Hay un número que aparece poco en las conversaciones sobre el consumo energético de la inteligencia artificial : entre el 10% y el 40% de la electricidad que consume un centro de datos no va a los procesadores. Va a los sistemas de climatización que evitan que esos procesadores se fundan. En los centros de datos más grandes del mundo, eso representa cientos de megavatios dedicados exclusivamente a producir frío. Y en muchos casos, ese frío se genera evaporando agua, lo que añade una segunda crisis ambiental a la primera.
Un equipo del Prairie Research Institute de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign publicó un estudio en la revista Groundwater que propone una alternativa que no requiere nueva tecnología, solo repensar qué hay bajo nuestros pies. La idea es usar acuíferos subterráneos como una batería térmica natural que enfría los centros de datos con mucho menos electricidad y casi sin evaporar agua. Por qué 13 °C es mucho mejor punto de partida que 32 °C © By T.C. Winter, J.W.
Harvey, O.L. Franke, and W.M. Alley Ground Water And Surface Water A Single Resource. U.S.
Geological Survey Circular 1139, Figure 3., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25976976 La lógica del sistema es elegante. El agua subterránea, a unos pocos metros de profundidad, mantiene una temperatura relativamente estable durante todo el año, cercana a los 13 °C en gran parte de Illinois. Los servidores necesitan funcionar a unos 21 °C o menos. En un sistema convencional de refrigeración por aire, el punto de partida en verano es el aire exterior a 32 °C o más: el sistema tiene que trabajar mucho para llegar al objetivo.
Con agua de acuífero a 13 °C, el sistema empieza mucho más cerca de donde necesita llegar. La diferencia entre ambos enfoques no parece dramática en grados, pero en termodinámica esa diferencia se traduce directamente en cantidad de trabajo mecánico necesario, y por tanto en consumo eléctrico. El agua se extrae por pozos, circula por un intercambiador de calor donde absorbe el calor de los servidores sin mezclarse con los circuitos internos, y vuelve al acuífero más caliente. Ahí viene el segundo elemento del sistema: el almacenamiento estacional.
En verano, el agua caliente que vuelve al subsuelo queda almacenada. En invierno, ese calor acumulado puede aprovecharse para calefacción u otros usos térmicos, en lugar de disiparse como energía residual. A la inversa, el frío natural del subsuelo durante los meses invernales puede almacenarse para usarse en verano. El terreno actúa como una batería térmica que carga y descarga según la estación.
Acuíferos salinos y minas abandonadas: sin competir con el agua potable © By Stewart Tomlinson, Florida USGS Surface Water Photo Gallery[1], item 14 01., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=19505309 Uno de los aspectos más importantes del estudio es que el sistema no requiere agua dulce apta para consumo humano. Los investigadores proponen aprovechar acuíferos salinos profundos , con concentraciones de sal superiores a la del agua marina, que actualmente no tienen ningún uso. También contemplan el uso de acuíferos contaminados o antiguas minas inundadas, infraestructuras subterráneas que generalmente se consideran pasivos ambientales sin utilidad. Eso es relevante en un contexto donde el agua dulce se está convirtiendo en un recurso crítico.
Los sistemas de refrigeración evaporativa de los centros de datos actuales consumen cantidades significativas de agua limpia que literalmente desaparece en el aire. Trasladar esa función a acuíferos salinos profundos elimina esa presión sobre los recursos hídricos superficiales. Una tecnología madura en Europa que casi no existe en EE.UU. El almacenamiento térmico en acuíferos (ATES, por sus siglas en inglés) no es una tecnología experimental.
Los Países Bajos llevan décadas usándola en hospitales, universidades, edificios de oficinas y complejos residenciales para reducir el consumo energético de la climatización. Según estimaciones del sector, hay más de 3.000 sistemas ATES en operación en Europa, con los Países Bajos, Alemania y Suecia como principales mercados. En Estados Unidos, la adopción es mínima. Eso es lo que hace relevante el estudio de Illinois: no están proponiendo inventar algo nuevo, sino trasladar una tecnología probada a un nuevo contexto de aplicación, el de los centros de datos de IA, donde la demanda de refrigeración no para de crecer y los costes operativos de electricidad son una presión constante.
El principal obstáculo que identifican los investigadores no es técnico sino financiero: la inversión inicial en perforación de pozos y instalación del sistema es superior a la de los equipos convencionales de refrigeración. Pero el horizonte temporal cambia el cálculo. Mientras muchas empresas evalúan la rentabilidad a 5-10 años, estos sistemas pueden funcionar durante 20 o 40 años, reduciendo costes operativos de forma constante. Como documenta la publicación del estudio en Groundwater , el conocimiento técnico necesario ya existe entre los profesionales de perforación de la industria petrolera y geotérmica.
La barrera real es de incentivos, no de capacidad.