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Microsoft quiere diseñar centros de datos más eficientes utilizando materiales que permitan que la electricidad fluya sin resistencia. Si estos nuevos materiales, llamados superconductores de alta temperatura, pueden llegar al mercado, Microsoft cree que podrían cambiar las reglas del juego en la forma en que se construyen los centros de datos y la infraestructura energética a la que se conectan.
Las empresas tecnológicas son frente a reacción sobre la cantidad de energía que demanda la IA generativa, los retrasos en la conexión a redes eléctricas que carecen de la infraestructura para satisfacer esas demandas y el impacto que tiene la construcción de nuevos centros de datos en los residentes locales. Los superconductores de alta temperatura (HTS) podrían potencialmente reducir la cantidad de espacio necesario para un centro de datos y las líneas de transmisión que lo alimentan.
«Microsoft está explorando cómo esta tecnología podría fortalecer las redes eléctricas y reducir el impacto que tienen los centros de datos en las comunidades cercanas», escribió el gerente general de marketing de infraestructura global de Microsoft, Alistair Speirs, en un blog publicado hoy.
“El futuro centro de datos será superconductor”
Los centros actuales (y la mayor parte de nuestra infraestructura energética) dependen de cables de cobre de la vieja escuela, que conducen la electricidad de manera bastante eficiente. Los cables HTS, sin embargo, pueden mover una corriente eléctrica con resistencia cero, reduciendo drásticamente la cantidad de energía perdida en el proceso. También permite cables más ligeros y compactos. Ya encontrará HTS en máquinas de resonancia magnética y, más recientemente, se utiliza en tramos cortos de líneas eléctricas en áreas metropolitanas densas, incluidas París y chicago.
Sin embargo, hasta ahora su uso ha sido limitado en parte porque los cables HTS han sido más complicados y costosos de usar en sistemas de energía que los cables de cobre. Para alcanzar una resistencia cero, el HTS tendría que enfriarse a temperaturas muy bajas, probablemente utilizando nitrógeno líquido. Y la “cinta” HTS que forma la base de los cables superconductores suele estar hecha con material de óxido de cobre y bario de tierras raras. Si bien un cable superconductor sólo requiere una pequeña cantidad de material de tierras raras, la cadena de suministro del elemento de tierras raras sigue siendo en gran medida concentrado en china. Un desafío mayor, dicen los expertos El bordeaumentará la capacidad de fabricación de esta cinta lo suficiente como para que sea asequible.
Eso está empezando a cambiar como resultado de las demandas de energía de la IA generativa. En los últimos años, las empresas de tecnología han impulsado la investigación sobre el desarrollo de una planta de energía de fusión nuclear, considerada durante mucho tiempo el santo grial de la energía limpia. Gran parte de la cinta HTS que se fabrica hoy se destina a la investigación de la fusión, y el crecimiento en ese departamento ha logrado reducir los costos del material.
«Eso realmente ayudó a la cadena de suministro y a la variedad de fabricantes, e incluso a algunos de los costos de HTS… para que pensáramos, oh, ‘Bueno, pensemos en eso. Ahora las cosas han cambiado un poco'», dice Husam Alissa, director de tecnología de sistemas de Microsoft.
Microsoft está interesado principalmente en utilizar HTS de dos maneras, dice Alissa El borde. Dentro de un centro de datos, cables más pequeños permitirían una mayor flexibilidad en la distribución de las salas eléctricas y los bastidores de hardware. Con financiación de la empresa de superconductores VEIR, con sede en Microsoft y Massachusetts. demostrado El año pasado, los cables HTS en un centro de datos podían entregar la misma cantidad de energía con una reducción de aproximadamente 10 veces en la dimensión y el peso del cable en comparación con las alternativas convencionales.
«El futuro centro de datos será superconductor… Alta potencia, más eficiente, más compacto», dice Ziad Melhem, profesor en ejercicio en el departamento de física de la Universidad de Lancaster y miembro del consejo editorial de Superconductivity Global Alliance. (Melhem reveló que anteriormente trabajó en Oxford Instruments, que suministró a Microsoft componentes para su sistema informático cuántico).
Fuera del centro de datos, Microsoft está abierto a trabajar con empresas de energía para respaldar la construcción de líneas eléctricas de larga distancia utilizando HTS. La ampliación de las líneas de transmisión ha sido uno de los mayores obstáculos a la hora de actualizar la red eléctrica, conectar centros de datos y desarrollar más suministro de energía. El proceso de obtención de aprobaciones para construir una infraestructura tan grande en múltiples jurisdicciones puede ser largo y arduo.
Con líneas eléctricas fabricadas con HTS, la cantidad de espacio necesario para esas líneas eléctricas podría reducirse significativamente. Mientras que las líneas de transmisión aéreas pueden extenderse sobre un área de alrededor de 70 metros de ancho, los cables superconductores pueden necesitar sólo 2 metros de espacio libre, según el blog de Microsoft. El área más pequeña aparentemente reduce el tiempo y el costo necesarios para la construcción.
«Se trata de una evolución evidente en el uso de esta tecnología», afirma Dennis Whyte, profesor de ciencia e ingeniería nucleares en el MIT. Whyte no ha trabajado directamente con Microsoft, pero codirige un esfuerzo para construir una máquina de fusión llamada SPARC es una colaboración entre el MIT y una empresa llamada Commonwealth Fusion Systems que recibió financiación de Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates.
El interés adicional en HTS para centros de datos también podría permitir a las empresas de fusión obtener más material por menos dinero, ayudando también a impulsar los avances en la tecnología de fusión nuclear. Microsoft ha firmado por separado un acuerdo con otra empresa desarrollar una planta de energía de fusión en el estado de Washington. «Se ha cerrado el círculo», dice Whyte.
