¿Y si los centros de datos pudieran generar electricidad a partir de su propio calor residual, a solo 30°C?

Los centros de datos del mundo consumieron unos 460 teravatios-hora de electricidad en 2022, y un informe de 2024 de la Agencia Internacional de la Energía proyectaba que esa cifra podría superar los 1.000 TWh en 2026, el equivalente al consumo eléctrico anual de todo Japón. Casi toda esa energía acaba convertida en calor y se descarta. Una startup japonesa nacida en una universidad acaba de demostrar que parte de ese calor puede volver en forma de electricidad.

La demostración, dentro de un centro de datos en funcionamiento

El 24 de marzo de 2026, AT Tokyo, uno de los principales operadores de centros de datos de Japón, y elleThermo, una startup nacida en Science Tokyo (antes Instituto de Tecnología de Tokio), anunciaron la demostración exitosa de generación de electricidad a partir del calor residual dentro de un centro de datos comercial activo.

El experimento tuvo lugar en dos instalaciones de AT Tokyo en Tokio. Los dispositivos de elleThermo se instalaron en pasillos calientes (los corredores de aire caliente próximos a las salas de máquinas y de climatización) y en salas de UPS (sistemas de alimentación ininterrumpida). Convirtieron calor residual de entre 30 y 40°C procedente de servidores y equipos, de forma directa o indirecta, en electricidad, que luego se almacenó en baterías secundarias.

Esta fue la primera prueba de concepto (PoC) utilizando tecnología STC en un entorno real de centro de datos operativo. Se confirmó la generación de energía y la carga de baterías en cada punto de instalación.

STC: energía del calor mismo, no de una diferencia de temperatura

La tecnología detrás de este avance se llama Celda Térmica Sensibilizada por Semiconductor, o STC (por sus siglas en inglés). Para entender su importancia, es necesario saber por qué la conversión convencional de calor a electricidad fracasa a temperaturas de centros de datos.

Los generadores termoeléctricos tradicionales se basan en el efecto Seebeck, que requiere una diferencia de temperatura entre un lado caliente y un lado frío. Cuando ambos lados están a temperaturas similares, como ocurre en un centro de datos donde el calor residual ronda los 30-40°C, estos dispositivos producen casi nada útil.

STC adopta un enfoque completamente diferente. Toma prestada la arquitectura de las celdas solares sensibilizadas por colorante (celdas Grätzel), donde la luz excita electrones para generar corriente. STC reemplaza la "excitación por luz" con "excitación térmica": el calor hace que los átomos del semiconductor vibren, liberando electrones que impulsan una reacción de oxidación-reducción en un electrolito para producir electricidad.

La ventaja decisiva: STC no necesita diferencial de temperatura. Genera energía solo con calor. Esto lo hace ideal para los centros de datos, donde el calor residual se mantiene estable a 30-50°C.

De las minas mexicanas a los servidores de Tokio

elleThermo fue fundada en febrero de 2023, pero la validación de su tecnología ha progresado rápidamente a través de demostraciones cada vez más ambiciosas.

En abril de 2024, el equipo realizó pruebas de campo en la mina de Naica en México, donde las temperaturas alcanzaron los 42°C con una humedad del 100%. Veinte unidades pequeñas de STC conectadas en serie generaron más de 3,4 voltios y cargaron exitosamente una pequeña batería de iones de litio.

En agosto de 2024, elleThermo completó una ronda de financiación pre-Serie A por un total de aproximadamente 2,4 millones de dólares, respaldada por siete inversores incluyendo Keio Innovation Initiative, Mitsubishi UFJ Capital y el KDDI Green Partners Fund.

La demostración con AT Tokyo marca el hito más significativo hasta la fecha: demostrar que la tecnología funciona dentro de un centro de datos comercial real y operativo.

Cómo lo aborda cada país

La estrategia más extendida es la calefacción urbana, donde el calor residual se canaliza para calentar edificios cercanos. Los países nórdicos lideran este enfoque. Cerca de Helsinki, Microsoft está construyendo lo que será el mayor esquema de reciclaje de calor residual de centros de datos del mundo. En Alemania, la Ley de Eficiencia Energética obliga a los centros de datos que entren en servicio desde julio de 2026 a reutilizar al menos el 10% de su calor residual, subiendo al 15% desde julio de 2027 y al 20% desde julio de 2028.

El Proyecto Natick de Microsoft, un centro de datos submarino experimental lanzado en 2015, utilizó enfriamiento natural con agua de mar. Los servidores sumergidos resultaron hasta ocho veces más confiables que sus equivalentes terrestres. Sin embargo, Microsoft confirmó en 2024 que el proyecto había sido descontinuado, citando la impracticidad de actualizar unidades selladas bajo el agua.

Los sistemas de Ciclo Rankine Orgánico (ORC) para convertir calor residual en electricidad también se han estudiado, pero las temperaturas del calor residual de centros de datos son demasiado bajas para una operación económicamente viable.

En este contexto, la capacidad del STC para generar electricidad directamente del calor de baja temperatura sin requerir diferencial térmico llena un vacío que ninguna tecnología existente aborda adecuadamente.

Los desafíos que quedan

Es importante aclarar que STC no resolverá los problemas energéticos de los centros de datos de la noche a la mañana. La producción actual está en el nivel de microvatios. La hoja de ruta de elleThermo prevé escalar progresivamente de microvatios a milivatios y luego a vatios.

El objetivo final: un "panel térmico" de 60cm × 60cm × 3cm, donde cuatro paneles produzcan 200 vatios, posibilitando la generación de energía descentralizada in situ. La fecha objetivo para el lanzamiento comercial es finales de 2028.

En marzo de 2025, el equipo de investigación de Science Tokyo publicó un nuevo diseño de STC de doble circuito que elimina el tiempo de recuperación entre ciclos de descarga, permitiendo la generación continua de energía por primera vez.

¿Puede el calor descartado convertirse en energía renovable?

Los centros de datos son la columna vertebral de la sociedad digital moderna, y su importancia solo crecerá en la era de la IA. Sin embargo, que aproximadamente el 90% de su consumo eléctrico se descarte como calor residual representa una ineficiencia masiva.

La calefacción urbana funciona bien en climas fríos, pero ofrece un valor limitado en regiones más cálidas. La generación de energía basada en STC, en cambio, funciona independientemente del clima o la estación, y los centros de datos producen calor las 24 horas del día, los 365 días del año.

Convertir el "calor descartado" en "energía renovable", esta visión aún está en etapa temprana, pero la demostración exitosa dentro de un centro de datos activo la acerca un paso más a la realidad. ¿Cómo se utiliza el calor residual de los centros de datos en tu país? ¡Nos encantaría escuchar tu opinión!

Referencias