Ya se sabía que los grandes centros de datos son enormes consumidores de agua (que necesitan para refrigerarse) y de energía, que usan para funcionar. Sin embargo, ahora se ha publicado el estudio más exhaustivo realizado hasta la fecha para EEUU y sus resultados son impactantes. El auge de la Inteligencia Artificial dispara la demanda energética e hídrica de las infraestructuras informáticas en que se basa.
La irrupción de la IA era un factor no previsto, o al menos infravalorado, cuando se firmó el Acuerdo de París, y amenaza con complicar la lucha climática. Sus emisiones de CO2 no paran de crecer.
Investigadores de la Universidad de Cornell (EEUU), en colaboración con otros científicos europeos y americanos, han cuantificado en un estudio, a partir de datos de todo tipo, dicho impacto ambiental estado por estado. Por tanto, el análisis se centra únicamente en Estados Unidos, con lo que los efectos globales, teniendo en cuenta todos los centros de datos del planeta, sería aún mayor.
Hasta 10 millones de coches y 10 millones de casas
El equipo descubrió que, para 2030, el ritmo actual de crecimiento de la IA emitiría anualmente entre 24 y 44 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono a la atmósfera, lo que equivale a añadir entre 5 y 10 millones de automóviles a las carreteras estadounidenses.
Los centros de datos son grandes generadores de CO2 / Pixabay
También consumiría entre 731 y 1.125 millones de metros cúbicos de agua al año, lo que equivale al consumo anual de agua de entre 6 y 10 millones de hogares. El efecto acumulativo haría inalcanzables los objetivos de cero emisiones netas de la industria de la IA.
Como aspecto positivo, el estudio también esboza una hoja de ruta para atenuar de forma considerable este impacto. Los autores afirman que, mediante ubicaciones inteligentes, una descarbonización más rápida de la red eléctrica y una mayor eficiencia operativa, se podrían reducir estos impactos en aproximadamente un 73 % (en las emisiones de dióxido de carbono) y un 86 % (consumo de agua) en comparación con los peores escenarios.
Ubicaciones inteligentes, una descarbonización más rápida de la red eléctrica y una mayor eficiencia operativa son las tres claves para reducir drásticamente el impacto ecológico de la IA
«La inteligencia artificial está transformando todos los sectores de la sociedad, pero su rápido crecimiento conlleva una huella real en energía, agua y carbono», afirmó Fengqi You, de la Universidad de Cornell.
«Nuestro estudio se centra en responder a una pregunta sencilla: dada la magnitud del auge de la computación con IA, ¿qué trayectoria ambiental seguirá? Y, aún más importante, ¿qué medidas puede reconducirla hacia la sostenibilidad?», agregó.
Interior de un centro de datos / Pinterest
Para cuantificar el impacto ambiental de la infraestructura de computación de IA del país, el equipo comenzó hace tres años a recopilar datos financieros, de marketing y de fabricación de diversas dimensiones para comprender la expansión del sector. Estos datos se combinaron con información específica de cada ubicación sobre sistemas de energía y consumo de recursos, y su relación con los cambios climáticos.
«Hay muchísimos datos, y eso supone un gran esfuerzo. La información sobre sostenibilidad, como energía, agua y clima, suele ser abierta y pública. Pero los datos industriales son difíciles de obtener, porque no todas las empresas informan de todo», explicó You.
Pero pronosticar los impactos de la IA no era todo lo que buscaba este estudio. Los investigadores también querían ofrecer ideas para el crecimiento sostenible de la infraestructura de IA.
«No hay una solución mágica», concluyó You. La ubicación, la descarbonización de la red eléctrica y la eficiencia operativa se combinan para lograr reducciones de aproximadamente un 73 % en el consumo de carbono y un 86 % en el de agua.
La ubicación es clave
Sin duda, uno de los factores más importantes es la ubicación de estas instalaciones. Muchos de los centros de datos actuales se están construyendo en regiones con escasez de agua, como Nevada y Arizona. En algunos lugares, como el norte de Virginia, la rápida concentración de infraestructuras puede sobrecargar la infraestructura local y los recursos hídricos.
Muchos centros de datos se ubican en zonas áridas, como Nevada o Arizona / Agencias
Ubicar estas instalaciones en regiones con menor estrés hídrico y mejorar la eficiencia de la refrigeración podría reducir la demanda de agua en un 52%, y, al combinarlo con las mejores prácticas operativas y de la red eléctrica, la reducción total de agua podría alcanzar el 86 %, según el estudio. El Medio Oeste y los estados con alta producción de viento —en particular Texas, Montana, Nebraska y Dakota del Sur— ofrecerían el mejor perfil combinado de carbono y agua.
“El estado de Nueva York sigue siendo una opción baja en carbono y respetuosa con el clima gracias a su combinación de energía limpia, compuesta por energía nuclear, hidroeléctrica y energías renovables en crecimiento”, afirmó You, “aunque priorizar la refrigeración eficiente en el uso del agua y la generación de energía limpia adicional es fundamental”.
Si la descarbonización no logra satisfacer la demanda de computación, las emisiones podrían aumentar aproximadamente un 20%.
Descarbonización en peligro
“Incluso si cada kilovatio-hora se vuelve más limpio, las emisiones totales pueden aumentar si la demanda de IA crece más rápido que la descarbonización de la red eléctrica”, explicó You. “La solución es acelerar la transición a la energía limpia en las mismas zonas donde se está expandiendo la computación para IA”.
Las emisiones totales pueden aumentar si la demanda de IA crece más rápido que la descarbonización de la red eléctrica
Sin embargo, la descarbonización de la red eléctrica tiene sus límites. Incluso en el ambicioso escenario de alta penetración de energías renovables, para 2030 el dióxido de carbono se reduciría aproximadamente un 15 % en comparación con el escenario base, y quedarían aproximadamente 11 millones de toneladas de emisiones residuales, lo que requeriría aproximadamente 28 gigavatios de energía eólica o 43 gigavatios de capacidad solar para alcanzar la neutralidad de carbono.
La IA, gran consumidor de agua para refrigerar su maquinaria / Agencias
Los investigadores determinaron que la implementación de una serie de tecnologías que ahorran energía y agua, como la refrigeración líquida avanzada y la mejora de los servicios, podría mejorar significativamente la eficiencia energética.
La utilización de la IA podría eliminar potencialmente otro 7% de dióxido de carbono y reducir el consumo de agua en un 29%, para una reducción total del 32% en conjunto.
Según You, a medida que empresas como OpenAI y Google invierten cada vez más dinero en la rápida construcción de centros de datos de IA para satisfacer la demanda, este es un momento crucial para la planificación coordinada entre la industria, las empresas de servicios públicos y los reguladores, con el fin de evitar la escasez local de agua y el aumento de las emisiones de la red eléctrica.
«Este es el momento decisivo», afirmó. «Las decisiones que tomemos en materia de infraestructura de IA durante esta década determinarán si la IA acelera el progreso climático o se convierte en una nueva carga ambiental», añadió.
