Qual é a importância das métricas WUE em data centers?

À medida que o número de data centers aumenta, aumenta também a demanda por eletricidade. Os equipamentos de TI consomem muita energia, o que pode gerar muito calor. Muitos data centers dependem principalmente de água para resfriar sua infraestrutura. A água é geralmente considerada mais abundante e econômica do que a eletricidade. Em 2011, a Green Grid criou a métrica WUE (eficácia no uso de água) para medir a sustentabilidade dos data centers em termos de uso de água e sua relação com o consumo de energia.

Para compreender o impacto no meio ambiente, os operadores de data centers levam os PUEs muito a sério. Como o cálculo da PUE não envolve o consumo de água, transferir a carga de refrigeração da eletricidade para a água pode melhorar a PUE. Embora isso proporcione uma maneira de os data centers reduzirem o consumo de energia, a tradução em menor impacto ambiental permanece indefinida. Muitos servidores em data centers de hiperescala exigem maior capacidade de resfriamento, o que representa uma enorme carga para os recursos hídricos locais. Dado que os data centers estão frequentemente localizados em áreas onde é provável a escassez de água no futuro, o WUE torna-se uma métrica fundamental. Quando combinado com um PUE, o WUE pode fornecer uma visão abrangente da eficiência das instalações.

Para calcular o WUE, a fórmula é a seguinte:

Para data centers com sistemas de ar condicionado resfriados a água, o consumo de água inclui principalmente evaporação da água de resfriamento, drenagem da água de resfriamento, água de umidificação para salas de TI, água de amaciamento para equipamentos, água de manutenção de equipamentos e água de operação e manutenção para o sistema de resfriamento.

Um WUE mais baixo indica um uso mais eficiente da água no data center. O esquema de resfriamento por evaporação de água no sistema de refrigeração pode reduzir o valor PUE, mas também leva ao aumento do consumo de água, e há uma certa correlação negativa entre PUE e WUE.

Estima-se que a indústria de data centers seja responsável por 1% do consumo global de eletricidade (Jones 2018). Em média, os data centers utilizam 1,8 litros de água doce para cada 1 KWH de energia de TI consumida (Shepherd et al., 2016,28). Para efeito de comparação, são necessários 57 litros de água para gerar 1 KWH de eletricidade nos Estados Unidos (Dieter et al. 2018,42). Tradicionalmente, os ODS centram-se na energia e não na água, mas esta tendência está a mudar.

Alcançar a solução de refrigeração mais sustentável para data centers exige equilibrar o uso de eletricidade e água. A tecnologia de refrigeração que não utiliza água (WUE 0) acarreta o custo do consumo de eletricidade e, portanto, não é a solução mais sustentável. À medida que a tecnologia evolui, as soluções mais sustentáveis ​​são aquelas baseadas na eficiência energética global, na gestão da água e no custo total de propriedade. Por exemplo, se a água for tratada com um ácido tal como ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou ácido ascórbico em vez de equipamento adicional de tratamento de água, a água pode ser reutilizada múltiplas vezes, reduzindo a quantidade de água adicional necessária.

"É mais importante considerar a qualidade da água que está sendo usada. As águas residuais tratadas são adequadas para data centers para resfriar e dar descarga em nossos vasos sanitários ou regar nossos gramados? Temos um modelo único de infraestrutura de água que trata a água com a mais alta qualidade e depois usa essa água para fins que não requerem água potável, como resfriamento de data centers." "Disse o Dr. Newsha K. Ajami, diretor de estratégia e desenvolvimento de pesquisa da Berkeley Lab Earth and Environmental Sciences Area.

Grandes nomes como Microsoft e Google estão agora a tentar preparar o caminho para que a indústria dos centros de dados avance em direção às energias renováveis ​​e a formas de trabalho mais sustentáveis. O Google está comprometido em usar alternativas de água doce sempre que possível, seja água residual, água industrial ou água do mar. Até agora, mais de 25% dos campi de data centers da empresa utilizam água reciclada ou não potável.

Quanto à Microsoft, Noel Walsh, vice-presidente corporativo de operações e inovação em nuvem, blogou no ano passado sobre como a empresa está atualmente procurando soluções criativas e inovadoras para operações de data center para ajudar a cumprir suas metas de sustentabilidade. Existe agora um compromisso de reduzir o uso de água nas operações dos data centers em 95% até 2024, o que significa que todos os aspectos do negócio devem ser revistos para reduzir e eliminar o uso de água. Por exemplo, foi agora introduzida uma nova abordagem à gestão da temperatura dos centros de dados para ajudar a poupar cerca de 5,7 mil milhões de litros de armazenamento por ano. Além disso, estão sendo realizadas pesquisas sobre resfriamento por imersão em líquido para ajudar a alcançar um futuro de resfriamento sem água.

Devido às alterações climáticas e ao crescimento populacional global, a água doce tornar-se-á mais escassa no futuro. Os data centers construídos hoje ainda estarão operando em 30 anos. Os operadores de data centers devem desenvolver planos de contingência para compreender como sustentar as operações sem depender de água. Muitas empresas de data centers têm feito um excelente trabalho na melhoria das práticas sustentáveis ​​dentro delas mesmas e na indústria como um todo. Mas precisam de ter uma visão mais alargada dos desafios que a indústria e o mundo irão enfrentar nos próximos anos.