Partículas minúsculas são inimigas dos operadores de Data Center. Se não forem controlados, sujeira, poeira e pólen podem se acumular no equipamento de TI e fazer com que ele funcione de forma ineficiente, corroa e, em alguns casos, funcione mal.

Felizmente, a ajuda está disponível na forma de filtros, que podem interceptar essas partículas - bem como gases potencialmente prejudiciais - à medida que o ar circula pelos data halls por seus sistemas de resfriamento.

Dado que seu trabalho é coletar sujeira, esses filtros naturalmente têm uma vida útil limitada e milhares são jogados fora a cada ano, aumentando as consideráveis pegadas de carbono que a maioria dos operadores de Data Center está buscando ativamente reduzir.

Uma versão reutilizável poderia ser uma opção melhor? A especialista em filtragem K&N Global certamente pensa assim, tendo trabalhado com a Apple para desenvolver um filtro lavável que, segundo ela, pode durar anos. O filtro ajudou a Apple a fazer economias significativas em seus Data Centers, e agora o produto aparentemente também está sendo observado por outras operadoras.

Encontrando seu filtro

Os filtros de ar do Data Center podem ser feitos de uma ampla variedade de materiais sintéticos projetados para resistir à umidade ou ao crescimento microbiano.

Sua eficácia é medida em valor mínimo de relatório de eficiência, ou MERVs, com o valor MERV refletindo o tamanho e o tipo de partículas que eles podem capturar. Para Data Centers refrigerados a ar e parcialmente refrigerados a ar que usam ar condicionado de sala de computadores e manipuladores de ar de sala de computadores, os filtros MERV 8, 11 ou 13 são normalmente usados, embora alguns operadores possam recorrer a filtros de ar particulado de alta eficiência, ou HEPA, que podem capturar partículas muito pequenas e ter uma pontuação MERV de 20.

Os filtros tradicionais são trocados três ou quatro vezes por ano, dependendo do ambiente em que o Data Center está sendo executado. Isso significa que uma grande quantidade está sendo enviada para aterros sanitários; a K&N afirma que sua análise mostra que um Data Center de 100 MW, do tipo que agora está sendo construído regularmente pelos hiperescalas e pelas empresas que cortejam seus negócios, passa por filtros de ar suficientes para cobrir três campos de futebol anualmente, cerca de 2.100 m². Quando os componentes e embalagens de metal, bem como o próprio material filtrante, são levados em consideração, a indústria de Data Centers dos EUA aparentemente está enviando 60.000 toneladas de resíduos de filtro para aterros sanitários todos os anos.

A K&N fabrica filtros desde 1969, mas sua incursão em Data Centers é muito mais recente. A empresa foi fundada por dois motociclistas, Ken Johnson e Norm McDonald, ambos introduzidos no Hall da Fama da American Motorcyclist Association por suas façanhas dentro e fora da pista. Tendo se conhecido através do esporte, Johnson e McDonald se uniram para abrir inicialmente uma rede de oficinas de conserto de motocicletas na Califórnia, mas logo se voltaram para as peças de engenharia também. Juntos, eles projetaram o filtro de ar de alto fluxo, um novo tipo de filtro que permitia que mais ar chegasse ao motor de uma bicicleta.

"Naquela época, a quantidade de potência de um motor estava diretamente relacionada à quantidade de ar que ele podia 'respirar'", diz Jason DiFuccia, líder de produto da K&N Global Filtration. "Então, eles criaram esse filtro para ajudá-los a se tornarem melhores pilotos, e nos tornamos líderes quando se trata de todas as coisas relacionadas ao filtro de ar de desempenho".

De fato, os produtos da K&N foram aclamados como revolucionários quando chegaram ao mercado e agora são amplamente utilizados por pilotos que buscam um aumento de desempenho. A empresa continuou inovando e comercializa um filtro de ar automotivo reutilizável há alguns anos, e foi assim que chamou a atenção da Apple.

Reutilização no Data Center

Embora conceitualmente semelhante aos filtros reutilizáveis projetados para motores, o filtro de Data Center da K&N é um produto totalmente novo, diz DiFuccia. A versão no motor é feita de um material à base de algodão, o que significa que deve ser lubrificada novamente toda vez que é lavada para manter sua eficiência. "Não queremos lubrificar os filtros que vão em um V-Bank aos milhares", diz DiFuccia. "Portanto, os que estão sendo usados em Data Centers são uma mídia seca, um material sintético que não requer lubrificação ou mesmo produtos químicos no processo de lavagem e reutilização".

Embora DiFuccia não entre em detalhes sobre que tipo de material compõe o filtro, ele explica que ele retém poeira e outras partículas em sua superfície, em vez de dentro de sua trama da maneira que um filtro de algodão faria, facilitando a limpeza. A K&N diz que o filtro é o único produto desse tipo no mercado, embora outros filtros reutilizáveis não específicos para Data Centers estejam disponíveis.

Seu design foi aprimorado por meio da parceria com a Apple, que entrou em contato com a empresa em 2019 com o objetivo de desenvolver um filtro reutilizável que pudesse ser usado em seu crescente patrimônio de Data Centers.

O produto foi instalado pela primeira vez no campus da Apple em Reno, Nevada, com mais de 20 iterações do filtro construídas e testadas antes que a versão final fosse escolhida. Ele já foi lançado nos cinco Data Centers da fabricante do iPhone nos EUA e está disponível para compra por outras operadoras nos projetos de sistema de resfriamento V-Bank e Panel. Versões com classificações MERV de 8, 11, 13 e 14 estão atualmente no mercado, e DiFuccia afirma que é fácil personalizar o design para atender aos requisitos ambientais de um determinado Data Center ou cliente.

Sobre a parceria com a Apple, DiFuccia diz: "Eles estiveram muito envolvidos desde o início e tiveram uma porta aberta para nós se precisássemos entrar e medir, testar e fazer um protótipo, e muito próximos em termos de fornecimento de dados de teste e o que poderia ser melhorado".

Ele acrescenta: "Filtros reutilizáveis já foram testados em Data Centers antes, mas não foram capazes de provar seu valor do ponto de vista do protocolo de lavagem e do retorno do investimento. Este é o primeiro que conheço que tem uma aplicação no mundo real no espaço do Data Center e, para nós, é maravilhoso poder dizer que temos uma solução que está em uso por uma grande empresa como a Apple".

Chamando atenção

A Apple diz que os filtros estão fazendo uma diferença tangível em suas emissões e afirmou em seu relatório de sustentabilidade mais recente que eles ajudaram a evitar o envio de 25 toneladas de filtros usados para aterros sanitários por ano. Ele também diz que reduziu o uso de energia do ventilador em 35% com os dispositivos.

A K&N diz que seus filtros duram 15 anos e realizou uma análise do ciclo de vida do produto que ainda não foi publicada, mas aparentemente mostra grandes benefícios na pegada de carbono. "A comparação é um dos nossos filtros para 15 anos de descartáveis", diz DiFuccia. "A redução do carbono, a redução da energia e a redução do uso da água são significativas".

Os filtros podem ser lavados usando uma mangueira padrão com água fria e de baixa pressão e podem ficar limpos em 30 a 90 segundos, diz DiFuccia, embora esse processo possa levar mais tempo, dependendo do que está no ar. "Do ponto de vista da sustentabilidade, é o mais leve que podemos fazer", acrescenta.

DiFuccia diz que a K&N está procurando novos usos para seus filtros no Data Center e, embora o foco da empresa permaneça em grande parte em seus negócios automotivos, enfrentar uma nova vertical tem sido um desafio refrescante para sua equipe de engenheiros. "Isso bombeou muita força vital de volta às veias do negócio", diz ele.