De acordo com pt.wedoany.com-Cientistas do Serviço Geológico de Illinois, vinculado ao Prairie Research Institute da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, propuseram um método para resfriar data centers utilizando aquíferos subterrâneos como baterias térmicas naturais. O estudo foi publicado no periódico Groundwater.
Data centers consomem grandes quantidades de eletricidade e água para evitar o superaquecimento dos servidores. O estudo aponta que, dependendo do projeto, de 10% a 40% da energia de um data center pode ser destinada apenas ao resfriamento. Em 2023, a Google relatou que o resfriamento de todos os seus data centers consumiu mais de 6 bilhões de galões de água. Muitos sistemas de resfriamento tradicionais dependem da evaporação de grandes volumes de água, que é permanentemente removida do sistema de abastecimento local.
O estudo foi conduzido pela pesquisadora de pós-doutorado Upasana Pandey, em colaboração com os professores Dr. Yu-Feng Lin e Dr. Andrew Stumpf. Eles demonstraram o funcionamento do sistema de Armazenamento de Energia Térmica em Aquíferos (ATES): o sistema utiliza águas subterrâneas para armazenar energia térmica sazonal, funcionando como uma enorme bateria térmica natural. Através de pares de poços (well doublets), a água é extraída e injetada, proporcionando aquecimento e resfriamento energeticamente eficientes e de baixo carbono.
No processo específico, a água fria do aquífero subterrâneo é bombeada através de um trocador de calor dentro do data center, absorvendo o calor gerado pelos equipamentos de computação antes de retornar ao aquífero para armazenamento e reutilização. Nos meses mais frios, o processo pode ser invertido: o calor armazenado no subsolo durante o verão pode aquecer edifícios no inverno, enquanto a água fria coletada no inverno é armazenada para resfriamento no verão. Este método pode aumentar a eficiência do resfriamento a ponto de reduzir a demanda total de eletricidade.
Stumpf destacou que regiões como Illinois podem aproveitar a temperatura subterrânea quase constante da Terra. Ele exemplificou que sistemas tradicionais precisam ajustar a temperatura de 90°F (cerca de 32,2°C) para 70°F (cerca de 21,1°C), enquanto sistemas que utilizam águas subterrâneas precisam apenas ajustar de cerca de 55°F (cerca de 12,8°C) para 70°F. A tecnologia não depende de água doce potável; aquíferos salinos mais profundos, águas subterrâneas contaminadas ou até minas abandonadas inundadas podem ser usados para armazenar energia térmica. A equipe de pesquisa acredita que Illinois é particularmente adequada para esta tecnologia devido às suas flutuações sazonais de temperatura, abundantes recursos hídricos subterrâneos e sedimentos glaciais que transferem calor de forma eficiente.
A equipe de pesquisa apontou que o maior obstáculo para a tecnologia é econômico, e não técnico. Sistemas de resfriamento geotérmico exigem um investimento inicial mais alto, mas os custos operacionais de longo prazo são geralmente mais baixos. Muitos projetos são avaliados considerando apenas um ciclo de investimento de 5 a 10 anos, em vez da vida útil de 20 a 40 anos, quando os benefícios desses sistemas são maximizados. A mão de obra necessária para implantar o sistema já existe, pois muitas habilidades de perfuração são comuns nas indústrias de petróleo, gás natural e poços de água.
Lin declarou que a água é um material mágico, com alta capacidade térmica, capaz de fluir como um bom transportador de calor. Essa combinação é rara em águas subterrâneas, e essas propriedades podem ser aproveitadas para armazenamento de energia.
