¿Puede la energía renovable soportar la creciente demanda tecnológica? Una mirada al impacto energético de la IA

En el mundo actual, nuestras vidas están cada vez más entrelazadas con la tecnología: desde los videos que miramos en YouTube hasta el uso de inteligencia artificial (IA) en nuestro día a día. Pero, ¿alguna vez te has preguntado cuánta energía necesitan todos estos sistemas para funcionar? Kathy, una profesora retirada de Nueva York, hizo esta misma pregunta. Con tecnologías como la IA, el almacenamiento en la nube y las criptomonedas consumiendo grandes cantidades de electricidad, ¿pueden las energías renovables realmente hacer frente a esta creciente demanda?


El problema del consumo energético digital


Santa Clara I, California Data Center Campus

Los centros de datos son el corazón de estas tecnologías. Estos gigantescos almacenes, muchas veces sin ventanas, albergan miles de servidores que funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Según Alex de Vries, investigador en Digiconomist, estos centros consumen cantidades masivas de electricidad, comparables con las de ciudades enteras. En 2022, las demandas energéticas de la IA, el almacenamiento en la nube y las criptomonedas representaron el 2% del consumo eléctrico global, y se espera que para 2026 esta cifra se duplique.


El impacto de la inteligencia artificial


Media Tek, 2023

La transición energética es uno de los fenómenos más importantes de nuestra era, y las cifras lo confirman: en 2022, las energías renovables representaron el 42% de la capacidad instalada para la producción de electricidad a nivel mundial. Esta cifra marca un avance significativo hacia un futuro más limpio y sostenible. Sin embargo, a pesar de este progreso, los combustibles fósiles, como petróleo o gas natural, comprenden el 80% de la demanda actual de energía primaria a nivel mundial y el sistema energético es la fuente de aproximadamente dos tercios de las emisiones globales de CO2. Debido a esto, el crecimiento de las tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial (IA), plantea nuevos desafíos para la demanda energética global.

En 2022, los centros de datos, que alimentan a servicios como la nube de Amazon y el motor de búsqueda de Google, consumieron entre el 1% y el 1.3% de la electricidad mundial. Este porcentaje no incluye la minería de criptomonedas, que sumó un 0.4% adicional. Aunque algunos de los recursos anteriormente dedicados a las criptomonedas se han redirigido hacia la IA, esta nueva tecnología está demostrando ser una gran consumidora de energía por sí misma.

La dificultad para cuantificar el impacto energético exacto de la IA radica en la falta de transparencia de empresas como OpenAI, que no divulgan detalles sobre la cantidad de chips especializados que utilizan para ejecutar sus modelos. Para abordar este desafío, el investigador Alex de Vries propuso un método de estimación basado en las ventas de servidores Nvidia A100, hardware utilizado por aproximadamente el 95% del mercado de IA. A partir de estas cifras, se puede tener una idea aproximada del consumo energético global de las aplicaciones de IA.

La Paradoja Energética: IA y Energías Renovables

El crecimiento de las energías renovables es alentador, pero la demanda energética impulsada por la IA presenta una paradoja. A medida que adoptamos fuentes de energía más limpias, estamos incrementando la cantidad de energía necesaria para alimentar la infraestructura digital que sostiene la IA y otras innovaciones tecnológicas. Esto subraya la importancia no solo de aumentar la capacidad de las energías renovables, sino también de optimizar el uso de energía dentro de la infraestructura digital.

La IA tiene el potencial de transformar sectores enteros, pero su impacto ambiental no debe subestimarse. En un mundo donde el 80% de la demanda de electricidad aún proviene de fuentes no renovables, empresas tecnológicas y gobiernos deben colaborar para garantizar que el crecimiento de la IA no frene los avances hacia un futuro sostenible.


Un futuro alentador


Enel Green Power, 2024

A pesar de estos desafíos, hay razones para ser optimistas. Las tecnologías de energía renovable están avanzando rápidamente y, con ellas, la posibilidad de satisfacer la creciente demanda energética sin comprometer nuestro planeta.

Energía Solar

La energía solar es uno de los campos que más ha crecido. Los avances recientes en tecnologías de conversión de energía solar han mejorado su eficiencia, incluso en regiones con diferentes intensidades de luz solar. Un avance notable es el enfriamiento de los paneles fotovoltaicos, que mejora la eficiencia de conversión al reducir la temperatura de funcionamiento. 

Hidrógeno

El hidrógeno también está emergiendo como un jugador clave en el futuro energético, no solo como medio de almacenamiento, sino también para electrificar sectores que han sido difíciles de descarbonizar. Su capacidad para almacenar grandes cantidades de energía y su flexibilidad en diversas aplicaciones lo convierten en una pieza crucial del rompecabezas energético.

Bioenergía

Otro campo en crecimiento es la bioenergía, donde se están investigando nuevos procesos para optimizar el uso de flujos de residuos de biomasa. Estos avances no solo permiten aprovechar recursos que de otra manera se desperdiciarían, sino que también resuelven los dilemas éticos y ambientales relacionados con los biocombustibles basados en alimentos.

Energía Eólica

La energía eólica, una de las fuentes renovables más prometedoras, también ha visto avances notables. Sin embargo, uno de los desafíos en el horizonte es la gestión al final de la vida útil de las turbinas, específicamente las palas. Los esfuerzos actuales se centran en encontrar formas sostenibles de reciclar o reutilizar estos componentes, lo que permitirá que la energía eólica siga siendo una opción viable y sostenible a largo plazo.

Integración de Tecnologías Inteligentes

Las tecnologías de redes inteligentes (smart grids) y sistemas de almacenamiento de energía avanzados también están mejorando la confiabilidad y estabilidad de los sistemas de energía renovable. Estos desarrollos permiten abordar el problema de la intermitencia de las energías renovables, facilitando su integración en las infraestructuras energéticas actuales. Además, la descentralización de los sistemas energéticos está fomentando mercados de energía local y comercio de energía entre pares, lo que empodera a las comunidades a tomar un rol activo en la transición energética.


En conclusión, el rápido crecimiento de tecnologías como la inteligencia artificial, el almacenamiento en la nube y las criptomonedas ha generado una mayor demanda de energía, lo que plantea un desafío significativo para la sostenibilidad global. A medida que las energías renovables avanzan y representan una mayor parte de la capacidad eléctrica instalada, aún no es suficiente para compensar completamente el impacto de estas tecnologías emergentes. El desafío radica en no solo incrementar la producción de energías limpias, sino también optimizar el uso de energía en la infraestructura digital.

A pesar de los retos, hay motivos para ser optimistas. Avances en energías como la solar, eólica, el hidrógeno y la bioenergía están ofreciendo soluciones para mitigar la huella energética de la tecnología. A medida que gobiernos y empresas colaboren para aumentar la capacidad de energías renovables y mejorar la eficiencia energética, el equilibrio entre el crecimiento tecnológico y la sostenibilidad es posible, asegurando un futuro donde la innovación no comprometa los esfuerzos contra el cambio climático.


Referencias:

  • Digiconomist. (2023, October 10). Powering AI could use as much electricity as a small country. Digiconomist. https://digiconomist.net/powering-ai-could-use-as-much-electricity-as-a-small-country/
  • Enel Green Power. (2024, February 21). Energías renovables y capacidad instalada: ¿cuál es la situación en el mundo? Enelgreenpower.com; Enel Green Power. https://www.enelgreenpower.com/es/learning-hub/gigawhat/buscar-articulos/articles/2024/02/crecimiento-capacidad-instalada-renovables
  • Erdenesanaa, D. (2023, October 10). A.I. Could Soon Need as Much Electricity as an Entire Country. The New York Times. https://www.nytimes.com/2023/10/10/climate/ai-could-soon-need-as-much-electricity-as-an-entire-country.html
  • Google. (2023). Energía limpia las 24 horas, todos los días – Centros de datos – Google. Centros de Datos de Google. https://www.google.com/intl/es-419/about/datacenters/cleanenergy/
  • Microsoft. (2024). Microsoft sustainability – Energy. Www.microsoft.com. https://www.microsoft.com/en-us/sustainability/energy
  • Nations, U. (2024). El papel de los combustibles fósiles en un sistema energético sostenible | Naciones Unidas. United Nations. https://www.un.org/es/chronicle/article/el-papel-de-los-combustibles-fosiles-en-un-sistema-energetico-sostenible
  • Østergaard, P. A., Duic, N., Noorollahi, Y., & Kalogirou, S. (2023). Advances in renewable energy for sustainable development. Renewable Energy, 219, 119377. https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.119377
  • Vox. (2024, October 1). Can clean energy handle the AI boom? YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=YGfJeH5HRDQ

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