Investigadores de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong encontraron el secreto de un enfoque más eficiente y menos costoso para mantener fríos sistemas informáticos masivos: basta con añadir sal. Una preocupación creciente en la informática es la enorme cantidad de calor generado en conjuntos de computadoras globales cada vez mayores, que producen más de 2 zettabytes por semana.
Una capacidad de procesamiento tan gigantesca deja una enorme huella de carbono. Los proveedores comerciales de nube utilizan sistemas de refrigeración que requieren miles de millones de galones al año para mantener temperaturas óptimas.
Según el MIT Press Reader, los procesos de refrigeración representan más del 40% del consumo de electricidad. Un único centro de datos puede consumir la misma cantidad de electricidad que 50.000 hogares.
“Como resultado, la nube ahora tiene una huella de carbono mayor que la industria aérea”, escribió el antropólogo Steven González Monserrate en un artículo de MIT Press el año pasado.
Wei Wu, profesor de la Escuela de Energía y Medio Ambiente de la Universidad de Hong Kong, ideó un sistema con varios colegas que mejora la tecnología actual de disipación de calor. En un artículo publicado el 31 de octubre en la revista Device, Wu describió un proceso en el que el agua que contiene la sal bromuro de litio depende de la evaporación y la reabsorción para mantener bajas las temperaturas.
El proceso es “una estrategia de gestión térmica pasiva que se basa en la desorción de la humedad de las soluciones salinas higroscópicas a través de una membrana protectora que sólo permite el paso del vapor de agua”, dijo Wu.
La membrana porosa está colocada en una estructura que evita que cualquier solución salada entre en contacto con los componentes de la computadora. Un disipador de calor dirige el calor acumulado lejos de los componentes electrónicos sensibles.
Wu, en su artículo, “Enfriamiento pasivo con desorción de humedad encapsulado en membrana para gestión térmica de componentes electrónicos de alto rendimiento, costo ultrabajo y larga duración”, dijo que el dispositivo “puede recuperar espontánea y rápidamente su capacidad de enfriamiento absorbiendo vapor de agua del aire durante las horas libres”. Comparó el proceso con la naturaleza, donde los mamíferos regulan la temperatura corporal mediante la sudoración y la rehidratación.
La alta capacidad de absorción de humedad y el bajo costo del agua tratada con bromuro de litio ofrecen una clara ventaja sobre las estrategias de enfriamiento de la competencia que utilizan hidrogeles y estructuras organometálicas. Esos sistemas requieren tasas de regeneración que consumen mucho tiempo y requieren una reposición activa de los suministros de agua.
“Por el contrario, las sales inorgánicas higroscópicas, como LiCl y LiBr, son prometedoras para abordar estos problemas debido a su capacidad de absorción de humedad extremadamente alta y su bajo costo”, dijo Wu.
Al aplicar el proceso a una sola computadora, los investigadores midieron una mejora de más del 32% en el rendimiento. También dijeron que el proceso se completó “con una rentabilidad récord”.
“Una mala gestión térmica puede causar una tremenda acumulación de calor dentro de los dispositivos electrónicos, lo que resulta en la pérdida de funcionalidad y, eventualmente, en la falla del dispositivo”, dijo Wu. “Demostramos que la estrategia propuesta es capaz de ofrecer una capacidad de enfriamiento estable de larga duración sin fugas de solución ni corrosión, lo que puede suprimir el aumento de temperatura de un calentador emulado con una rentabilidad récord en comparación con las últimas estrategias de enfriamiento pasivo.
La estrategia de enfriamiento, dijo Wu, es rentable y altamente escalable, y “puede ser útil para diversas aplicaciones de enfriamiento con pocas barreras tecnológicas”.
Fuente: Tech Xplore.
