A relação entre a computação em nuvem e o consumo de energia de centros de dados
A computação em nuvem, por exemplo, revolucionou o armazenamento e processamento de dados ao permitir que os utilizadores consigam aceder a recursos de computação através da Internet. No entanto, este serviço tem um custo energético elevado. Os centros de dados que suportam a computação em nuvem têm de estar permanentemente operacionais, o que implica um consumo de energia muito significativo.
Uma das atividades que requerem uma utilização mais intensiva de energia na Internet é a transmissão em contínuo de vídeos. As plataformas de transmissão em contínuo como a Netflix, o Youtube e outras requerem o armazenamento, o processamento e a transmissão contínua de enormes quantidades de dados, exercendo uma pressão considerável sobre os recursos de centros de dados. Os jogos online e as grandes bases de dados, particularmente de serviços de criptomoedas e blockchain, também consomem quantidades de energia muito elevadas.
Consequentemente, tornou-se essencial minimizar o impacto dos centros de dados.
A eletricidade é a base na qual assentam os centros de dados. O seu consumo de energia deve-se essencialmente a três fatores: ao funcionamento permanente dos servidores, à refrigeração do equipamento e aos sistemas de segurança.
- Funcionamento permanente dos servidores: Os servidores, que constituem o cerne dos centros de dados, têm de estar permanentemente operacionais para garantir o acesso aos dados armazenados. Esta disponibilidade ininterrupta requer uma utilização constante de energia.
- Refrigeração do equipamento: Os sistemas de refrigeração são essenciais para prevenir o sobreaquecimento e para garantir um bom desempenho do servidor. Estes sistemas, que utilizam frequentemente tecnologia de ar condicionado, consomem muita energia.
- Sistemas de segurança: Os centros de dados têm de estar protegidos contra intrusões físicas e digitais. Os sistemas de segurança, como câmaras de vigilância e firewalls, também consomem energia.
É importante realçar que o impacto energético de centros de dados também está relacionado com o seu tamanho. Quanto maior for o centro de dados, maior será o seu consumo de energia.
A otimização do consumo de eletricidade através, por exemplo, da implementação de sistemas de gestão inteligente de energia pode reduzir significativamente os custos energéticos.
O futuro dos centros de dados: a caminho de um aumento para o dobro do consumo de energia?
Perante o aumento exponencial da quantidade de dados gerados e consumidos, prevê-se que a pressão exercida sobre os recursos de centros de dados continue a aumentar e que o seu consumo energético possa vir a aumentar para o dobro nos próximos anos. Esta perspetiva realça a necessidade de investir em tecnologias que permitam reduzir o consumo de energia e desenvolver práticas mais sustentáveis para gerir uma futura expansão.
Qual é a quantidade de eletricidade consumida por centros de dados a nível mundial?
De acordo com a Agência Internacional de Energia, os centros de dados consomem entre 2% e 3% da eletricidade mundial. Em 2023, de acordo com a Agência Internacional de Energia, esta infraestrutura consumiu cerca de 350 TWh. Este valor assinala um aumento significativo face a anos anteriores.
Certos países, como a Irlanda e os Países Baixos, foram particularmente afetados. Na Irlanda, os centros de dados podem vir a representar 30% do consumo de eletricidade até 2028.
França, que tem 264 centros de dados, regista um consumo anual de cerca de 8,5 TWh, 2% do seu consumo total.
Para efeitos de comparação, o consumo coletivo de centros de dados poderá igualar em breve o consumo de países inteiros como o Japão, o que destaca o enorme desafio energético que representa esta indústria.
Qual é o consumo anual de centros de dados a nível mundial?
O consumo anual de centros de dados a nível mundial é impressionante e continua a crescer.
Os prognósticos não são favoráveis: até 2030, o consumo poderá representar até 13% do consumo de energia a nível mundial. Este aumento deve-se, particularmente, ao aumento da procura de serviços digitais e à maior quantidade de dados gerados.
Os centros de dados em hiperescala, instalações de grande dimensão, registam um aumento ainda mais rápido do consumo. A procura poderá aumentar cerca de 35% por ano até 2040.
Este consumo em massa realça a importância da implementação de tecnologias ecologicamente sustentáveis para um funcionamento otimizado.
Qual será o consumo de centros de dados em TWh a nível mundial em 2025?
As projeções para 2025 apontam para um consumo de centros de dados a nível mundial entre 600 TWh e 1050 TWh, dependendo do panorama geral.
Esta variabilidade depende principalmente do desenvolvimento das tecnologias e das práticas de gestão de energia. No meio do espetro, uma estimativa de 800 TWh aparenta ser plausível.
Neste contexto, isto representa um aumento substancial face aos 460 TWh consumidos em 2022.
Desta forma, será necessário empregar esforços significativos para melhorar a eficiência energética e integrar outras energias renováveis.
Gigantes da Internet e centros de dados: o caso da Google
A Google, um interveniente importante no que diz respeito ao consumo de energia de centros de dados
A Google é um dos principais intervenientes no campo dos centros de dados, registando um consumo significativo de energia. Em 2011, a empresa consumiu quase 2.675.898 MWh de energia a nível mundial, o que equivale à produção anual de 650 turbinas eólicas no solo.
No entanto, apesar deste consumo muito elevado, a Google registou progressos notáveis em matéria de otimização da eficiência energética dos seus centros de dados. Por exemplo, os centros de dados da Google são, em média, duas vezes mais eficientes em termos energéticos do que os de uma organização comum.
Para além disso, a Google já regista a utilização de 67% de energia sem carbono em todos os seus centros de dados, durante 24 horas por dia, o que representa uma evolução significativa relativamente a 2019, quando este valor era 61%. Esta evolução é o resultado de uma estratégia orientada para reduzir a pegada de carbono da empresa.
Os esforços da Google para reduzir o consumo de energia
A Google está a concentrar esforços em diversas áreas para minimizar o seu consumo de energia. Uma das principais estratégias é a otimização dos seus centros de dados. Mais concretamente, utilizam a DeepMind, uma tecnologia que combina a aprendizagem automática e redes neuronais artificiais. Esta ferramenta permite-lhes poupanças consideráveis de energia. A Google reestruturou ainda os seus servidores para que se tornassem mais eficientes em termos energéticos. A empresa cria os próprios servidores desde 2001, através da utilização de fontes de alimentação altamente eficientes e da instalação das baterias diretamente nas máquinas. Desta forma, conseguiram construir alguns dos servidores de desempenho mais elevado do setor.
Como podemos reduzir o impacto energético dos centros de dados?
Para reduzir o seu impacto energético, os centros de dados podem adotar “iniciativas ecológicas”, como a melhoria da eficiência energética, a integração de fontes de energia renováveis e a implementação de práticas de refrigeração inovadoras.
O envidamento de esforços para melhorar a gestão de energia e de recursos, como a virtualização de servidores, que permite que múltiplos sistemas virtuais funcionem num único servidor físico, pode também ajudar a reduzir significativamente o consumo de energia.
Foco nas iniciativas ecológicas dos centros de dados para um consumo de energia mais responsável
Já várias empresas e organizações se comprometeram a implementar iniciativas ecológicas destinadas a reduzir o impacto ambiental dos centros de dados. Estas iniciativas centram-se em diversos aspetos, incluindo a melhoria da eficiência energética através de energias renováveis e estratégias de refrigeração inovadoras.
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Gestão inteligente de energia
A implementação de sistemas de gestão de energia desempenha um papel indispensável na otimização do consumo de eletricidade. Uma monitorização avançada ajuda a identificar quaisquer desvios com precisão e a encontrar soluções para os limitar na medida do possível.
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Certificações ambientais
Os centros de dados são cada vez mais incentivados a obter certificações ambientais como a LEED ou a Energy Star. Estas certificações demonstram o seu compromisso com práticas sustentáveis e contribuem para o estabelecimento de normas a nível do setor relativas à construção e operação de instalações de forma ecológica.
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Utilização de energia renovável
Vários centros de dados procuram reduzir a sua pegada de carbono através da integração de fontes de energia renováveis na sua alimentação de energia. Esta estratégia pode incluir a instalação de painéis solares nos telhados ou a compra de energia verde a fornecedores certificados. Isto permite reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e promover operações mais limpas e ecológicas.
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Arrefecimento ecológico
A adoção de tecnologias energéticas e de refrigeração mais eficientes desempenha um papel essencial. Inovações como a refrigeração adiabática, a refrigeração livre e as técnicas de contenção de corredores frios e quentes ajudam a otimizar a utilização de energia.
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Virtualização e consolidação de servidores
Através da consolidação de servidores e da virtualização de recursos, os centros de dados têm a capacidade de reduzir o número necessário de servidores físicos, o que reduz a globalidade do consumo de energia. Esta estratégia não só poupa energia, como reduz o espaço necessário e os custos associados.
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Utilização de água reciclada
A utilização de água reciclada para sistemas de refrigeração é outro método recente para a redução do impacto ambiental de centros de dados. Esta abordagem reduz a quantidade de água doce necessária e promove uma gestão mais sustentável dos recursos hídricos.
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Reciclagem de calor
A recuperação e reciclagem do calor libertado por centros de dados pode servir para aquecer escritórios e áreas residenciais nas proximidades, o que contribui para uma maior eficiência energética na globalidade. Esta abordagem transforma os resíduos num recurso, minimizando a necessidade de utilizar energia externa para o aquecimento.
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Envolvimento da comunidade e transparência
Manter o público e as partes interessadas informados no que respeita aos esforços ambientais dos centros de dados cria confiança e incentiva uma abordagem mais transparente e responsável da gestão de energia. A publicação de relatórios de sustentabilidade e a participação em iniciativas locais de sustentabilidade pode também melhorar a imagem e o impacto social de uma empresa.
Estas iniciativas não são somente benéficas para o ambiente; contribuem também para uma redução significativa de custos operacionais a longo prazo, o que comprova que as práticas sustentáveis podem coexistir com a rentabilidade económica.
Estas iniciativas são essenciais na transformação de centros de dados em instalações mais ecológicas e na promoção de um consumo de energia mais responsável. Podem ainda contribuir para reduzir os custos de funcionamento a longo prazo, o que comprova que as práticas sustentáveis podem coexistir com a rentabilidade económica.
As nossas soluções para reduzir o consumo de centros de dados, sem comprometer a disponibilidade da energia
A Socomec compromete-se a apoiar os centros de dados na sua transição energética fornecendo-lhes diversas soluções, tais como:
- UPS de elevada eficiência: qualquer perda de energia conta. Através da utilização da UPS com máxima eficiência, as perdas são amplamente minimizadas.
O modo de conversão inteligente disponível para a UPS modular MODULYS e a UPS de alta potência DELPHYS XL permite reduzir as perdas para um quinto e alcançar uma eficiência de 99,1% sem comprometer a qualidade da alimentação de energia. - Sistemas de monitorização de energia: : O sistema de monitorização de energia elétrica de multi-circuito DIRIS Digiware tem uma classe de precisão de 0,5 e tecnologias exclusivas para detetar ineficiências e reduzir os custos de funcionamento. Graças a este sistema escalável, o consumo, qualidade e carga residual de eletricidade podem ser monitorizados independentemente do método de distribuição (PDU ou barramento).
- Sistemas de armazenamento de energia:sistemas de armazenamento de energia como o SUNSYS HES L permitem uma melhor integração das fontes de energia renováveis, como a energia solar ou eólica, através do armazenamento da energia produzida em excesso para utilização posterior. Em caso de falha, os sistemas de armazenamento podem ainda limitar a necessidade de utilizar geradores a gasóleo, o que contribui para a redução das emissões de carbono e dos custos com combustível.
