Le normative PFAS dell'EPA avranno un impatto significativo sul raffreddamento a liquido
Allo stato attuale, l’industria ritiene generalmente che le soluzioni di raffreddamento a liquido bifase ad immersione e a piastra fredda bifase rappresentino la speranza per affrontare le sfide legate alla gestione termica di CPU e GPU ad alta potenza. Tuttavia, nell'agosto 2022, l'EPA ha designato i PFAS come una cosiddetta sostanza pericolosa "sostanza chimica per sempre", che potrebbe avere un impatto significativo sull'utilizzo di queste due tecnologie di raffreddamento da parte del settore IT.
Le sostanze perfluorurate e perfluoroalchiliche (comunemente denominate PFAS) sono un tipo di sostanze chimiche sintetiche che tipicamente consistono in uno scheletro di carbonio e fluoro saturo della maggior parte del carbonio, nonché almeno un gruppo funzionale (come acido carbossilico, acido solfonico, acido ammina, o altri), che possiedono proprietà chimiche e fisiche uniche e utili. Questi composti sono stati ampiamente utilizzati fin dagli anni '50 nei prodotti di consumo e industriali, come padelle antiaderenti, attrezzature sportive impermeabili, tappeti antivegetativi, cosmetici e innumerevoli altri prodotti, nonché nel raffreddamento bifase nella produzione di semiconduttori e nelle industrie IT.
Finora, la maggior parte del raffreddamento ad immersione bifase nei data center utilizza i liquidi dielettrici PFAS Novec e Fluorinert prodotti da 3M. Inizialmente, 3M ha tentato di trovare una soluzione per ridurre l’uso di PFAS, ma alla fine dello scorso anno ha annunciato che avrebbe interrotto completamente la produzione di PFAS entro la fine del 2025. Ciò comporta un rischio diretto di eliminazione per le tecnologie che utilizzano questi o liquidi PFAS simili.
Il raffreddamento ad immersione monofase e il raffreddamento a piastra fredda monofase sono soluzioni competitive e alternative per il raffreddamento ad immersione bifase adatte ai data center. Il raffreddamento ad immersione monofase utilizza liquidi dielettrici a base di idrocarburi, come olio minerale e olio sintetico. A differenza del raffreddamento a due fasi basato su composti di fluorocarburi, il liquido di raffreddamento monofase non bolle e quindi non subisce alcuna transizione di fase durante il processo di raffreddamento. Dato che i refrigeranti dielettrici sono conduttori termici migliori dell'aria, questo raffreddamento a liquido monofase è molto adatto per rack ad alta densità e presenta un vantaggio in termini di costi rispetto al raffreddamento a immersione bifase.
Inoltre, la piastra fredda monofase del data center è un componente che trasferisce il calore dalle apparecchiature informatiche. È costituito da una piastra metallica con tubi integrati, collegati alla parte superiore della CPU, della GPU o di altri componenti del server e collegati al sistema di raffreddamento a circolazione di liquido tramite tubi. La piastra fredda assorbe il calore generato dalle apparecchiature elettroniche e lo trasferisce al liquido refrigerante, che poi circola dall'apparecchiatura all'unità di raffreddamento per la dissipazione del calore. Il raffreddamento a liquido delle piastre fredde si basa su un refrigerante a base d'acqua, eliminando completamente i problemi applicativi dei liquidi dielettrici di tipo PFAS.
Con l’applicazione limitata e la graduale eliminazione delle sostanze chimiche PFAS, è urgente e importante sviluppare e convalidare la prossima generazione di refrigeranti immersi per i data center.
