Estudio sobre el consumo de agua en los centros de datos de América del Norte: tamaño y análisis de participación: tendencias de crecimiento y previsiones (2025-2030)

Tendencias y perspectivas del mercado de consumo de agua en América del Norte

Expansión a hiperescala impulsada por IA y cargas de trabajo 5G

Las instalaciones optimizadas para el entrenamiento de modelos de IA consumen entre 10 y 50 veces más agua de refrigeración que las granjas de servidores tradicionales. Microsoft reveló un consumo de agua de 1.7 millones de litros en 2022, un aumento del 34 % relacionado con los clústeres de GPU, mientras que el campus de Google en Iowa registró 980 millones de litros en 2023. La refrigeración directa al chip elimina el calor con una eficiencia 3,500 veces mayor que el aire, pero aumenta las extracciones totales, lo que impulsa la selección de emplazamientos hacia cuencas con suministro seguro. Estas dinámicas están modificando la presencia geográfica del mercado de consumo de agua de Norteamérica, convirtiendo la hidrología local en un factor fundamental en la planificación de la capacidad.

Divulgación obligatoria de WUE en los permisos municipales de EE. UU.

Las normas permanentes de conservación de agua de California, vigentes a partir de enero de 2025, obligan a los grandes usuarios a informar sobre la Eficiencia del Uso del Agua y a cumplir los objetivos prescritos, o incurrir en multas de hasta 10,000 30134 USD al día. Ordenanzas similares en Virginia y Texas están transformando la divulgación de información, pasando de ser una métrica de marketing a un requisito de aprobación. La norma ISO/IEC 9-XNUMX proporciona una metodología uniforme que genera datos de referencia entre pares que intensifican la competencia en materia de rendimiento hídrico. ^{[ 1 ]ISO, “ISO/IEC 30134-9:2022 Indicadores clave de rendimiento del centro de datos: Agua”, iso.org}La transparencia pública está acelerando las inversiones en plataformas de medición y análisis que identifican fugas ocultas y optimizan los circuitos de refrigeración, aumentando así el gasto direccionable para tecnologías de eficiencia hídrica en el mercado de consumo de agua de América del Norte.

Adopción rápida de sistemas de refrigeración líquida directa al chip

Carrier presentó su suite QuantumLeap en febrero de 2025 y adquirió una participación accionaria en ZutaCore para acelerar la comercialización de bloques de refrigeración líquida destinados a clústeres de IA. Digital Realty incorporó un servicio llave en mano de refrigeración líquida directa en mayo de 2024, lo que indica que los proveedores de coubicación deben ofrecer racks de alta densidad o se arriesgan a la pérdida de clientes. El análisis del ciclo de vida de Microsoft muestra que los sistemas líquidos de circuito cerrado pueden reducir la extracción de agua azul hasta en un 52 % en comparación con la refrigeración por aire, a la vez que permiten la recuperación de calor para proyectos de energía urbana. A medida que los costos disminuyen, la refrigeración líquida está lista para reemplazar las unidades CRAC tradicionales y transformar el poder de los proveedores en el mercado de consumo de agua de Norteamérica.

Compromisos positivos en materia de agua y recolección in situ para asegurar las aprobaciones locales

Google se ha fijado como objetivo una tasa de reposición de agua del 120 % para 2030, y Amazon está implementando redes de agua reciclada en cada nuevo campus de EE. UU. Los constructores ahora integran la captación de agua de lluvia, la reutilización de aguas grises y los recolectores atmosféricos para compensar las extracciones y superar los obstáculos para la obtención de permisos en condados áridos. Digital Realty logró un 43 % de consumo de agua no potable en 2023 mediante la incorporación de plantas de biorreactores de membrana y un software de detección de fugas con inteligencia artificial. Estas iniciativas aumentan la intensidad de la inversión, pero también fomentan la buena voluntad de la comunidad, reforzando la gestión del agua como un factor diferenciador competitivo en el mercado de consumo de agua de Norteamérica.

Sequía severa y aumento de las tarifas del agua en centros clave de DC

El consumo de agua de los centros de datos de Virginia aumentó de 1.13 millones de galones en 2019 a 1.85 millones de galones en 2023, lo que desencadenó aumentos tarifarios escalonados y topes estacionales. Los reguladores de Arizona debaten estándares obligatorios de eficiencia para los campus de los alrededores de Phoenix, mientras que las objeciones de la comunidad provocaron retrasos o cancelaciones de proyectos por valor de 64 millones de dólares en todo el país. Los operadores ahora deben modelar presupuestos de agua para varias décadas y protegerse contra la escalada tarifaria, lo que añade costos y riesgos que lastran las perspectivas del mercado de consumo de agua en Norteamérica.

Límites más estrictos a la extracción de aguas subterráneas estatales

La Ley de Gestión Sostenible de Aguas Subterráneas de California prohíbe las extracciones que excedan las tasas de recarga de los acuíferos, lo que obliga a los promotores a buscar suministros alternativos o invertir en créditos de recarga. Nevada y Arizona están implementando límites similares, y cada permiso exige un estudio de balance hídrico de 20 años validado por hidrólogos. Los gastos de cumplimiento, que incluyen pozos de monitoreo continuo y sensores avanzados de prevención de fugas, aumentan las barreras de entrada, favoreciendo a los grandes operadores capaces de amortizar costos en megacampus. Estos cambios en las políticas limitan la disponibilidad de terrenos y complican las estrategias de expansión en el mercado de consumo de agua de Norteamérica.

Análisis de segmento

Por fuente de adquisición de agua: la dependencia del agua potable impulsa la diversificación

Los sistemas de agua potable abastecieron el 63% de las extracciones en 2024; sin embargo, el segmento solo avanza a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 9.56%, un ritmo casi en línea con el del mercado de consumo de agua en Norteamérica. El tamaño del mercado de consumo de agua potable en Norteamérica se situó en 681.8 millones de litros en 2025, lo que refleja la fiabilidad y la claridad regulatoria de los contratos municipales de agua. Aun así, las modernizaciones de refrigeración directa por aire y los tratamientos de circuito cerrado están ganando terreno a medida que las estructuras tarifarias penalizan a los grandes consumidores. 

La adopción de aguas grises no potables y tratadas está aumentando gracias a que los operadores pueden recuperar el condensado de purga y de HVAC in situ. Digital Realty reportó una tasa de sustitución del 43 % en 2023, respaldada por biorreactores de membrana que purifican el efluente según los estándares de las torres de enfriamiento. Varios municipios, encabezados por California, finalizaron las directrices de reutilización para 2025 que agilizan la tramitación de permisos para la canalización de aguas grises. Como resultado, las fuentes alternativas, que van desde la captación de agua superficial hasta los generadores atmosféricos, reducirán la dependencia del agua potable por debajo del 50 % después de 2030 en el mercado de consumo de agua de Norteamérica.

Por tipo de centro de datos: la coubicación avanza

Los proveedores de servicios en la nube (CSP) controlaron el 48% del volumen en 2024, apostando por la integración vertical para asegurar agua a bajo precio en sus carteras nacionales. Su escala permitió la implementación de plantas de tratamiento a gran escala y proyectos de recarga de acuíferos que diluyen los picos tarifarios. Por el contrario, los operadores empresariales están migrando a la coubicación para reducir los costos de cumplimiento relacionados con el agua, lo que generó una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 10.20% para el segmento, muy por encima de la tasa de crecimiento general del mercado de consumo de agua de Norteamérica. 

Los proveedores de coubicación se diferencian al garantizar niveles de WUE en sus acuerdos de nivel de servicio (SLA). Digital Realty y Equinix han lanzado paneles de detección de fugas con IA que los inquilinos pueden monitorizar en tiempo real, en consonancia con las divulgaciones corporativas de ESG. Esta tendencia redistribuye el poder de negociación hacia los proveedores que pueden documentar una huella hídrica baja, lo que redefine aún más las estrategias de adquisición en el mercado de consumo de agua de Norteamérica.

Por tamaño del centro de datos: ventaja de la megaescala

Los centros de datos masivos representan el 36% de la capacidad actual del mercado, beneficiándose de una infraestructura consolidada y una optimización operativa que permite un uso eficiente del agua en implementaciones a gran escala. Las instalaciones a gran escala alcanzan la mayor tasa de crecimiento, con una CAGR del 11.12%, ya que los operadores buscan economías de escala en los sistemas de adquisición, tratamiento y recuperación de agua que reducen los costes de consumo unitario. Los campus de gran tamaño pueden justificar la desalinización in situ, las tuberías de agua regenerada y los depósitos de refrigeración en aguas profundas, lo que reduce drásticamente los costes marginales por litro. Por lo tanto, la cuota de mercado de consumo de agua en Norteamérica para los centros a gran escala crece de forma constante, mientras que las instalaciones más pequeñas tienen dificultades para afrontar los costes de cumplimiento normativo. 

Las instalaciones grandes y de gran tamaño pueden modernizar la refrigeración líquida, pero las medianas y pequeñas se enfrentan a la presión de la consolidación debido a la falta de capital para cumplir con los requisitos de monitoreo de aguas subterráneas. La construcción de QTS en Cedar Rapids, con un coste de 750 millones de dólares, demuestra la rentabilidad a escala: una plataforma de refrigeración sin agua de 80 MW, respaldada por cisternas de agua de lluvia redundantes. Estos diseños establecen nuevos estándares de eficiencia que a competidores más pequeños les resulta difícil replicar, lo que profundiza las ventajas competitivas a escala en el mercado de consumo de agua de Norteamérica.

Nota: Las participaciones de todos los segmentos individuales están disponibles al momento de la compra del informe.

Por Cooling Technology: Los sistemas líquidos alteran el statu quo

Las unidades CRAC y CRAH basadas en aire aún representaban el 83 % de la refrigeración instalada en 2024 y registraron una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 11.82 % debido a las cargas de trabajo heredadas. Sin embargo, los clústeres de IA ahora superan los 80 kW por rack, superando los límites térmicos del aire. La refrigeración líquida directa al chip elimina el calor en la fuente y admite densidades de rack superiores a 150 kW, lo que reduce la superficie útil hasta en un 30 % y permite la reutilización del calor para sistemas de distrito. 

Los baños de inmersión y las torres de evaporación sirven como tecnologías de transición, pero Microsoft está probando refrigeración indirecta sin agua que utiliza tubos de calor y radiadores externos para su implementación en 2026. A medida que mejore la fiabilidad de los componentes, la refrigeración líquida ocupará la mayor parte de las nuevas construcciones después de 2027, mientras que la refrigeración por aire se mantendrá principalmente en las renovaciones. Este cambio tecnológico es fundamental en la trayectoria a largo plazo del mercado norteamericano de consumo de agua.

Análisis geográfico

Estados Unidos representó el 90.70 % del volumen total en 2025, lo que equivale a 979.6 XNUMX millones de litros del tamaño del mercado de consumo de agua de América del Norte. El crecimiento se mantiene sólido en el norte de Virginia y Dallas-Fort Worth gracias a la densidad de fibra y a los incentivos de las empresas de servicios públicos, pero las sequías prolongadas están poniendo a prueba la viabilidad de las expansiones a gran escala. Las regulaciones permanentes de eficiencia implican que solo los operadores con equipos de gestión hídrica sofisticados pueden obtener nuevos permisos. 

California, con una cartera de proyectos de 3.5 GW, ilustra esta tensión: la disponibilidad de recursos es limitada, pero la proximidad al talento tecnológico y a la energía renovable justifica la continuación de las construcciones bajo estrictos mandatos de conservación. ^{[ 2 ]Junta Estatal de Control de Recursos Hídricos de California, “Reglamento Permanente para la Conservación del Agua”, waterboards.ca.gov}Los operadores responden adoptando sistemas de refrigeración líquida combinados con sistemas de agua reciclada, como el programa de tuberías moradas del Distrito de Agua del Valle de Santa Clara, para mantener la WUE por debajo de 0.3 l/kWh. Estas adaptaciones contribuyen a la expansión del mercado de consumo de agua en Norteamérica, incluso en zonas áridas. 

Canadá registra una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 10.70 % hasta 2030, a medida que los desarrolladores buscan agua abundante y temperaturas ambientales más frías en el norte. La inversión de 1.8 millones de dólares de eStruxture impulsa a Montreal y Vancouver al mapa de la hiperescala, aprovechando las redes hidroeléctricas que reducen el agua de refrigeración indirecta vinculada a la generación térmica. ^{[ 3 ]eStruxture, “Consorcio liderado por Fenggate invierte 1.8 millones de dólares para la expansión canadiense”, eStruxture, estruxture.com}Hydro-Québec espera que la demanda de electricidad de los centros de datos aumente en 4.1 TWh entre 2023 y 2032, lo que subraya el papel ascendente de Canadá en el mercado de consumo de agua en América del Norte.