Enfriar con agua caliente

Durante casi toda la historia de la informática, el objetivo de la refrigeración de datacenters fue mantenerlo todo frío. Aire frío, agua fría, salas tan agresivamente climatizadas que los ingenieros iban a trabajar con forro polar. La lógica era intuitiva: los chips hacen calor, el calor es el enemigo, así que échale frío. También era, resulta, una costumbre cara —la refrigeración se traga en torno al 60 % de la energía que consume un datacenter y que no va directamente a computar— y una costumbre que la inteligencia artificial acaba de dejar obsoleta.

El problema es la densidad. Un rack de servidores que hace unos años consumía unos 40 kilovatios y podía refrigerarse soplándole aire consume hoy 120 o más en cuanto se llena con los chips gráficos que entrenan y ejecutan modelos de IA. En la misma sala que antes disipaba 600 kilovatios, los operadores intentan ahora evacuar 2.400. El aire, célebremente mal conductor del calor, sencillamente no puede llevarse tanta energía lo bastante rápido. Los ventiladores se hacen más grandes, luego más ruidosos, luego inútiles. Algo tiene que tocar el chip.

Ese fue el asunto de un webinar reciente de ATA Insights sobre refrigeración de nueva generación, moderado por Belén Gallego, en el que dos ingenieros que se pasan el día dentro de este problema —Antonio Maria Ragni, de Carrier, y César Achúcarro, de la agencia comercial española ACR— repasaron qué le está haciendo el subidón de densidad a la maquinaria, y por qué la respuesta contraintuitiva es hacer correr el refrigerante más caliente, no más frío.

La curva más empinada que nadie ha visto

Ragni lleva treinta y cinco años en climatización y ventilación, doce de ellos en Carrier, últimamente al frente de su negocio italiano de datacenters y supervisando personalmente la puesta en marcha de dos grandes instalaciones en Milán. No es hombre dado a la hipérbole con las curvas de crecimiento. Usó la hipérbole igualmente. «Nunca he visto un crecimiento tan empinado en mi vida», dijo del mercado de datacenters, una frase a la que volvió dos veces, como si todavía le sorprendiera un poco.

Lo empinado es toda la historia. Cuando los racks eran modestos, el sector tenía holgura: podía derrochar energía en enfriar de más y a nadie le importaba mucho. La IA se llevó la holgura. Y además, con poca fortuna, llegó al mismo tiempo que otras tres restricciones que Achúcarro desgranó con el hastío de quien las negocia para ganarse la vida. El suministro eléctrico está limitado, y la red española se lo recordó a todo el mundo con un apagón nacional semanas antes del webinar. El agua está cada vez más racionada y, más al grano, se autoriza a regañadientes. Y el espacio, sobre todo el de cubierta donde tradicionalmente van las enfriadoras, es escaso y caro.

«Hoy la refrigeración no es solo una elección técnica», dijo Achúcarro. «Es también una decisión de negocio que afecta al coste, a los permisos y al futuro del proyecto». Ofreció una forma limpia de pensarlo: un triángulo de compromiso entre eficiencia energética, ahorro de agua y espacio. Puedes optimizar dos vértices; no puedes tener los tres. Todo datacenter es una discusión sobre qué vértice sacrificar.

Cuando el agua fría se vuelve un lastre

Aquí es donde la física pone del revés la vieja intuición. Cuanto más frío quieras el refrigerante, más tienen que trabajar tus enfriadoras y más electricidad queman produciendo ese frío. Si consigues convencer a los servidores de que acepten refrigerante más caliente, puedes fabricar menos frío, hacer funcionar menos los compresores, o apagarlos del todo y dejar que trabaje el aire exterior, un truco que el sector llama free cooling.

Durante décadas ese fue un ahorro marginal. Ragni señaló que los diseños antiguos suministraban agua refrigerada a unos 15 °C; ahora mismo está reformando el datacenter de un banco todavía construido con esa especificación. Los diseños modernos suben la temperatura de impulsión a 20 °C, y lo más nuevo va mucho más allá. Cuanto más alta sea la temperatura que tolere la electrónica, más horas al año podrás refrigerarla por casi nada.

Esa es la revolución silenciosa que hay detrás de la refrigeración líquida directa. En lugar de enfriar una sala entera, se lleva un refrigerante directamente a los chips a través de unos equipos llamados unidades de distribución de refrigerante: en esencia intercambiadores de placas con bombas redundantes y una filtración obsesiva, que mantienen el fluido limpio a 25 micras y microbiológicamente controlado, porque una placa fría obstruida sobre una GPU es una catástrofe y no una molestia. El agua de la instalación y el fluido que toca los servidores se mantienen en circuitos separados, el segundo normalmente una mezcla de propilenglicol elegida precisamente porque resiste el crecimiento biológico.

La parte elegante es lo que le hacen a la enfriadora las tolerancias más altas. Diseña los intercambiadores con una aproximación de temperatura estrecha —Ragni citó 2,5 °C en lugar de unos 4 o 5 °C más baratos— y podrás subir la temperatura del agua refrigerada que alimenta a toda la planta, lo que eleva la eficiencia de las enfriadoras en conjunto. El calor, desplegado deliberadamente, se convierte en un activo.

El número que lo cambia todo: 45

La refrigeración directa al chip, con todo su impulso, tiene un techo. Como señaló Achúcarro, los sistemas de placa fría siguen queriendo refrigerante aproximadamente a la misma temperatura que los sistemas de aire a los que sustituyen, en torno a 30 °C, lo que limita cuánto free cooling pueden desbloquear. La tecnología que mueve el techo es la refrigeración por inmersión, donde los servidores se sumergen en un depósito sellado de fluido dieléctrico.

«En algunas configuraciones ya es posible operar con temperaturas de refrigerante de hasta 45 grados», dijo Achúcarro. Esa sola cifra es la razón por la que la inmersión ha pasado de curiosidad a candidata seria. Un sistema que está a gusto a 45 °C puede, en la mayoría de los climas, evacuar su calor al aire exterior usando solo un enfriador adiabático —uno que de vez en cuando pulveriza un poco de agua para ampliar su alcance— sin ninguna enfriadora mecánica funcionando, ni siquiera en verano. Temperaturas de trabajo más altas, argumentó, abren la puerta a «mejorar la eficiencia global, reducir la demanda energética y una mayor compatibilidad con las estrategias de free cooling».

Esta es la inversión completa. Cuanto más caliente se le permite estar al sistema, más barato y más verde resulta evitar que se sobrecaliente. Diseñar para un refrigerante a 45 °C no es una concesión forzada por el calor de la IA; es la salida de emergencia.

La incómoda geografía española

Nada de lo cual rescata del todo a España, cuyo clima es la prueba de esfuerzo del sector. Achúcarro recitó los récords contra los que diseñan sus compañeros: 41,4 °C en Madrid, 42,5 °C en Zaragoza, 43 °C en Valencia y unos abrasadores 45,9 °C en Sevilla, cifras sacadas de medias de veinte años y cifras que Gallego sugirió con suavidad que le parecerían conservadoras a cualquiera que haya pasado de verdad un agosto madrileño en la calle.

Esos picos importan menos de lo que parece, y aquí el panel ofreció un correctivo útil a la intuición de que los sitios calurosos condenan a los datacenters. Presionado sobre lo que hacen al coste diez grados de diferencia entre Barcelona y Sevilla, Ragni fue casi displicente: las temperaturas extremas duran solo «cinco horas, diez horas» al año, así que su efecto sobre el consumo anual es de «algún porcentaje, quizá tres, cuatro, cinco por ciento». Lo que el calor amenaza de verdad no es la eficiencia sino la disponibilidad: el riesgo de que en la peor tarde, con las enfriadoras apiñadas en una cubierta recirculando el aire caliente unas de otras, una máquina simplemente se caiga cuando más falta hace. De ahí el creciente esmero del sector con las barreras antirrecirculación y el encapsulado acústico, la fontanería poco lucida de la fiabilidad.

La respuesta de ACR para las condiciones españolas es deliberadamente poco romántica: un híbrido de enfriadoras más aerorrefrigeradores, que no usa nada de agua. En un proyecto madrileño, dijo Achúcarro, los aerorrefrigeradores en modo free cooling cubrieron el 67 % de las necesidades de refrigeración del año, con otro 29 % en modo mixto, dejando la planta funcionando efectivamente sin agua el 96 % del año y logrando un PUE de alrededor de 1,2. En un país donde, como él lo puso, «la licencia de agua para usarla es muy difícil de conseguir», diseñar sin agua es tanto una estrategia de tramitación como una ambiental.

La trampa del depósito

El argumento de eficiencia a favor del líquido está hoy respaldado por algo más que el entusiasmo del fabricante. Ragni señaló un estudio que Microsoft publicó en la revista Nature en 2025, el primer análisis de ciclo de vida completo, de la cuna a la tumba, de los métodos de refrigeración, que cubre no solo la operación sino las emisiones y el agua incorporados en fabricar el equipo. Su hallazgo: las placas frías y la inmersión pueden recortar las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 15 y un 21 %, la energía entre un 15 y un 20 %, y el agua entre un 31 % y un 52 % frente a la refrigeración por aire tradicional.

Los mayores ahorros de agua venían de la inmersión bifásica, en la que el fluido hierve sobre los chips y vuelve a condensar, que es también donde Ragni lanzó una advertencia que el estudio hace explícita. Esos fluidos bifásicos dependen actualmente de los PFAS, los «químicos eternos» que ahora afrontan restricciones cada vez más duras tanto en la Unión Europea como en Estados Unidos. La opción térmicamente más impresionante, dicho de otro modo, puede quedar legislada fuera de existencia antes de que escale. Es una forma de problema familiar para cualquiera en energía: la tecnología que parece más limpia en la hoja de cálculo lleva una bomba de relojería regulatoria que la hoja de cálculo no enseña.

La dirección de la marcha

Con todos los matices, el panel fue unánime sobre hacia dónde va esto. El cambio climático está subiendo la línea de base —Ragni señaló, con un punto de melancolía, que en el Milán de su infancia nevaba todos los inviernos y el verano se quedaba en unos 35 °C, y ya no hace ninguna de las dos cosas— lo que empuja a los diseñadores hacia sistemas más cálidos y más exigidos justo cuando vuelve insostenible el viejo enfoque de enfriarlo todo. La tendencia positiva del diseño, tolerar temperaturas más altas, corre una carrera contra la tendencia negativa del clima.

El apaño hacia el que converge todo el sector es el que hace una década habría parecido del revés. Deja de pelear por que el refrigerante esté frío. Haz que los chips lo toleren caliente. Cada grado que puedas añadir al depósito es un grado que ya no tienes que pagarle a un compresor para que quite y, en un mundo donde la IA multiplica el calor por cuatro y la red no multiplica la potencia para igualarlo, esa aritmética ha dejado de ser opcional. El futuro de mantener frescos los ordenadores, resulta, es dejarlos correr calientes.

La sesión completa —«Refrigeración de nueva generación para datacenters: eficiencia energética y sostenibilidad»— está disponible para ver bajo demanda en ATA Insights, y la conversación continúa en persona en RENMAD Datacenters, en Zaragoza.