Nueva solución pasiva de enfriamiento por evaporación mejora en un 50 % la capacidad térmica y permite reutilizar calor residual en calefacción urbana.
- 🧊 Nueva solución de refrigeración 3D impresa desarrollada por Danish Technological Institute y Heatflow para centros de datos.
- 🔋 Reduce significativamente el consumo energético al usar refrigeración pasiva sin bombas ni ventiladores.
- 🚀 Rinde un 50% más de lo esperado, alcanzando 600 W de capacidad de enfriamiento.
- 🔥 Aprovecha el calor residual a 60–80 °C, ideal para redes de calefacción urbana o procesos industriales.
- 🖥️ Responde al aumento de densidad energética de GPUs, que ya pueden llegar a kilovatios.
- 🌱 Fabricación más sostenible: una sola pieza de aluminio, menos material y mejor reciclabilidad.
- 🌍 Potencial de reducir emisiones un 25–30% por unidad según análisis preliminares.
- 🧪 Proyecto europeo AM2PC, con socios de Dinamarca, Bélgica y Alemania, financiado por M-ERA.NET.
Una nueva solución impresa en 3D reduce drásticamente el consumo energético en la refrigeración de centros de datos
El crecimiento silencioso de la nube, la inteligencia artificial y el procesamiento masivo de datos tiene una cara menos visible: el calor. Mucho calor que genera cada servidor y cada GPU entrenando modelos o gestionando flujos de información, transforma electricidad en potencia de cálculo… y en energía térmica que debe disiparse de forma constante.
En este contexto, el Instituto Tecnológico Danés y la empresa Heatflow han presentado una solución que apunta directamente a la raíz del problema: una solución de refrigeración impresa en 3D capaz de reducir el consumo energético y, al mismo tiempo, convertir el exceso de calor en un recurso útil.
Pruebas y resultados
El proyecto europeo AM2PC, recientemente finalizado, ha probado un componente de refrigeración para centros de datos y sistemas de computación de alto rendimiento que combina fabricación aditiva en aluminio con un sistema de refrigeración pasiva de dos fases.
En las pruebas de laboratorio, el dispositivo alcanzó una capacidad de disipación de 600 vatios, superando en un 50 % el objetivo inicial de 400 vatios. No es solo una mejora técnica: es una señal clara de que la eficiencia energética puede avanzar al mismo ritmo que la demanda digital.
La presión sobre la red eléctrica ya no es una hipótesis futura. Países como Irlanda han introducido restricciones legales a nuevos centros de datos debido al peso que suponen sobre el consumo nacional de energía. En ese escenario, cada vatio ahorrado en refrigeración se traduce en menos emisiones, menos costes operativos y menos tensión sobre las infraestructuras energéticas.
“Más allá del propio hardware, la infraestructura de refrigeración es uno de los mayores consumidores de energía en un centro de datos. Y, por tanto, uno de los puntos con mayor margen de mejora”, explica Simon Brudler, especialista en impresión 3D y consultor senior del Instituto Tecnológico Danés.
Al mismo tiempo, la potencia de las GPUs se ha disparado. De los 100–200 vatios de hace pocos años se ha pasado a cifras de varios cientos de vatios por chip en aplicaciones de inteligencia artificial, simulación científica o análisis masivo de datos. La densidad térmica crece más rápido que la capacidad de los sistemas tradicionales para evacuar ese calor.
“Estamos viendo un aumento de la potencia por servidor que deja obsoleta la refrigeración por aire en muchos escenarios. Con esta solución de dos fases, el calor se elimina de forma pasiva, sin ventiladores ni bombas. Eso reduce de manera directa el consumo energético asociado a la refrigeración”, señala Paw Mortensen, director ejecutivo de Heatflow y responsable del proyecto AM2PC.
Qué es la fabricación aditiva en aluminio
La fabricación aditiva en aluminio es un proceso industrial que permite crear piezas metálicas construyéndolas capa a capa a partir de un modelo digital, en lugar de tallarlas o moldearlas desde un bloque sólido. Para ello se utiliza aluminio en forma de polvo fino o alambre, que se funde con un láser de alta potencia o un arco eléctrico controlado solo en las zonas necesarias. Técnicas como la fusión por láser en lecho de polvo (LPBF) o la deposición de energía dirigida (DED) hacen posible fabricar componentes con una precisión elevada y con geometrías internas complejas, como canales o cavidades que no pueden lograrse con métodos tradicionales.
Su principal valor está en la libertad de diseño y la eficiencia material. Al colocar el metal solo donde cumple una función estructural o térmica, se reduce el desperdicio y se pueden crear piezas más ligeras, resistentes y fáciles de reciclar al ser monomaterial. En sectores como la energía, la electrónica o los centros de datos, esta tecnología permite desarrollar disipadores e intercambiadores de calor más eficientes, lo que se traduce en un menor consumo energético a lo largo de la vida útil del equipo y en un impacto ambiental más bajo en el conjunto del sistema.
Refrigeración pasiva sin consumo energético
La base del sistema es un principio físico sencillo, pero afinado con ingeniería de precisión: el termosifón de dos fases. En lugar de forzar el movimiento del refrigerante con bombas o ventiladores, el líquido se evapora al entrar en contacto con la superficie caliente del chip.
El vapor, menos denso, asciende de forma natural, se condensa en una zona más fría liberando calor y regresa en estado líquido por efecto de la gravedad. Un ciclo continuo, silencioso, sin partes móviles.
La clave está en la eficiencia del cambio de fase. La evaporación es mucho más eficaz para extraer energía térmica que el simple paso de aire o líquido frío por un disipador convencional. El resultado es un chip que opera a temperaturas más bajas y estables, lo que se traduce en mayor fiabilidad y una vida útil más larga para los componentes electrónicos.
El corazón del sistema es el evaporador, una pieza desarrollada y fabricada íntegramente mediante impresión 3D en aluminio. Esta técnica permite crear geometrías internas imposibles de lograr con métodos tradicionales.
“Al imprimir el componente como una sola pieza, integramos todas las funciones en un único cuerpo. Se eliminan puntos de ensamblaje, se reduce el riesgo de fugas y se gana en fiabilidad. Además, trabajar con un solo material simplifica mucho el reciclaje al final de su vida útil”, explica Brudler.
Calor que deja de ser un residuo
Uno de los resultados más interesantes del proyecto no está solo en lo que enfría, sino en a qué temperatura extrae el calor. El sistema opera en un rango de 60 a 80 °C, un nivel térmico lo suficientemente alto como para ser aprovechado directamente en redes de calefacción urbana sin necesidad de bombas de calor adicionales.
En términos prácticos, esto abre la puerta a centros de datos que no solo consumen energía, sino que también alimentan barrios, invernaderos o procesos industriales. Sectores como el alimentario, el textil, la industria del papel o la agricultura bajo cubierta pueden beneficiarse de este flujo térmico si las instalaciones se sitúan cerca de las fuentes de datos.
En comparación, los sistemas de refrigeración por aire suelen evacuar el calor a temperaturas mucho más bajas, lo que limita su reutilización y lo convierte, en la práctica, en un residuo térmico difícil de integrar en otras redes energéticas.
“El proyecto no se centró en la conexión directa con redes de calefacción, pero sí demostró que la tecnología lo hace viable. Es un paso importante hacia centros de datos que no solo reduzcan su impacto, sino que mejoren el balance energético de su entorno”, subraya Brudler.
Menos material, más circularidad
La sostenibilidad no se mide solo en kilovatios hora. También empieza en la forma en que se fabrican los componentes. La impresión 3D permite reducir el uso de material al colocar aluminio solo donde es estructural o térmicamente necesario, evitando desperdicios asociados a procesos de mecanizado tradicionales.
Además, al tratarse de una pieza monomaterial, el final de su vida útil es más sencillo de gestionar. No hay capas, adhesivos ni combinaciones de metales que separar. Se funde, se recicla, vuelve al ciclo productivo. Un pequeño detalle técnico que tiene un peso real en una industria que maneja miles de componentes por instalación.
Aunque se trata todavía de un proyecto demostrativo, los primeros análisis de ciclo de vida indican una reducción potencial de emisiones de entre el 25 y el 30 % por unidad en comparación con soluciones convencionales. No es una cifra menor si se multiplica por la escala de los grandes centros de datos que operan en Europa, América o Asia.
Potencial
A corto plazo, esta tecnología encaja bien en nuevos centros de datos diseñados desde cero con criterios de integración energética local. Barrios residenciales, parques industriales o complejos universitarios podrían beneficiarse de instalaciones digitales que, además de procesar información, aporten calor a sus propias infraestructuras.
A medio plazo, la estandarización de componentes impresos en 3D abre la puerta a producción local bajo demanda, reduciendo transporte, almacenaje y emisiones asociadas a cadenas logísticas globales.
Y a largo plazo, el concepto va más allá de los centros de datos. Sistemas de refrigeración pasiva de dos fases pueden aplicarse en electrónica de potencia para energías renovables, estaciones de carga rápida para vehículos eléctricos o instalaciones industriales donde el control térmico es crítico.
No es una revolución ruidosa. No hay grandes titulares ni promesas futuristas. Es, más bien, una mejora silenciosa en la forma en que el mundo digital gestiona su propio calor. Y en un planeta que ya siente el peso del exceso térmico, eso, curiosamente, importa más de lo que parece.
Andy dice
Extraordinaria noticia, sería muy útil conocer costos, complejidad de instalación, disponibilidad comercial en España y requisitos para recibir entrenamiento.
Por último conocer proceso de aprovechamiento del calor, posterir distribucion, en ambientes y ACS.
Artemio Molina dice
En el articulo dicen que es un sistema cerrado de refrigeracion, vaporiza, condensa y retorna sin utilizar bombeo, entonces ¿porque la muestra en foto tiene unos tubos de salida y entrada como si fuesen conectires para alinentacion de fluidos externos de enfriamiento?..Creo que faltan datos en la noticia presentada…Saludos.
David dice
Gracias por el comentario, es una duda muy razonable. Aunque en la imagen aparecen tubos que pueden parecer entradas y salidas de refrigeración, el ciclo de evaporación, condensación y retorno del refrigerante es interno y cerrado, y no requiere bombeo externo. Esos conductos no sirven para mover el fluido que enfría el chip, sino para transferir el calor extraído hacia un intercambiador, un sistema de recuperación de calor o un entorno de pruebas. La refrigeración sigue siendo pasiva; lo que se muestra en la foto es la interfaz para aprovechar o evacuar la energía térmica, no un circuito activo de enfriamiento.
Jose Luis Hernández dice
Que interesante es que la IA también tome parte en el sector de la refrigeración y el acondicionamiento de aire.
Lo compartiré en mi muro y en mis grupos de estudiantes , como un tema de tecnología avanzada.