Los críticos de la industria de los centros de datos a menudo la describen como algo parecido a un vórtice que absorbe energía y recursos naturales hacia el vacío como parte de la búsqueda aparentemente interminable de racks más densos y servidores más potentes.
Es un tanto irónico, entonces, que la startup H2OVortex busque aprovechar el poder de los vórtices para reducir el uso de agua en los centros de datos y permitir sistemas de enfriamiento más eficientes.
La empresa ha creado un generador de vórtices industrial para torres de enfriamiento (IVG-CT) que, según dice, se puede aplicar a sistemas de enfriamiento de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) nuevos y existentes en centros de datos y reducir el uso de agua y energía, además de eliminar la necesidad de algunos productos químicos.
H2OVortex ya ha instalado su tecnología en varios centros de datos y también ha recibido el visto bueno de la Asociación Holandesa de Centros de Datos, un organismo industrial que recientemente fue coautor de un informe técnico en el que recomienda a sus miembros que investiguen cómo se puede aplicar la tecnología en sus salas de datos.
H2OVortex: el enfrentamiento
La tecnología H2OVortex tiene su origen en las pistas de hielo. El método tradicional para construir y mantener el tipo de superficie necesaria para el patinaje recreativo o para una pista de hockey sobre hielo profesional es verter agua caliente sobre una pista ya congelada, un proceso conocido como inundación. El agua caliente contiene menos burbujas de aire que el agua fría, se congela rápidamente y ayuda a crear una superficie lisa que es perfecta para perseguir el disco.
Según datos de la Asociación Internacional de Hockey sobre Hielo, una pista de hielo profesional puede consumir hasta un millón de litros de agua al año solo para renovar el pavimento, por lo que los costes asociados y el impacto medioambiental son considerables. "Es una cantidad de energía ridícula", afirma Alain Mestat, socio gerente de H2OVortex.
Håkan Grönlund ha vivido este problema en primera persona. El cofundador de H2OVortex es un ex jugador de hockey sobre hielo semiprofesional en su Suecia natal y se propuso encontrar una solución más sostenible. La tecnología basada en Vortex resultante, conocida como REALice, es un dispositivo capaz de eliminar las burbujas de aire del agua fría para poder verterla sobre el hielo como parte del proceso de inundación, eliminando la necesidad de calefacción.
“Hemos reducido los costos operativos de una pista de hielo en un 40 por ciento y tenemos alrededor de 1.500 de ellas en el mercado”, dice Mestat. Entre los clientes satisfechos se encuentra el equipo de la NHL estadounidense, los San Jose Sharks, que ha instalado el sistema en cinco pistas en su sede de Sharks Ice y espera ahorrar 250.000 kWh de electricidad, más de 11.000 termias de gas natural y 230 toneladas métricas de emisiones de CO2 cada año como resultado.
De la pista de patinaje a la sala de datos
Pero, ¿qué tiene todo esto que ver con los centros de datos? Mestat explica que su empresa ha tomado la tecnología básica que se encuentra en el corazón de REALice y la ha aplicado a los sistemas de refrigeración industriales, como los que se utilizan para los servidores.
Mestat explica cómo funciona el sistema IVG-CT: “Nos especializamos en biomimetismo, por lo que nuestro sistema realmente copia a la naturaleza. Es una solución basada en la naturaleza, y hemos analizado las capacidades intrínsecas de un vórtice para cambiar el agua y las hemos industrializado. Al crear un vórtice artificial, podemos ofrecer un valor agregado fantástico desde una perspectiva de sostenibilidad”.
En dinámica de fluidos, un vórtice se crea cuando el líquido gira alrededor de un eje central. Estos se ven a menudo en los remolinos, en la estela de los barcos o en el fondo de la bañera cuando se saca el tapón. La característica crucial de estos vórtices, desde el punto de vista de H2OVortex, es que la acción de girar el agua una y otra vez cambia sus propiedades.
“A través del vórtice podemos cambiar las características del agua”, explica Mestat. “Aumentamos su densidad en un cinco por ciento, lo que la hace mucho más eficiente como líquido refrigerante. También reducimos la viscosidad en un veinte por ciento”.
Este segundo punto es importante porque, a medida que el agua se vuelve más líquida, “requiere menos energía para viajar de A a B”, dice Mestat. Y “si la rocías sobre una superficie, cubrirá un área mucho más amplia”, añade. “Eso es muy importante en una torre de refrigeración porque si puedes cubrir el 85-90 por ciento de la superficie tienes un sistema mucho más eficiente”.
El vórtice se crea empujando agua a presión (Mestat dice que el sistema requiere una presión de agua de tres bares, la misma que la de una fuente de alimentación normal) hacia el extremo ancho de un dispositivo impreso en 3D con forma de cono que a DCD le recuerda a un tajine de terracota. No contiene ningún guiso marroquí sabroso, pero es capaz de crear vórtices además de lo que Mestat describe como un “vacío casi perfecto” a través de un proceso conocido como cavitación. Dice: “Creamos un vacío a 0,97 bares y eso aplasta cualquier elemento bacteriológico u orgánico vivo en el agua; el sistema mata todo lo que está vivo en el agua de forma continua”.
Mestat afirma que esto significa que el sistema puede utilizar cualquier tipo de agua sin necesidad de ninguna intervención química. Si bien muchos operadores ya están explorando el uso de agua no potable o "agua gris" en la refrigeración de los centros de datos (Amazon anunció el año pasado que 20 de sus centros de datos de AWS estaban utilizando aguas residuales purificadas en sus sistemas de refrigeración), por lo general, estas deben tratarse primero para garantizar que estén listas para circular a través de un sistema de climatización. No es así en el caso de H2OVortex, dice Mestat. El sistema puede utilizar agua de cualquier calidad y, al final del proceso de refrigeración, el agua de descarga se puede recolectar y recircular fácilmente.
“Todos nuestros sistemas funcionan sin utilizar productos químicos”, explica Mestat. “El beneficio neto de una torre de refrigeración en un centro de datos es que podemos reducir el consumo de agua hasta en un 50 por ciento, aunque si se utiliza agua potable, esa cifra puede ser incluso mayor. Nuestro contenedor se adapta a cualquier tipo de agua, por lo que no es necesario utilizar agua potable en absoluto”.
El sistema se entrega en un contenedor de transporte que se puede conectar a un sistema de climatización existente. La cantidad de vórtices necesarios para enfriar un centro de datos varía según el tamaño de la instalación, afirma Mestat.
“Es un sistema totalmente escalable, por lo que pedimos a nuestros clientes que rellenen una hoja de datos y realizamos un análisis sobre ella para determinar lo que se necesita”, continúa. “Los contenedores son apilables, por lo que si se trata de un sistema de climatización enorme, simplemente apilamos otro encima”. Aparentemente, los clientes pueden esperar recuperar su inversión en menos de tres años.
Volviéndose holandés
H2OVortex tiene su sede en Luxemburgo. El trabajo de investigación y desarrollo lo lleva a cabo un equipo en la ciudad sueca de Malmö, y la ingeniería se realiza en Tilburg (Países Bajos). Mestat, un exbanquero de inversiones que pasó años respaldando a empresas de tecnología limpia, comenzó a trabajar en la empresa como inversor, antes de unirse al equipo a tiempo completo hace seis años.
Con una presencia establecida en los Países Bajos, no sorprende que haya encontrado una base de usuarios entusiastas, instalando el sistema en varios centros de datos que, según Mestat, operan en instalaciones "principalmente Edge".
En julio, la empresa publicó un informe técnico con la Asociación Holandesa de Centros de Datos (DDA) que demuestra cómo la tecnología puede ser utilizada por la industria. En un ejemplo citado en el informe técnico, un centro de datos holandés anónimo que instaló el sistema IVG-CT pudo reducir su “consumo de agua potable en más del 35 por ciento (de 95 m3/h a 62 m3/h)”.
Además, el centro de datos logró reducir las emisiones de CO2 en más del 83 por ciento. Incluso durante una ola de calor prolongada, las operaciones pudieron continuar con normalidad, mientras que la planta permaneció operativa. Esto hizo que la gestión del agua fuera mucho más controlable y generó ahorros significativos.
Si el centro de datos también hubiera utilizado fuentes de agua alternativas, como “aguas superficiales y aguas residuales”, el libro blanco dice que el consumo de agua potable “podría haberse reducido en un 95 por ciento”.
La DDA afirmó que H2OVortex podría ayudar a “mitigar el estrés hídrico y contribuir positivamente a los ecosistemas locales”.
Stijn Grove, director ejecutivo de DDA, afirma: "La interacción temprana con las partes interesadas, la adaptación de los sistemas utilizados en otras industrias y la garantía de un control y un mantenimiento continuos son esenciales para mantener operaciones eficientes en el uso del agua. Estos esfuerzos combinados pueden ayudar a los centros de datos no solo a evitar contribuir al estrés hídrico, sino también a convertirse en parte de la solución".
Mestat afirma que el respaldo de la industria será fundamental para que H2OVortex logre una adopción más amplia: “Cuando se lanza al mercado un nuevo dispositivo que es una tecnología disruptiva y sencilla (básicamente, lo que decimos es 'pon el agua por aquí y todos tus problemas se resolverán'), la gente tardará un tiempo en entenderlo”.
La empresa forma parte del programa acelerador dirigido por la empresa estadounidense de tecnología del agua Xylem, y Mestat espera que busque una empresa conjunta con una organización más grande para ayudar a comercializar su tecnología. “Necesitamos una marca más grande para lograr penetración”, dice. “En los Países Bajos es más fácil para nosotros porque tenemos un equipo de ingeniería sobre el terreno, que trabaja y habla holandés. Llevan diez años haciendo esto y pueden obtener referencias para nuevos negocios”.
Mientras tanto, la empresa está buscando un cliente de alto perfil y está en conversaciones con un hyperscaler que busca construir un gran centro de datos en uno de los climas más cálidos de Europa, que podría implementar vórtices artificiales como parte de su solución de enfriamiento.
Mestat afirma que los entornos cálidos, donde el agua ya es escasa, probablemente sean los mercados más fértiles para H2OVortex. Estados Unidos y Oriente Medio son objetivos obvios, pero afirma que el sur de Europa también podría resultar lucrativo.
“Nuestro valor añadido estará en zonas donde ya hay estrés hídrico”, afirma. “Hay un montón de empresas que están instalando centros de datos en Barcelona (España) y Lisboa (Portugal). En estas zonas ya no hay mucha agua y la idea es que podamos complementar los desarrollos en estas zonas.
“El sector de los centros de datos es una potencia en términos de creación de empleo y prosperidad económica, pero tiene que ser capaz de mitigar los problemas a los que se enfrenta para poder seguir desarrollándose de forma sostenible. Creemos que tenemos una solución que puede ayudar”.