En 2018, durante una sequía salvaje, el incendio forestal de California conocido como Camp Fire quemó 620 kilómetros cuadrados de tierra, reduciendo varios pueblos casi a cenizas y matando al menos a 85 personas. El desastre también tuvo un efecto dominó lejos de las llamas, en una instalación de supercomputadoras operada por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) a 230 kilómetros de distancia. El Centro Nacional de Computación Científica de Investigación de Energía (NERSC, por sus siglas en inglés) generalmente depende del aire exterior para ayudar a enfriar sus componentes electrónicos calientes. Pero el humo y el hollín del incendio obligaron a los ingenieros a enfriar el aire recirculado, lo que elevó los niveles de humedad.
“Fue entonces cuando descubrimos, ‘Guau, esto es un evento real’”, dice Norm Bourassa, ingeniero de rendimiento energético de NERSC, que atiende a unos 3000 usuarios al año en campos que van desde la cosmología hasta los materiales avanzados. El clima cálido y seco volvió a pasar factura un año después. Los servicios públicos de California cortaron la energía de NERSC por temor a que los vientos cerca de LBNL pudieran derribar árboles contra las líneas eléctricas, provocando nuevos incendios. Aunque NERSC tiene generadores de respaldo, muchas máquinas estuvieron apagadas durante días, dice Bourassa.
Los gerentes de las instalaciones de computación de alto rendimiento (HPC) se están dando cuenta de los costosos efectos del cambio climático y los incendios forestales y las tormentas que se están intensificando. Con sus grandes demandas de refrigeración y su enorme apetito por la energía, los centros de HPC, que incluyen tanto supercomputadoras como centros de datos, son vulnerables, dice Natalie Bates, presidenta de un grupo de trabajo de eficiencia energética de HPC creado por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL). “Los climas extremos están haciendo que el diseño y la ubicación de las supercomputadoras sean mucho más difíciles”.
El cambio climático puede traer no solo calor, sino también un aumento de la humedad, lo que reduce la eficiencia de los enfriadores evaporativos de los que dependen muchos centros de HPC. La humedad también puede amenazar a las propias computadoras, como descubrió NERSC durante un segundo incendio. A medida que se recirculaba el aire interior, la condensación dentro de los racks de servidores provocó una explosión en un gabinete, dice Bourassa. Para su próxima supercomputadora, que se inaugurará en 2026, NERSC planea instalar unidades enfriadoras que consumen mucha energía, similares a los acondicionadores de aire, que enfriarían y deshumidificarían el aire exterior.
El costo de tales adaptaciones está motivando a algunos centros de HPC a migrar a climas más fríos y secos, lugares como Canadá y Finlandia, dice Nicolas Dubé, tecnólogo jefe de la división de HPC de Hewlett Packard Enterprise. “No podemos construir en algunos lugares en el futuro, simplemente no tiene sentido”, dice. «Tenemos que movernos hacia el norte».
Pero algunas instalaciones de HPC se encuentran estancadas. Las supercomputadoras del LLNL se utilizan para simular las explosiones de armas nucleares. El costo de reubicar personal especializado podría ser prohibitivo, y el sitio de LLNL en California es una instalación altamente segura, dice la ingeniera jefe Anna-Maria Bailey. En cambio, LLNL está estudiando la posibilidad de mover sus computadoras bajo tierra. “El control de la temperatura y la humedad sería mucho más fácil”, dice, “como una cueva de vino”.
Sin embargo, huir del cambio climático puede ser inútil. En 2012, el Centro Nacional de Investigación Atmosférica abrió un sitio de supercomputadoras en Cheyenne, Wyoming, para aprovechar su aire fresco y seco. Sin embargo, el cambio climático ha provocado temporadas de tormentas eléctricas más largas y húmedas allí, lo que dificulta el enfriamiento por evaporación. En respuesta, el centro de Wyoming agregó un enfriador de respaldo. “Ahora tiene que construir su infraestructura para cumplir con las peores condiciones posibles, y eso es costoso”, dice Bates.
El cambio climático también amenaza el elemento vital de estas instalaciones de HPC: la electricidad. Los centros de HPC consumen hasta 100 megavatios de energía, tanto como una ciudad de tamaño medio. Mientras tanto, las temperaturas más altas pueden aumentar la demanda de energía de otros usuarios. Durante la ola de calor de California este verano, cuando aumentó el uso del aire acondicionado, la empresa de servicios públicos de LLNL le dijo a la instalación que se preparara para cortes de energía de 2 a 8 megavatios. Aunque los cortes no ocurrieron, fue la primera vez que se le pidió al laboratorio que se preparara para cortes no voluntarios, dice Bailey.
Muchas instalaciones de HPC también consumen mucho agua, que se canaliza alrededor de los componentes para eliminar el calor, y que será cada vez más escasa en el oeste de los Estados Unidos a medida que las sequías persistan o empeoren. Hace una década, el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México invirtió en instalaciones de tratamiento de agua para que sus supercomputadoras pudieran usar aguas residuales recuperadas en lugar de agua municipal más valiosa, dice Jason Hick, gerente de programa de LANL.
Aunque las sequías y el aumento de las temperaturas pueden ser las mayores amenazas, una instalación RIKEN HPC en Kobe, Japón, debe lidiar con cortes de energía debido a las tormentas, que se espera que se vuelvan más intensas con el calentamiento global. Una subestación de alto voltaje se inundó en 2018, cortando la energía de RIKEN durante más de 45 horas. De manera similar, la caída de un rayo este año en una línea eléctrica dejó fuera de servicio la instalación durante unas 15 horas. Los 200 proyectos del centro abarcan campos como la ciencia de los materiales y la fusión nuclear, dice Fumiyoshi Shoji, director de operaciones y tecnologías informáticas. “Si nuestro sistema no estuviera disponible, estos proyectos de investigación se estancarían”, dice.
Bates dice que las futuras supercomputadoras deberán construirse de manera que les permitan reducir el rendimiento, y la necesidad de refrigeración y energía, durante episodios de mal tiempo. “Todavía estamos construyendo autos de carrera, pero los estamos construyendo con un acelerador”.
