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Por Pierre Poitras, Consultor Técnico da Conidia Bioscience
Embora todos saudemos o aumento do uso de biocombustíveis para reduzir as emissões de carbono, os data centers precisam estar cientes dos riscos adicionais que isso representa para os geradores de backup. O aumento do uso de alguns biocomponentes/materiais na indústria de combustível torna o ambiente dentro do tanque de combustível mais atraente para os microrganismos. Presentes em grandes concentrações, podem criar problemas bloqueando filtros e corroendo peças metálicas dentro do sistema de combustível – problemas que provavelmente não serão cobertos pelas garantias OEM do gerador.
Desde a adoção do diesel com baixo teor de enxofre em 2006, autoridades como a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) documentaram o aumento do risco de corrosão severa e rápida dos tanques de armazenamento de combustível.
O que causa essa corrosão?
A mudança nas especificações do óleo diesel com a concessão dos Ésteres Metílicos de Ácidos Graxos (FAME) comumente conhecidos como biodiesel, aliada à redução do enxofre tornam o combustível mais higroscópico e, portanto, mais suscetível à contaminação microbiana. Sempre há algum nível de água presente no combustível à medida que ele entra na cadeia de suprimento de combustível por condensação, penetração de água da chuva ou adsorção do ar. A combinação de nutrientes na água e o carbono no combustível criam um ecossistema próspero para o crescimento dos micróbios. A velocidade com que crescem dependerá de fatores ambientais, como temperatura e umidade, mas à medida que as comunidades desses micróbios se reproduzem, criam biomassa e biofilmes que podem bloquear filtros, sujar equipamentos, corroer metais e, finalmente, causar falhas catastróficas no motor. A natureza higroscópica do biodiesel também significa maior presença potencial de moléculas de água disponíveis para os micróbios se desenvolverem e crescerem. A contaminação microbiana aumentará o risco de danos ao injetor e bloqueio do filtro.
Por que esse é um problema específico para data centers?
O desafio para os data centers é que seus geradores de backup, essenciais para mantê-los on-line em caso de falha de energia, podem ficar ociosos por longos períodos. Durante esse tempo, com o combustível misturado ao biodiesel descansando no tanque, os micróbios têm maior oportunidade de se multiplicar e criar as grandes comunidades que criam biofilmes que causarão problemas no sistema de combustível. Com o uso de combustível misturado com biodiesel, o risco potencial de maior teor de água é maior e, portanto, é criado um ambiente melhor para a reprodução de micróbios.
Que medidas os data centers devem tomar para proteger seus grupos geradores de backup?
Os geradores de backup modernos são modelos de trilho comum de alta pressão (HPCR) e PSIs mais altos significam maiores riscos de danos ou falhas. A água emulsionada no combustível permite que os micróbios se multipliquem, o que pode criar compostos ácidos que podem causar corrosão e corrosão. Juntamente com o risco de falhas de peças, a corrosão dentro do sistema injetor também pode fazer com que o motor fique com excesso de combustível, resultando em aumentos de temperatura, aumento das emissões e maior consumo de combustível. Portanto, minimizar o teor de água no combustível é uma prioridade. Os filtros projetados de acordo com as práticas recomendadas SAE J1488 mais recentes ajudam a remover a água emulsificada do combustível, que deve ser mantida abaixo de 200 partes por milhão de conteúdo total de água, que é o limite normal de garantia do OEM. O combustível deve ser filtrado três vezes por semana e todo o volume de combustível filtrado dentro de um período de oito horas.
Os programas de manutenção também devem verificar quanto tempo o combustível foi armazenado nos tanques do gerador. As misturas de biodiesel normalmente têm menos vida útil do que o diesel não-biodiesel, como o diesel de enxofre ultrabaixo (ULSD) e, portanto, são mais suscetíveis à oxidação. Os produtos de oxidação combinados com um maior teor de água contendo combustível contribuirão para a degradação do combustível com maior risco de contaminação microbiana.
Por esses motivos, os data centers devem implementar um programa de testes de combustível e inspeções de tanques para garantir que falhas dispendiosas sejam evitadas.
Inspeções visuais regulares no tanque podem revelar sinais de excesso de água no fundo, o que pode causar corrosão no tanque. A presença de contaminante no fundo do tanque na forma de matéria escura e viscosa é indicativa de degradação do combustível e provavelmente contaminação microbiana. Ao coletar amostras regulares de combustível para o fundo de vários tanques de armazenamento (tanques de armazenamento principal, tanques de barriga e tanques diários) fornecerá uma avaliação qualitativa do combustível. O combustível deve ser claro e brilhante à temperatura ambiente e não deve apresentar turvação persistente nem sedimentos e/ou contaminação microbiana. Se os testes mostrarem evidências de degradação do combustível e contaminação microbiana, o combustível deve ser filtrado e/ou substituído enquanto os tanques devem ser limpos.
Os sistemas de filtragem são recomendados para reduzir a contaminação por partículas ou outras formas de material estranho. Eles devem ser projetados com a capacidade de amostrar o produto pré e pós-filtragem.
Tradicionalmente, as amostras de combustível do tanque de armazenamento são coletadas e enviadas a um laboratório para testes. No entanto, em relação à contaminação microbiana, isso cria problemas, pois a comunidade de micróbios pode mudar durante o trânsito se a amostra não for armazenada corretamente. Isso também significa um atraso nos resultados dos testes.
O Guia Padrão para Contaminação Microbiana em Combustíveis e Sistemas de Combustível, ASTM D6469 – 14, afirma na Seção 8.5 que ‘as amostras para testes microbiológicos devem ser mantidas em gelo para transporte ao laboratório. Os testes devem ser realizados dentro de quatro horas e no máximo 24 horas após a amostragem. Amostras armazenadas em temperaturas mais altas, ou por mais tempo, podem mostrar a presença de contaminação microbiana que não representa as condições reais do sistema de combustível.’ No geral, faz mais sentido realizar testes no local para evitar esses problemas.
Testes de combustível realizados ‘no tanque’ fornecem resultados mais rápidos e confiáveis. Isso leva apenas alguns minutos, sem a necessidade de treinamento ou habilidades especializadas. Esses kits de teste no local podem economizar milhares em custos de reparo, proteger mainframes contra danos causados por falta de energia e fornecer aos clientes do data center maior segurança para seus dados.
Embora o objetivo seja evitar a perda de serviço, os data centers também devem evitar custos de manutenção desnecessários. A limpeza do tanque, a substituição do combustível e a instalação de sistemas de polimento de combustível de maior eficiência ajudarão a evitar falhas, mas, por si só, adicionam custos consideráveis às operações. Embora existam recomendações sobre a frequência com que essas operações devem ser realizadas, ambientes diferentes significam que cada local terá requisitos de manutenção e teste diferentes. Testar combustível no tanque fornece uma rota para cronogramas de manutenção preditiva. Com o tempo, os resultados podem ser registrados para mostrar as tendências de crescimento microbiano e, juntamente com uma melhor compreensão dos requisitos de manutenção, os regimes de teste de tanque podem ser ajustados de acordo com a frequência ideal.
Resumo
A energia de backup é uma parte de missão crítica da infraestrutura do data center. Uma falha no grupo gerador pode significar danos a mainframes e outros ativos, perda de dados e danos à reputação de uma marca. O bom gerenciamento de combustível deve ser parte integrante das operações de manutenção com inspeções visuais e no tanque no centro do regime para ajudar a evitar corrosão, danos ou bloqueio dos sistemas de combustível e falha do motor. Biodiesels agora são comuns e são uma boa jogada para ajudar a reduzir o impacto ambiental, mas a mudança na composição química desses combustíveis não deve ser ignorada e os regimes de teste devem ser adaptados de acordo para permitir sua maior afinidade pela água e o ambiente mais atraente que eles proporcionam para que os micróbios se multipliquem.
Os kits de teste, como o FUELSTAT da Conidia Bioscience, oferecem soluções de teste rápidas e fáceis de usar no local que fornecem resultados confiáveis, indicação dos níveis de contaminação microbiana e uma maneira de monitorar a contaminação ao longo do tempo usando um aplicativo móvel simples, sem a necessidade de controle as condições ambientais das amostras enviadas a um laboratório.
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