As decisões que envolvem o design de um novo data center permanecerão em vigor por muitos anos. Por exemplo, as soluções de resfriamento que implementamos em um novo data center frequentemente determinam como a instalação consumirá recursos vitais, como água e energia. A Equinix está comprometida em usar a água de forma responsável, o que significa que incluímos várias considerações sobre o contexto local de água ao projetar nossos data centers e operá-los de maneira eficiente.
No ano passado, estávamos projetando um novo data center em uma área onde o público tinha preocupações com o estresse hídrico. A instalação foi originalmente planejada para usar resfriamento evaporativo, que depende da evaporação da água para resfriar o prédio. O benefício dessa abordagem é que ela é substancialmente mais eficiente em termos de energia do que os sistemas de resfriamento que não usam água.
Realizamos uma análise aprofundada do estresse hídrico para obter uma compreensão mais abrangente do contexto hídrico local. Esta análise incluiu a avaliação da disponibilidade física de água, da infraestrutura e do planejamento de resiliência local para entender como a área estava preparada em caso de aumento do estresse hídrico.
Embora tenhamos descoberto que a região estava bem preparada para uma seca ou outros aumentos no estresse hídrico, decidimos mudar o sistema de resfriamento do edifício para usar resfriamento a ar. Como o resfriamento a ar consome substancialmente menos água, isso nos permitiu alinhar proativamente com as preocupações locais sobre o estresse hídrico e refletir nosso compromisso em minimizar nosso impacto. No entanto, o resfriamento a ar também consome mais energia, razão pela qual não é adequado para todos os locais.
Quando se trata de equilibrar as compensações entre o consumo de água e energia, acertar durante a fase de design é essencial, pois há apenas oportunidades incrementais de melhorias na eficiência hídrica depois que um data center está operacional.
O que é estresse hídrico?
De acordo com o Pacific Institute, um instituto de pesquisa líder focado em questões hídricas, escassez de água refere-se apenas à disponibilidade volumétrica: a relação entre o consumo humano de água e o abastecimento disponível em uma área.[1] Em contraste, o estresse hídrico é um conceito mais amplo e inclusivo. A escassez de água é um aspecto do estresse hídrico, mas também inclui outros fatores físicos, como qualidade da água e fluxos ambientais, e fatores econômicos, como a acessibilidade à água.
Fonte: Adaptado para o blog do Pacific Institute por Peter Schulte
Na Equinix, entender o contexto local da água, incluindo os níveis de estresse hídrico, é a base de nossa abordagem para usar a água de forma responsável. Em 2023, formalizamos nosso compromisso de evitar o uso de resfriamento evaporativo em áreas com alto estresse hídrico. Isso é significativo porque o uso de resfriamento evaporativo é, de longe, o maior fator de consumo de água em data centers.
Como o resfriamento de data centers impacta o consumo de água?
Conforme os equipamentos de TI funcionam nos data centers, eles geram calor, e esse calor precisa ser dissipado. Caso contrário, o equipamento superaquecerá, e o data center não conseguirá fornecer o serviço confiável que torna nosso mundo digital possível.
A escolha de uma solução de resfriamento determinará como uma instalação consome água e energia, que são aspectos essenciais de qualquer estratégia de sustentabilidade de um operador de data centers. O que nem todos sabem é que os data centers precisam de sistemas de resfriamento tanto no nível dos servidores quanto no nível do prédio. À medida que os servidores geram calor, o sistema de resfriamento a nível do servidor move o calor para um trocador de calor, que o transfere para o sistema de resfriamento a nível do edifício. O sistema do edifício então rejeita o calor para fora do prédio.
Existem diferentes opções para resfriamento tanto a nível do servidor quanto do edifício:
- No nível do servidor, o resfriamento a ar tem sido a prática padrão há muito tempo, mas o resfriamento líquido está se tornando mais prevalente à medida que as empresas buscam suportar maior densidade de servidores para IA e outras cargas de trabalho intensivas em computação. Um dos equívocos sobre o resfriamento líquido é que ele é igual ao resfriamento evaporativo. No entanto, ao contrário do resfriamento evaporativo, o resfriamento líquido não aumenta necessariamente o consumo de água. Isso ocorre porque ele usa uma pequena quantidade de água em um circuito fechado contínuo, em vez de evaporá-la.
- No nível do edifício, os dois principais métodos para rejeitar o calor de um data center são o resfriamento a ar, também conhecido como resfriamento seco, e o resfriamento evaporativo. O resfriamento evaporativo pode rejeitar a mesma quantidade de calor que o resfriamento a ar, consumindo significativamente menos energia. No entanto, ele também consome significativamente mais água através da evaporação.
Os projetistas de data centers geralmente escolhem entre o resfriamento a ar e o resfriamento evaporativo com base nas condições climáticas únicas de cada local específico. Eles consideram o clima local, a disponibilidade de energia, o estresse hídrico e outros fatores ao determinar o sistema de resfriamento mais adequado. Por exemplo, o resfriamento evaporativo pode ser particularmente eficaz para gerenciar o uso de energia em áreas com redes elétricas limitadas. Em contraste, evitar o resfriamento evaporativo em áreas com estresse hídrico minimiza o consumo de água, garantindo que mais água permaneça disponível para uso na comunidade.
Como mencionado anteriormente, equilibrar essa compensação está no centro de nossa estratégia responsável para uso de água. A partir de 2023, a Equinix utiliza resfriamento evaporativo em apenas 40% de nossos data centers globalmente.
Também aproveitamos métodos alternativos de resfriamento onde as condições locais permitem:
- Métodos de resfriamento geotérmico, como armazenamento de energia térmica em aquíferos (ATES) e resfriamento com água de lagos profundos (DLWC), utilizam o resfriamento natural fornecido pela massa térmica da terra. Eles retiram água fria de grandes fontes naturais para circular pelo sistema de resfriamento do edifício, fazendo com que a água absorva o calor do trocador de calor. Em vez de rejeitá-lo para a atmosfera através da evaporação, o resfriamento geotérmico devolve a água à sua fonte original. Portanto, o processo não consome água. Da mesma forma, um de nossos data centers em Toronto usa um sistema DLWC que retira água fria das profundezas do Lago Ontário. Com essa abordagem, reduzimos as necessidades totais de energia para este data center em 50%[2], sem aumentar o consumo de água.
- A exportação de calor de data centers permite que parte do calor de um data center seja transferida para uma rede de aquecimento de terceiros, em vez de ser rejeitado na atmosfera. O calor pode então ser usado para aquecer residências e empresas. Isso não apenas evita o consumo desnecessário de água em sistemas de resfriamento de outros edifícios, mas também fornece uma fonte de calor de baixo carbono para as comunidades. A Equinix está implementando a exportação de calor em locais selecionados em todo o mundo. Em Paris, o calor recuperado de nosso data center PA10 é transferido para a zona de desenvolvimento urbano Plaine Saulnier, incluindo uma piscina utilizada nos Jogos Olímpicos de Verão de Paris.
Melhorando a transparência em relação ao consumo de água
Na Equinix, reconhecemos que muitos de nossos stakeholders desejam saber mais sobre como usamos a água e como estamos trabalhando para usá-la de forma mais responsável. É por isso que recentemente tomamos medidas para aumentar a transparência sobre o uso de água.
Em 2023, divulgamos nossas métricas de água por meio da iniciativa de segurança hídrica do CDP pela primeira vez.[3] Foi também o nosso primeiro ano incluindo métricas de água em nosso relatório anual de sustentabilidade. Essas métricas mostram que:
- Retiramos 5.970 megalitros de água em 2023. Isso é aproximadamente equivalente ao uso anual de água de 14.400 residências médias nos EUA, ou uma cidade muito pequena.[4] Cerca de 25% do volume que retiramos veio de fontes não potáveis;
- Consumimos cerca de 60% (3.580 megalitros) da água que retiramos em nossos data centers, principalmente por meio de resfriamento evaporativo;
- Descarregamos os 40% restantes, normalmente para o sistema municipal de águas residuais local.
Além de nossos esforços de otimização de água resumidos acima, nossa equipe de operações tem desenvolvido e implementado as melhores práticas de eficiência hídrica e aprimorado nossos sistemas de medição de água em todos os data centers existentes que utilizam resfriamento evaporativo.
Externamente, estamos colaborando com nossos parceiros e grupos de trabalho da indústria para desenvolver frameworks de medição e padrões para apoiar os esforços de relatórios sobre água. No início deste ano, juntamo-nos ao California Water Action Collaborative, uma rede de stakeholders diversos que busca projetos de ação coletiva que melhorem a segurança hídrica no estado natal da Equinix.[5]
Atualmente, também estamos cofinanciando nosso primeiro projeto ambiental fora do local na Finlândia com a Neoen, nossa parceira local de energia renovável. Juntos, estamos trabalhando para restaurar 50 hectares de turfeiras e riachos de alto valor. Como projetos fora do local como este frequentemente fornecem benefícios tanto para a água quanto para a biodiversidade, estamos patrocinando o desenvolvimento de um framework para contabilizar os benefícios à biodiversidade junto com os benefícios hídricos desses tipos de projetos.[6]
Para saber mais sobre as ações de sustentabilidade da Equinix, incluindo o consumo responsável de recursos, acesse nosso relatório de sustentabilidade interativo.
[1] Peter Schulte, Defining Water Scarcity, Water Stress, and Water Risk, The Pacific Institute.
[2] Raouf Abdel, 10 Ways Equinix is Advancing Responsible Water Consumption, Equinix Interconnections blog, March 25, 2019.
[3] Water security, CDP
[4] The average U.S. household uses 300 gallons of water per day, or 109,500 gallons (.414 megaliters) per year. Source: How We Use Water, United States Environmental Protection Agency.
[5] California Water Action Collaborative
[6] Nature’s Balance Sheet: Introducing Biodiversity Benefit Accounting, CEO Water Mandate
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