Un estudio demuestra que los acuíferos subterráneos podrían enfriar centros de datos de IA con menos electricidad y un consumo mínimo de agua.
- 🌍 Refrigeración con energía geotérmica.
- 💧 Menor consumo de agua dulce.
- ⚡ Reducción de la electricidad para climatización.
- 🖥️ Centros de datos más eficientes.
- 🌡️ Almacenamiento estacional de calor y frío.
- ⛏️ Reutilización de acuíferos salinos y antiguas minas.
- ♻️ Tecnología con potencial para descarbonizar la IA.
Los acuíferos podrían convertirse en las baterías térmicas que necesita la inteligencia artificial para reducir su consumo energético
El crecimiento de la inteligencia artificial está acelerando la construcción de nuevos centros de datos en todo el mundo. Estas instalaciones necesitan funcionar las 24 horas del día y albergan miles de servidores que generan enormes cantidades de calor. Mantener esa infraestructura a una temperatura segura se ha convertido en uno de los mayores desafíos energéticos del sector.
Un equipo de investigadores del Prairie Research Institute, perteneciente a la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, plantea ahora una alternativa que aprovecha un recurso natural prácticamente constante: la temperatura del subsuelo. Su propuesta consiste en utilizar sistemas de almacenamiento térmico en acuíferos (Aquifer Thermal Energy Storage o ATES) como una gran batería natural capaz de almacenar calor y frío según la época del año.
Los resultados del estudio, publicados en la revista científica Groundwater, muestran que esta solución es técnicamente viable y podría reducir de forma significativa la electricidad destinada a la refrigeración, uno de los mayores consumos energéticos de un centro de datos.
El gran desafío energético de la inteligencia artificial
Cada consulta realizada a un modelo de IA, cada vídeo procesado o cada servicio en la nube depende de centros de datos que consumen cantidades crecientes de electricidad. Aunque la atención suele centrarse en los procesadores, una parte muy importante de la energía se dedica únicamente a evitar que los equipos se sobrecalienten.
Según los investigadores, entre un 10 % y un 40 % del consumo eléctrico de un centro de datos puede destinarse exclusivamente a la refrigeración, dependiendo de su diseño y de la tecnología utilizada.
A esto se suma otro problema menos visible: muchos sistemas de climatización utilizan torres de refrigeración evaporativas, donde parte del agua se pierde definitivamente por evaporación. En regiones sometidas a estrés hídrico, esta demanda adicional empieza a convertirse en una preocupación creciente.
Cómo funciona una batería térmica bajo tierra
El funcionamiento del sistema resulta sorprendentemente sencillo.
El agua de un acuífero subterráneo se extrae mediante pozos y circula por un intercambiador de calor situado en el centro de datos. Allí absorbe el calor generado por los servidores sin mezclarse con los circuitos internos de refrigeración.
Después, esa agua más caliente vuelve al subsuelo, donde queda almacenada de forma temporal.
Durante el invierno, ese calor acumulado puede aprovecharse para calefacción u otros usos térmicos. A la inversa, el frío natural del subsuelo también puede almacenarse durante los meses fríos para utilizarlo en verano, cuando aumenta la demanda de refrigeración.
En la práctica, el terreno actúa como una enorme batería térmica estacional, capaz de guardar energía en forma de calor o de frío durante meses.
La estabilidad térmica del subsuelo marca la diferencia
Mientras que la temperatura del aire cambia continuamente entre estaciones, la del subsuelo permanece relativamente estable a pocos metros de profundidad.
Ese detalle cambia por completo el balance energético.
En lugar de enfriar el aire exterior desde temperaturas cercanas a 32 °C hasta los aproximadamente 21 °C que requieren los equipos informáticos, el sistema parte de aguas subterráneas cercanas a 13 °C, mucho más próximas a la temperatura de funcionamiento.
La diferencia parece pequeña. En realidad, representa un ahorro considerable porque el sistema necesita realizar mucho menos trabajo para alcanzar la temperatura objetivo.
Illinois reúne unas condiciones especialmente favorables
Los investigadores destacan que Illinois ofrece un escenario especialmente adecuado para implantar esta tecnología por la combinación de varios factores.
Por un lado, presenta inviernos muy fríos y veranos calurosos, algo ideal para almacenar calor y frío de manera estacional.
Además, dispone de abundantes acuíferos y formaciones geológicas capaces de intercambiar calor de forma eficiente cuando están saturadas de agua.
Los depósitos glaciares presentes en buena parte del estado mejoran todavía más ese intercambio térmico. Investigaciones previas indican además que las variaciones de temperatura generadas por este tipo de instalaciones permanecen dentro de márgenes que no deberían provocar impactos ambientales significativos en las condiciones estudiadas.
Agua que no necesita ser potable
Uno de los aspectos más interesantes de la propuesta es que no requiere utilizar agua destinada al consumo humano.
Los investigadores plantean aprovechar acuíferos salinos profundos, masas de agua con una concentración de sal superior incluso a la del agua marina. También consideran el uso de acuíferos contaminados o antiguas minas inundadas, recursos que actualmente apenas tienen utilidad y que podrían convertirse en infraestructuras energéticas.
Esta posibilidad reduce la competencia con otros usos prioritarios del agua, un aspecto especialmente relevante en un contexto de sequías más frecuentes y mayor presión sobre los recursos hídricos.
Una tecnología conocida que todavía se aprovecha poco
Aunque pueda parecer una propuesta futurista, el almacenamiento térmico en acuíferos lleva décadas utilizándose en algunos países europeos.
Los Países Bajos son uno de los referentes mundiales en esta tecnología. Numerosos edificios de oficinas, hospitales, universidades y complejos residenciales utilizan sistemas ATES para reducir el consumo energético asociado a la climatización.
La diferencia es que ahora esta experiencia podría trasladarse a una nueva generación de infraestructuras digitales, donde la demanda de refrigeración no deja de crecer.
Cada vez más operadores buscan alternativas al uso intensivo de electricidad y agua, especialmente porque el aumento de la potencia informática también incrementa los costes de explotación.
El verdadero obstáculo no está bajo tierra
Según los investigadores, la principal barrera no es tecnológica.
La perforación de pozos y la instalación del sistema requieren una inversión inicial elevada, superior a la de los equipos convencionales de refrigeración.
El problema aparece porque muchos proyectos empresariales calculan su rentabilidad en periodos de 5 a 10 años, mientras que estas instalaciones pueden seguir funcionando durante 20 o incluso 40 años, reduciendo de forma constante los costes operativos.
En otras palabras, el beneficio existe, aunque tarda más tiempo en apreciarse.
La buena noticia es que el conocimiento técnico necesario ya está disponible. Los profesionales especializados en perforaciones para la industria petrolera, los pozos de agua o la geotermia cuentan con buena parte de las competencias necesarias para desarrollar este tipo de proyectos.
Qué impacto puede tener en el medio ambiente
La implantación de sistemas ATES en centros de datos podría generar varios beneficios ambientales al mismo tiempo.
El primero sería una reducción del consumo eléctrico, disminuyendo indirectamente las emisiones de gases de efecto invernadero cuando la electricidad procede de fuentes fósiles.
También permitiría reducir la extracción de agua dulce destinada a refrigeración, un aspecto especialmente importante en regiones donde los recursos hídricos son limitados.
Otro efecto interesante es la posibilidad de reutilizar infraestructuras subterráneas infrautilizadas, como minas abandonadas o acuíferos salinos, evitando nuevas ocupaciones del territorio.
No obstante, cada instalación debe estudiarse cuidadosamente. La geología local, la calidad del agua y el comportamiento del acuífero determinan si el sistema resulta adecuado y garantizan que el intercambio térmico no altere los ecosistemas subterráneos.
La carrera por hacer sostenibles los centros de datos
Las grandes empresas tecnológicas están explorando múltiples soluciones para reducir el impacto ambiental de la inteligencia artificial.
Además de mejorar la eficiencia de los procesadores, se investiga el uso de refrigeración líquida, sistemas de inmersión, recuperación del calor residual para abastecer edificios cercanos, integración con energía geotérmica, expansión de la energía solar y eólica y almacenamiento energético mediante baterías.
En este contexto, las baterías térmicas subterráneas representan una pieza más dentro de una estrategia mucho más amplia para desacoplar el crecimiento de la IA del aumento constante del consumo de recursos.
Vía University of Illinois at Urbana-Champaign
Más información: Upasana Pandey et al, Aquifer Thermal Energy Storage: Groundwater for Efficient Data Center Cooling in the United States, Groundwater (2026). DOI: 10.1111/gwat.70084
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