A demanda por serviços digitais continua crescendo mundialmente, incentivando a contínua proliferação de data centers em hiperescala cada vez mais poderosos. A Agência Internacional de Energia (IEA) estima que "o número de usuários de internet ao redor do mundo é mais de duas vezes maior que em 2010, ao passo que o tráfego global na internet expandiu-se em 20 vezes mais."

Junto a esse crescimento vem uma necessidade cada vez mais urgente de estimar o impacto ecológico de uma infrestrutura de dados tão massiva. Segundo a Agência Estadunidense de Eficiência Energética & Energia Renovável, os data centers são uma das construções que mais consomem energia: eles costumam consumir de 10 a 50 vezes mais energia por área útil que um edifício comercial convencional. Além disso, a IEA relata que data centers e redes de transmissão são responsáveis por quase 1% de todas as emissões de gases do efeito estufa relacionadas à energia.

Consequentemente, as emissões e o consumo de energia dos data centers estão sendo alvo de maior regulação. For example, as of 2023, the European Commission’s Energy Efficiency Directive (EED) will require data centers in the European Union “with an installed IT power demand of at least 100 kilowatts to publicly report their energy performance yearly,” according to Data Center Knowledge. As medições fundamentais incluirão a eficiência do uso de energia, água e carbono; o fator de reutilização de energia; o uso de energia renovável; a taxa de eficiência da refrigeração; entre outros.

A eficiência como objetivo: Refrigeração do servidor

É chegada a hora de avaliar proativamente a eficiência das operações dos data centers. Uma área de oportunidade - e crescente urgência - é a de sistemas de refrigeração para servidores cada vez mais poderosos. Conforme a potência aumenta, também aumenta o calor gerado, o que significa que os sistemas de calefação, ventilação e refrigeração (HVAC) precisam gastar mais energia para compensar. Mas até mesmo isso pode não ser suficiente, pois o crescente avanço dos data centers modernos já começou a deixar os métodos de refrigeração a ar tradicionais não apenas ineficientes, mas também ineficazes.

Um método de refrigeração que está em sucessiva evolução tem muito potencial: a refrigeração por imersão, na qual o hardware é submerso em um fluido dielétrico. É uma opção prática para superar os problemas de aquecimento, com notáveis benefícios de economia de energia quando comparada às abordagens HVAC tradicionais.

Como a refrigeração por imersão economiza energia

Em aplicações de refrigeração por imersão, todos os componentes do computador são submersos em fluidos não condutores, que afastam o calor do equipamento com muito mais eficiência que o ar frio.

Both single-phase and two-phase immersion cooling configurations exist. In single-phase immersion cooling, hardware is submerged in a dielectric fluid that makes direct contact with the IT equipment, conducting heat away as the fluid flows through a heat rejection mechanism, typically operated with facility water. In two-phase cooling, a fluorocarbon-based fluid readily boils when in contact with equipment hot spots, transitioning the fluid from a liquid to a vapor that is condensed and recirculated into the cooling tank.

Como melhorar a sustentabilidade de data centers por meio da refrigeração por imersão