Pesquisadores do Laboratório Nacional de Energias Renováveis dos Estados Unidos propuseram que uma tecnologia chamada armazenamento de energia térmica por armazenamento de calor pode ajudar a reduzir o consumo de energia e os custos de resfriamento em data centers. Este estudo concentra-se em soluções para melhorar a eficiência energética no campo de resfriamento de data centers.

A análise econômica desta tecnologia foi publicada na revista Applied Energy, liderada por pesquisadores do grupo de Ciência Computacional e Armazenamento de Energia do laboratório. O sistema RTES utiliza ar frio externo e eletricidade em horários fora de pico para injetar água resfriada em armazenamento subterrâneo; quando a temperatura ambiente aumenta, a água fria armazenada é bombeada de volta à superfície para fornecer resfriamento ao data center. Hyunjun Oh, engenheiro geotérmico do NREL e autor principal do estudo, afirmou: "Os sistemas de resfriamento tradicionais consomem grandes quantidades de eletricidade, especialmente no verão, enquanto o sistema RTES reduz significativamente o consumo de energia, oferecendo um método inovador e aprimorado para o resfriamento de data centers."

A equipe de pesquisa projetou dois esquemas de resfriamento baseados em RTES e os comparou, por meio de simulações, com um sistema tradicional que utiliza resfriadores a seco combinados com chillers de compressão a vapor. O cenário simulado foi um data center de computação de alto desempenho de 5 megawatts, e o desempenho do sistema foi avaliado ao longo de 20 anos. A análise mostrou que, durante os períodos de pico de consumo de eletricidade no verão, o desempenho de eficiência energética do sistema RTES foi significativamente superior ao dos chillers tradicionais. Seu custo nivelado de resfriamento pode cair para cerca de US$ 5 por megawatt-hora, abaixo dos US$ 15 por megawatt-hora do sistema tradicional.

O sistema RTES reduz o consumo de energia diminuindo a dependência de ciclos de refrigeração por compressão mecânica, e seu desempenho é menos afetado pelas flutuações da temperatura externa. O sistema também pode ser combinado com tecnologias como recuperação de calor, utilizando o calor residual do data center para aquecer edifícios no inverno. Além disso, o esquema que utiliza resfriadores a seco não consome recursos hídricos no local.

Os pesquisadores observaram que esta tecnologia demonstra o potencial dos sistemas geotérmicos na aplicação de resfriamento de data centers, podendo reduzir os custos operacionais mantendo a confiabilidade. O projeto relacionado em andamento da equipe do NREL visa explorar ainda mais como o RTES pode fazer um melhor uso da eletricidade fora de pico e estudar sua aplicabilidade em diferentes condições geográficas e geológicas.

O estudo fornece um caminho tecnológico para o resfriamento de data centers que visa equilibrar consumo de energia, custos e confiabilidade.