Qual è l'importanza delle metriche WUE nei data center?

Con l’aumento del numero di data center, aumenta anche la domanda di elettricità. Le apparecchiature IT consumano molta energia, che può generare troppo calore. Molti data center fanno affidamento principalmente sull'acqua per raffreddare le proprie infrastrutture. L’acqua è generalmente considerata più abbondante ed economica dell’elettricità. Nel 2011, Green Grid ha creato la metrica WUE (efficacia nell'utilizzo dell'acqua) per misurare la sostenibilità dei data center in termini di utilizzo dell'acqua e la sua relazione con il consumo energetico.

Per comprendere l'impatto sull'ambiente, gli operatori dei data center prendono molto sul serio i PUE. Poiché il calcolo del PUE non coinvolge il consumo di acqua, spostare il carico di raffreddamento dall'elettricità all'acqua può migliorare il PUE. Sebbene ciò offra ai data center un modo per ridurre il consumo energetico, la traduzione in un minore impatto ambientale rimane sfuggente. Molti server nei data center di grandi dimensioni richiedono una maggiore capacità di raffreddamento, il che comporta un onere enorme per le risorse idriche locali. Dato che i data center sono spesso situati in aree in cui in futuro è probabile la scarsità d’acqua, il WUE diventa un parametro chiave. Se combinato con un PUE, il WUE può fornire una panoramica completa dell'efficienza della struttura.

Per calcolare WUE, la formula è la seguente:

Per i data center con sistemi di condizionamento d'aria raffreddati ad acqua, il consumo di acqua comprende principalmente l'evaporazione dell'acqua di raffreddamento, il drenaggio dell'acqua di raffreddamento, l'acqua di umidificazione per le sale IT, l'acqua di addolcimento per le apparecchiature, l'acqua di manutenzione delle apparecchiature e l'acqua di funzionamento e manutenzione per il sistema di refrigerazione.

Un WUE inferiore indica un utilizzo più efficiente dell'acqua nel data center. Lo schema di raffreddamento per evaporazione dell'acqua nel sistema di refrigerazione può ridurre il valore PUE, ma porta anche ad un aumento del consumo di acqua ed esiste una certa correlazione negativa tra PUE e WUE.

Si stima che il settore dei data center rappresenti l’1% del consumo globale di elettricità (Jones 2018). In media, i data center utilizzano 1,8 litri di acqua dolce per ogni KWH di energia IT consumata (Shepherd et al., 2016,28). Per fare un confronto, negli Stati Uniti sono necessari 57 litri di acqua per generare 1 KWH di elettricità (Dieter et al. 2018,42). Tradizionalmente, gli SDG si sono concentrati sull’energia piuttosto che sull’acqua, ma questa tendenza sta cambiando.

Per ottenere la soluzione di raffreddamento del data center più sostenibile è necessario bilanciare l'uso di elettricità e acqua. La tecnologia di raffreddamento che non utilizza affatto acqua (WUE 0) ha un costo in termini di consumo di elettricità e pertanto non è la soluzione più sostenibile. Con l’evoluzione della tecnologia, le soluzioni più sostenibili sono quelle basate sull’efficienza energetica complessiva, sulla gestione dell’acqua e sul costo totale di proprietà. Ad esempio, se l'acqua viene trattata con un acido come acido solforico, acido cloridrico o acido ascorbico invece di ulteriori apparecchiature per il trattamento dell'acqua, l'acqua può essere riutilizzata più volte, riducendo la quantità di acqua aggiuntiva richiesta.

"È più importante considerare la qualità dell'acqua utilizzata. Le acque reflue trattate sono adatte ai data center per raffreddare e scaricare i nostri servizi igienici o irrigare i nostri prati? Abbiamo un modello di infrastruttura idrica una tantum che tratta l'acqua alla massima qualità e poi utilizza quell'acqua per scopi che non richiedono acqua potabile, come il raffreddamento dei data center." "Ha affermato la dottoressa Newsha K. Ajami, responsabile della strategia e dello sviluppo per la ricerca presso il Berkeley Lab Earth and Environmental Sciences Area.

Grandi nomi come Microsoft e Google stanno ora cercando di aprire la strada affinché il settore dei data center si muova verso energie rinnovabili e modalità di lavoro più sostenibili. Google si impegna a utilizzare alternative all'acqua dolce ove possibile, che si tratti di acque reflue, acqua industriale o acqua di mare. Finora, oltre il 25% dei campus dei data center dell'azienda utilizza acqua riciclata o non potabile.

Per quanto riguarda Microsoft, Noel Walsh, vicepresidente aziendale per le operazioni e l'innovazione del cloud, lo scorso anno ha scritto sul blog come l'azienda sia attualmente alla ricerca di soluzioni creative e innovative per le operazioni dei data center per contribuire a raggiungere i suoi obiettivi di sostenibilità. Ora è stato assunto l’impegno a ridurre del 95% l’uso dell’acqua nelle operazioni dei data center entro il 2024, il che significa che tutti gli aspetti dell’attività devono essere rivisti per ridurre ed eliminare l’uso dell’acqua. Ad esempio, è stato ora introdotto un nuovo approccio alla gestione della temperatura dei data center per contribuire a risparmiare circa 5,7 miliardi di litri di storage all’anno. Inoltre, è in corso la ricerca sul raffreddamento a immersione liquida per contribuire a realizzare un futuro di raffreddamento senza acqua.

A causa del cambiamento climatico e della crescita della popolazione mondiale, in futuro l’acqua dolce diventerà più scarsa. I data center costruiti oggi saranno ancora operativi tra 30 anni. Gli operatori dei data center devono sviluppare piani di emergenza per capire come sostenere le operazioni senza fare affidamento sull’acqua. Molte aziende di data center hanno svolto un ottimo lavoro nel migliorare le pratiche sostenibili al proprio interno e nel settore nel suo complesso. Ma devono avere una visione più ampia delle sfide che l’industria e il mondo dovranno affrontare nei prossimi anni.