A inteligência artificial (IA) é uma megatendência que está a afetar todo o mundo industrializado. A IA tem o potencial de revolucionar fundamentalmente a nossa sociedade e economia; o potencial é enorme.
E tão enorme como o potencial da IA é a necessidade de energia dos centros de dados, a espinha dorsal desta tecnologia. Os centros de dados já se encontram entre os maiores consumidores de energia a nível mundial. De acordo com os cálculos da empresa de consultoria International Data Corporation (IDC) o consumo mundial de energia dos centros de dados duplicará entre 2023 e 2028, com uma taxa de crescimento anual de 19,5 por cento ao longo de cinco anos. O Electric Power Research Institute prevê que prevê-se que os centros de dados venham a exigir até nove por cento da produção total de eletricidade nos EUA até ao final da década de 2020.
O problema é semelhante em muitos mercados: a expansão das redes eléctricas não está a acompanhar o boom dos centros de dados. As ligações à rede estão atrasadas, as ligações de elevado desempenho são escassas e os procedimentos de aprovação são muito morosos. Na primavera de 2026, por exemplo, a cidade de Frankfurt am Main anunciou que não se podem esperar novas ligações de grande dimensão e elevado desempenho na sede de um dos maiores centros de Internet do mundo antes de meados da década de 2030.
A procura insaciável de eletricidade por parte da IA está a ultrapassar os ciclos de desenvolvimento de décadas da rede eléctrica, conduzindo a um estrangulamento crítico.
Goldman Sachs
VP Analista na Gartner [4]
Por isso, cada vez mais operadores de centros de dados estão a recorrer à produção de energia no local. A produção de energia diretamente no local garante uma maior segurança de planeamento, uma realização mais rápida do projeto e uma maior resiliência a falhas de rede ou a atrasos na conversão da rede. A energia no local pode, portanto, servir como um fornecimento primário, como uma ponte para a ligação à rede ou como um suplemento à rede.
Três caminhos tecnológicos cristalizaram-se como fornecedores de energia: Turbinas a gás para uma produção grande e flexível, motores a gás para conceitos multimotores modulares e muitas vezes mais eficientes e sistemas de células de combustível para soluções de energia contínua silenciosas, expansíveis e com menos emissões.
Turbinas a gás
As turbinas a gás são particularmente adequadas para maiores saltos de potência e para projectos em que a alta potência tem de estar disponível rapidamente. São particularmente interessantes quando um grande campus de centro de dados ou estrangulamentos na rede exigem uma forte produção no local. As vantagens das turbinas a gás para centros de dados residem na sua elevada densidade de potência e na sua adequação a conceitos de grandes instalações. A sua desvantagem é geralmente a sua menor modularidade em comparação com as configurações multi-motor.
Motores a gás
Os motores a gás são considerados um modelo de energia on-site particularmente forte quando os centros de dados crescem de forma modular, aumentam as cargas gradualmente ou pretendem garantir uma elevada disponibilidade com muitas unidades mais pequenas. Podem ser muito bem utilizados em arquitecturas multi-motor, facilitando a manutenção e a redundância e reduzindo o impacto das falhas de unidades individuais.
São também atractivos para os operadores porque arrancam rapidamente e podem também ser utilizados como rede autónoma ou para apoio à rede. Os motores a gás são, portanto, muitas vezes a resposta pragmática à falta de capacidade da rede e aos longos tempos de espera para as ligações à rede, particularmente em regiões onde a eletricidade é escassa.
Os sistemas de células de combustível
Sistemas de células de combustível são uma opção interessante para uma fonte de energia silenciosa, escalável e com baixas emissões a nível local. Podem funcionar com emissões muito baixas no local, especialmente quando funcionam com hidrogénio. Esta tecnologia pode, portanto, reduzir significativamente a pegada ecológica dos centros de dados, contribuindo assim para a qualidade do ar e a proteção do clima.
Os sistemas de pilhas de combustível podem ser utilizados como fonte primária ou como complemento da rede, pelo que são interessantes para os operadores que pretendem combinar a segurança do abastecimento com uma redução das emissões.
A filtragem é um fator decisivo para os três tipos de produção de energia
A filtragem é uma alavanca de desempenho, disponibilidade e eficiência para a infraestrutura de IA em todas as tecnologias de energia no local: protege os componentes sensíveis das partículas, da humidade e de outros contaminantes, reduz as perdas de pressão, prolonga a vida útil e, por conseguinte, reduz o risco de falhas e os custos de funcionamento. A filtragem tem, portanto, um impacto direto no desempenho, na vida útil e na rentabilidade da energia no local.
As turbinas a gás necessitam de ar de admissão limpo porque as partículas e a humidade podem contaminar as pás da turbina, os estágios do compressor e todo o sistema. O objetivo não é apenas proteger a turbina a gás, mas também garantir um funcionamento estável: uma filtragem confiável contribui para a redução de perdas de potência, desgaste, custos de manutenção e consumo de combustível. Por isso, a Hengst oferece para turbinas a gás os produtos Sistemas de Filtro de Entrada de Ar , incluindo Tapetes filtrantes, Filtro bolsa, Cartuchos de filtro e Filtros compactos .
A filtragem é importante para os motores a gás , pois o sistema de aspiração e o compartimento do motor devem ser protegidos contra poeira, sujidade e outros contaminantes do ar. Esta proteção é particularmente importante para os centros de dados que dependem de uma elevada disponibilidade, uma vez que as paragens não planeadas podem tornar-se rapidamente dispendiosas. Os filtros adequados reduzem o desgaste dos cilindros, pistões e outros componentes e têm um impacto direto nos custos de manutenção e na vida útil. Para motores a gás, a Hengst oferece principalmente o Sistemas de Filtro de Entrada de Ar com os respectivos Filtro bolsa ou Cartuchos de filtro.
Para células de combustível , o Tratamento de ar para filtragem de ar catódico é decisivo, pois a célula necessita de ar limpo, com baixas emissões e suficientemente disponível para gerar eletricidade de forma eficiente. As soluções de filtragem personalizadas da Hengst destinam-se, por exemplo, a manter o ar de alimentação das células de combustível limpo e isento de partículas e gases nocivos, o que aumenta a sua vida útil e optimiza a eficiência.
Como é que os Filtros de Ar influenciam os requisitos energéticos nos centros de dados
Embora as turbinas a gás, os motores a gás e os sistemas de células de combustível sejam soluções para o fornecimento de energia aos centros de dados, os requisitos energéticos da tecnologia de ventilação de um centro de dados também podem ser influenciados positivamente pela filtragem.
Os centros de dados estão equipados com unidades de ar condicionado que arrefecem o ar aquecido pela tecnologia IT. Isto é normalmente feito em modo de recirculação com elevadas taxas de troca de ar. A maior necessidade de energia neste caso é causada pelas ventoinhas que aspiram o ar. Com filtros de Ar optimizados para a pressão diferencial e, portanto, eficientes em termos energéticos, os sistemas podem ser concebidos de forma a reduzir o consumo de energia. Isto também reduz as emissões de CO₂ e, ao mesmo tempo, poupa custos para o operador do centro de dados.
Conclusão
ES, energia no local e filtragem estão mais intimamente ligados do que parece à primeira vista. Com as crescentes necessidades energéticas dos centros de dados, a produção local de energia está a tornar-se cada vez mais importante. Para que as turbinas a gás, os motores a gás e as Células de Combustível cumpram esta tarefa de forma fiável, é necessária uma Filtragem para Células de Combustível concebida de forma limpa.
Para os decisores técnicos, isto significa que qualquer pessoa que pense em energia no local no centro de dados, segurança de fornecimento e eficiência energética deve incluir a filtragem no projeto do sistema numa fase inicial. Esta influencia a disponibilidade, a eficiência, a manutenção e a vida útil e é, por isso, um componente relevante para uma infraestrutura de IA de elevado desempenho e preparada para o futuro.
FAQ
O que é a energia no local no centro de dados?
A energia no local no centro de dados é a produção de eletricidade diretamente no local. É utilizada para colmatar os estrangulamentos da rede, aumentar a segurança do fornecimento e realizar projectos mais rapidamente. A energia no local pode ser utilizada como fornecimento primário, como solução provisória ou como suplemento à rede eléctrica.
Porque é que a procura de energia dos centros de dados está a aumentar devido à IA?
As necessidades energéticas dos centros de dados estão a aumentar devido à IA, porque o treino e o funcionamento dos modelos modernos de IA requerem muita capacidade de computação. Os requisitos de energia para arrefecimento, fluxo de ar e infraestrutura eléctrica também estão a aumentar. Quanto maior for a densidade de potência, mais importantes se tornam os conceitos de energia resiliente.
Porque é que os centros de dados dependem da sua própria produção de energia?
Os centros de dados dependem da sua própria produção de energia porque as ligações à rede e a expansão da rede não estão a acompanhar o ritmo de crescimento suficientemente rápido em muitos locais. A energia no local melhora a previsibilidade e reduz as dependências de estrangulamentos em infra-estruturas externas. Para os operadores, isto é particularmente relevante para projectos de rápida expansão.
Que tecnologias são adequadas para a energia no local no centro de dados?
As turbinas a gás, os motores a gás e os sistemas de células de combustível são particularmente adequados para a alimentação de energia no local em centros de dados. As turbinas a gás são adequadas para potências elevadas, os motores a gás para conceitos modulares e redundantes e as células de combustível para soluções de fornecimento silenciosas e com baixas emissões locais. A escolha depende do cenário de aplicação.
Porque é que a filtragem é importante para as turbinas de gás nos centros de dados?
A filtragem é importante para as turbinas a gás nos centros de dados porque os compressores e as pás das turbinas dependem de ar de admissão limpo. As partículas e a humidade podem causar desgaste, perda de desempenho e custos de manutenção mais elevados. Uma boa filtragem permite um funcionamento estável e eficiente.
Porque é que a filtragem é importante para os motores a gás nos centros de dados?
A filtragem é importante para os motores a gás nos centros de dados, uma vez que o sistema de admissão e os componentes do motor têm de ser protegidos contra o pó e as impurezas do ar. Isto reduz o desgaste e melhora a previsibilidade da manutenção e da disponibilidade. Este é um fator operacional fundamental em centros de dados de elevada disponibilidade.
Porque é que a filtragem é importante para as células de combustível nos centros de dados?
A filtragem é importante para as células de combustível nos centros de dados porque as células de combustível requerem ar catódico limpo para um desempenho estável. As partículas e os gases nocivos podem ter um impacto negativo na eficiência e na vida útil. Por conseguinte, o tratamento coordenado do ar contribui diretamente para a segurança operacional.
Como é que a filtragem afecta os requisitos de energia no centro de dados?
A filtragem influencia o requisito de energia no centro de dados porque os filtros de Ar também determinam a perda de pressão nos sistemas de ar condicionado e ventilação. Quanto menor for a pressão necessária, menos energia os ventiladores precisam. Filtros de Ar eficientes podem, portanto, reduzir os custos operacionais e o consumo de energia.
Quais são as consequências de uma filtragem inadequada no centro de dados?
Uma filtragem inadequada pode levar a um maior desgaste, eficiência reduzida, mais manutenção e tempo de inatividade não planeado. Isto aplica-se aos sistemas de energia no local, bem como à tecnologia de ar condicionado e ventilação. Em infra-estruturas críticas, como os centros de dados, estes efeitos podem causar custos consideráveis.
A filtragem só é relevante para a produção de energia?
Não. A filtragem também é relevante para o arrefecimento, a qualidade do ar e a eficiência energética nos centros de dados. Influencia a eficiência com que o ar pode ser movimentado e limpo, especialmente nos sistemas de recirculação e de ar condicionado. Por conseguinte, a filtragem afecta simultaneamente vários níveis da infraestrutura.
Como é que a filtragem contribui para centros de dados mais sustentáveis?
A filtragem contribui para centros de dados mais sustentáveis porque reduz o desgaste, estabiliza a eficiência e pode reduzir os requisitos energéticos dos sistemas de ar. Isto reduz o consumo de recursos, os custos de manutenção e as emissões indirectas. A sustentabilidade é alcançada principalmente através de um funcionamento mais fiável e eficiente.
