Mentre il mercato dei data center accelera verso soluzioni sempre più innovative, come il liquid cooling diretto sui chip, gran parte del settore globale continua a utilizzare sistemi tradizionali ad aria. In questo scenario di transizione tecnologica, la startup spagnola YPlasma propone una novità promettente: il plasma cooling, basato su speciali attuatori che sfruttano i campi elettrostatici per generare un flusso d’aria ionizzata.
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Dalle applicazioni aerospaziali ai data center
La tecnologia del plasma cooling nasce inizialmente nel settore aerospaziale, sviluppata dall’Istituto Nazionale di Tecnica Aerospaziale (Inta), l’agenzia spaziale spagnola collegata al Ministero della Difesa. Nel 2024, questa tecnologia viene trasferita a YPlasma, una spin-off dell’INTA con sede a Madrid, che ha iniziato ad esplorarne l’utilizzo industriale in ambito energetico e informatico.
Secondo David Garcia, ceo di YPlasma, gli attuatori al plasma rappresentano una vera e propria rivoluzione perché «consentono un controllo preciso e uniforme del flusso d’aria ionizzata, garantendo un’efficienza impossibile da raggiungere con ventole tradizionali». Il plasma cooling permette di eliminare il cosiddetto “strato limite” di aria calda che si forma sui componenti elettronici, offrendo così una dissipazione del calore più uniforme e priva di punti caldi.
Inizialmente concepita per migliorare le prestazioni delle turbine eoliche, la tecnologia ha rapidamente trovato applicazioni nel settore IT, con Intel e Lenovo che stanno già testando il plasma cooling su laptop e workstation.
Come funziona la tecnologia dei plasma actuator
I plasma actuator utilizzati da YPlasma si basano sul principio fisico noto come Dielectric Barrier Discharge (Dbd). Si tratta di dispositivi formati da due sottili strisce di elettrodi in rame separate da uno strato dielettrico (come il teflon). Quando agli elettrodi viene applicata una tensione elevata, l’aria circostante si ionizza formando plasma, generando un flusso d’aria lamellare chiamato “vento ionico”. Questo flusso può raggiungere velocità fino a 40 km/h e può essere regolato variando la tensione applicata agli elettrodi.
Una delle caratteristiche chiave del plasma cooling è la capacità di funzionare con consumi energetici estremamente bassi, inferiori a 0,05 watt, decisamente più efficienti rispetto alle ventole convenzionali. Secondo Garcia, questa tecnologia è in grado di dissipare una quantità di calore paragonabile o superiore a quella di una ventola da 80 mm, operando però in modo silenzioso e senza vibrazioni.
Le opportunità del plasma cooling nei data center
L’interesse per il plasma cooling nel mondo dei data center nasce dalla necessità crescente di sistemi più efficienti dal punto di vista energetico e più affidabili nel lungo periodo. Infatti, la sostituzione delle ventole tradizionali con gli attuatori al plasma potrebbe portare a un notevole risparmio energetico, oltre che a una significativa riduzione degli interventi manutentivi dovuti a guasti meccanici.
Garcia sottolinea inoltre che il plasma cooling potrebbe rappresentare una soluzione intermedia ideale, collocandosi fra l’attuale raffreddamento ad aria e la banda ultralarga del cooling diretto a liquido (qui un approfondimento sulla banda ultralarga). Il sistema proposto da YPlasma non mira infatti a sostituire le soluzioni più estreme, come l’immersion cooling, ma potrebbe rivelarsi decisivo per applicazioni meno esigenti o per ambienti particolarmente difficili, come installazioni Edge in ambienti industriali o miniere, dove la resistenza agli agenti contaminanti è fondamentale.
Collaborazioni strategiche e primi risultati
Le prime collaborazioni di YPlasma con colossi come Intel hanno già dato risultati promettenti. Secondo Garcia, “Intel è da tempo attiva nella ricerca sul plasma cooling. Abbiamo sviluppato con loro un prototipo funzionante per laptop e workstation, che entrerà in produzione entro breve”. I risultati ottenuti finora superano le aspettative iniziali, mostrando performance superiori rispetto a sistemi tradizionali di raffreddamento ad aria in condizioni di carico termico moderato (10 watt).
Garcia ha anche dichiarato di aver avviato trattative con altri potenziali partner per portare questa tecnologia all’interno dei data center, e sostiene che un prototipo funzionante per applicazioni server potrebbe essere pronto entro sei mesi dall’avvio di una partnership strategica.
Competizione nel mercato del plasma cooling
Quella di YPlasma non è l’unica proposta nel panorama internazionale. Anche la svizzera Ionic Wind Technologies sta lavorando su soluzioni simili, puntando però su dispositivi di maggiori dimensioni sviluppati inizialmente per applicazioni industriali come l’essiccazione della frutta. Nonostante questo, il fondatore della società svizzera, Donato Rubinetti, vede un enorme potenziale nel mercato informatico, specialmente per il raffreddamento di data center e server.
Secondo gli esperti del settore, la competizione tra YPlasma e Ionic Wind potrebbe accelerare ulteriormente lo sviluppo e l’adozione di queste tecnologie innovative, portando in breve tempo il plasma cooling ad essere un protagonista importante nelle strategie di efficienza energetica dei data center.
Un futuro tra IA e nuove applicazioni del plasma cooling
Guardando al futuro, YPlasma punta a integrare l’intelligenza artificiale con gli attuatori al plasma. Questo permetterà di gestire automaticamente e in tempo reale la regolazione del flusso d’aria ionizzata, ottimizzando costantemente le prestazioni del sistema in funzione delle reali condizioni operative del data center.
Altre possibili applicazioni, al di fuori del semplice raffreddamento, potrebbero riguardare l’uso del plasma per creare “acqua attivata” o addirittura generare calore ad alta temperatura (fino a 300°C). Queste innovazioni aprono ulteriori scenari, mostrando che il potenziale della tecnologia del plasma cooling va ben oltre il semplice risparmio energetico.
In definitiva, il plasma cooling potrebbe rappresentare un passo significativo nella transizione verso data center più sostenibili, economici e affidabili. Come sostiene Garcia, “non sostituiremo il raffreddamento liquido in applicazioni estreme, ma possiamo certamente rivoluzionare molte altre situazioni dove oggi si spreca troppa energia“. Una visione realistica e concreta, capace di incidere profondamente sul futuro dei data center.
