Como líquidos removem o calor em motores e servidores?

Energia para data center se torna cada vez mais estratégica

O uso da água nos data centers tem sido tema de debates nos últimos anos. Isso acontece em um cenário onde grandes volumes são necessários para manter esses centros de processamento de dados, responsáveis por garantir o funcionamento do ambiente digital. A China, por exemplo, já colocou unidades submersas e outras empresas usam as geleiras. Há também o processo de resfriar com fluidos especiais, semelhante aos utilizados nos carros.

A água é essencial para resfriar as estruturas devido ao processamento de dados em larga escala. No entanto, essa necessidade gera preocupação, já que os dados indicam um consumo elevado que pode causar impactos negativos ao planeta a longo prazo. Nesse contexto, o resfriamento com água em estado líquido surge como uma alternativa capaz de reduzir o consumo de energia em até 40%.

Resfriamento líquido é alternativa eficiente

Um estudo divulgado pelo Open Compute Project (OCP) detalha as vantagens do resfriamento líquido nos data centers. Esse método é energeticamente mais eficiente porque, no estado líquido, a transferência de calor pode ser até 50 vezes mais eficaz.

Além de utilizar menos água, esse sistema reduz os custos com energia elétrica, já que aparelhos como ar-condicionado e ventiladores precisam funcionar menos para manter a temperatura adequada.

Uso de água em data centers vem aumentando

O Google, por exemplo, divulgou um relatório informando que 20 bilhões de litros de água foram utilizados somente nos data centers da companhia. Além disso, a projeção é de que o aumento no consumo causado pela inteligência artificial tenha sido de 20%.

Em contrapartida, a empresa também planeja usar esse recurso de forma mais consciente. Até 2030, a meta é devolver ao meio ambiente cerca de 120% da água consumida.

Inovações também surgem para enfrentar esse alto consumo. A startup irlandesa Nexalus desenvolveu um sistema que usa pequenos jatos de água aplicados nos componentes para resfriá-los.

Campanha destaca a necessidade de soluções sustentáveis

O resfriamento líquido é um dos temas de uma campanha sobre o impacto ambiental dos data centers, promovida pela Hostinger. A iniciativa visa ampliar debates e incentivar um consumo energético mais consciente no setor tecnológico. Desde 2024, 100% da energia utilizada pela empresa é renovável, uma meta inicialmente prevista para 2026.

“Na Hostinger, acreditamos que inovação sem sustentabilidade deixou de ser uma opção. Concluir a transição para 100% de energia renovável em nossos data centers em 2024 é reflexo de um compromisso contínuo com a eficiência e o planeta. Nosso papel é liderar pelo exemplo, mostrando que é possível oferecer performance e escalabilidade com responsabilidade ambiental”, explica Rafael Hertel, Country Manager da Hostinger no Brasil.

Para os próximos anos, tanto o consumo de água quanto o de energia elétrica podem ser limitados caso a atual forma de uso continue. Por isso, soluções sustentáveis devem ganhar espaço para garantir o avanço tecnológico sem comprometer o meio ambiente.

Empresas de IA investem em tecnologia

A Snowflake anunciou o lançamento de novas soluções voltadas ao setor de energia, reunindo governança de dados, aplicações desenvolvidas por parceiros e conjuntos de dados estratégicos em uma plataforma única. A iniciativa é direcionada a concessionárias, empresas de energia e companhias de petróleo e gás.

As soluções permitem integrar, de forma segura, dados de sistemas de TI, tecnologia operacional (TO) e dispositivos IoT, criando uma base confiável para aplicações de inteligência artificial. O objetivo é modernizar a infraestrutura digital do setor, aumentar a eficiência operacional e apoiar a transição para um modelo energético. Ou seja, a demanda vai continuar crescendo dentro da indústria e fora dela.

Líquido refrigerante de carro é diferente do usado nos servidores?

O líquido de radiador e os fluidos usados em data centers cumprem a mesma função básica, retirar calor. Mas, em condições físicas, químicas e de segurança diferentes.

No caso do líquido de radiador automotivo, a refrigeração ocorre porque a mistura de água com glicóis circula pelo motor, absorvendo o calor gerado pela combustão. Esse calor é transferido para o fluido por condução térmica nas paredes metálicas do bloco e do cabeçote.

Em seguida, o líquido quente segue para o radiador, onde libera o calor para o ar por convecção, auxiliado por ventiladores. Quimicamente, o fluido não reage com o calor: ele apenas muda de temperatura.

Os aditivos presentes servem para evitar corrosão, cavitação e formação de depósitos metálicos, já que o sistema opera com metais diversos, altas pressões e temperaturas elevadas. A condutividade elétrica não é uma preocupação, pois o fluido nunca entra em contato com componentes eletrônicos sensíveis.

Como é o líquido refrigerante usado nos servidores?

Nos data centers, o princípio físico da refrigeração também é a transferência de calor, mas o ambiente exige muito mais controle. Em sistemas de refrigeração líquida direta, o fluido circula por placas frias (cold plates) acopladas a processadores e aceleradores.

O calor é transferido por condução direta do chip para o fluido, que então o remove por convecção forçada. Nesse caso, o líquido precisa ter baixíssima condutividade elétrica e estabilidade química elevada, pois qualquer vazamento pode atingir circuitos energizados. Por isso, a água desionizada com aditivos muito controlados, que não formam resíduos nem atacam metais e polímeros.

Já nos sistemas de imersão, a dinâmica muda ainda mais. Os servidores ficam submersos em fluidos dielétricos especiais. Quando os componentes aquecem, o calor é transferido diretamente ao fluido ao redor.

O líquido se transforma em vapor ao absorver calor

Dependendo do tipo, o fluido pode apenas aquecer (imersão monofásica) ou ferver localmente ao atingir uma temperatura específica (imersão bifásica). Nesse segundo caso, ocorre uma mudança de fase: o líquido se transforma em vapor ao absorver calor, sobe, se condensa em um trocador e retorna ao estado líquido, num ciclo altamente eficiente. Mesmo assim, não há reação química com os componentes — o fluido é projetado para ser quimicamente inerte e eletricamente isolante.

Em resumo, nos dois casos a refrigeração acontece pela absorção e transporte de calor, não por reação química. A diferença está no ambiente: no motor, o fluido convive com altas temperaturas, pressão e metais pesados; no data center, ele precisa ser quimicamente estável, não condutivo e seguro para operar colado. É essa diferença de contexto que define a formulação e o comportamento térmico de cada tipo de líquido.

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