La acelerada expansión de la inteligencia artificial (IA) está configurándose como una amenaza potencial para la sostenibilidad energética de los centros de datos a nivel mundial. Según un reciente informe de Gartner, los servidores especializados en IA consumieron 195 teravatios-hora (TWh) de electricidad en 2022, cifra equivalente al consumo energético anual de aproximadamente 18 millones de hogares. Se prevé que esta demanda alcance los 500 TWh para 2027, un nivel que podría alimentar a 46 millones de hogares. Esta tendencia responde al creciente despliegue de tecnologías de IA, que son considerablemente más demandantes en términos de energía comparado con las tareas computacionales tradicionales.
La magnitud del desafío se acentúa debido al ya elevado consumo energético de los centros de datos actuales, que en 2022 registraron un gasto de 349 TWh según estimaciones de Goldman Sachs. Las actividades relacionadas con la IA, como el entrenamiento de modelos de lenguaje a gran escala, requieren significativamente más energía que las tareas estándar. Por ejemplo, una consulta en ChatGPT consume casi 10 veces más energía que una búsqueda en Google. Este panorama no solo amenaza con tensionar las redes eléctricas globales, sino que también plantea interrogantes sobre la sostenibilidad de la infraestructura necesaria para soportar el crecimiento exponencial de la IA. De hecho, mientras las mejoras en la eficiencia energética de los centros de datos se ralentizan, se estima que la demanda del sector aumentará un 160% para 2030, elevando su participación en el consumo energético global del 1-2% actual a un 3-4%.
Incremento del consumo eléctrico y emisiones de carbono
El crecimiento de la IA tiene implicaciones ambientales significativas, con un impacto directo en las emisiones de carbono de los centros de datos. Goldman Sachs Research proyecta que, de continuar esta tendencia, las emisiones de dióxido de carbono provenientes de estas instalaciones podrían duplicarse entre 2022 y 2030. Este incremento supondría un “costo social” estimado entre 125.000 y 140.000 millones de dólares, exacerbando el desafío climático global. Ante este panorama, se perfila como urgente la adopción de fuentes de energía libres de carbono para reducir el impacto ambiental.
Ya existen esfuerzos para mitigar estos efectos, como la exploración de energías renovables y la inversión en tecnologías disruptivas como la fusión nuclear. Por ejemplo, el proyecto de fusión financiado por Sam Altman, con una inversión de 375 millones de dólares, destaca la búsqueda de soluciones sostenibles que respalden la infraestructura de la IA. Sin avances significativos en la generación de energía limpia, el costo ambiental podría frenar el desarrollo y la innovación en el sector de la inteligencia artificial.
Presión sobre la infraestructura eléctrica y necesidad de expansión
El crecimiento exponencial de la demanda computacional no solo transformará los patrones de consumo energético a nivel mundial, sino que también ejercerá una presión sin precedentes sobre las infraestructuras eléctricas existentes. Tradicionalmente, los centros de datos lograron estabilizar sus necesidades energéticas a pesar del aumento en las cargas de trabajo, gracias a las mejoras en eficiencia. No obstante, desde 2020 estas mejoras han llegado a un punto de estancamiento, resultando en un aumento significativo del consumo energético. Con la proliferación de la IA, se estima que las operaciones relacionadas con esta tecnología representarán el 19% del consumo total de energía de los centros de datos para 2028.
Este incremento sin precedentes amenaza con desbordar las capacidades de las redes eléctricas actuales, particularmente en regiones como Estados Unidos y Europa, donde el crecimiento en la generación eléctrica ha sido limitado en los últimos años. En Estados Unidos, se proyecta que los centros de datos consumirán hasta un 8% del total de electricidad del país para 2030, lo que requerirá inversiones cercanas a los 50.000 millones de dólares para satisfacer la demanda. Además, esta creciente demanda impulsará el consumo de gas natural, lo que a su vez exigirá la expansión de infraestructuras como los gasoductos.
En Europa, la situación es aún más compleja debido a una red eléctrica envejecida y un historial de shocks económicos que han dificultado las inversiones en infraestructura. Goldman Sachs estima que la demanda eléctrica del continente podría crecer hasta un 50% entre 2023 y 2033, impulsada por la expansión de centros de datos y la electrificación de diversos sectores. Este aumento requerirá inversiones superiores a 1,6 billones de euros en modernización de redes y energías renovables, como la solar y la eólica, tanto terrestre como marina.
Implicaciones para el mercado y la tecnología
El rápido crecimiento de la IA y sus necesidades energéticas están remodelando el mercado de centros de datos y promoviendo innovaciones tecnológicas. Empresas como Nvidia y AMD lideran el desarrollo de hardware más eficiente energéticamente, adaptado a las nuevas exigencias. Paralelamente, los operadores de centros de datos están explorando tecnologías de refrigeración innovadoras, como la inmersión y la refrigeración líquida, para mejorar la eficiencia y gestionar las cargas térmicas.
La presión sobre las infraestructuras energéticas también está acelerando la transición hacia fuentes renovables y tecnologías de generación de energía de última generación. La búsqueda de soluciones sostenibles, como la fusión nuclear, refleja un esfuerzo por garantizar un suministro energético escalable y limpio que permita soportar la creciente carga de trabajo de la IA.
Otra posible respuesta a este desafío es la adopción de modelos de computación distribuida y edge computing, donde el procesamiento de datos se realiza más cerca de su fuente en lugar de depender exclusivamente de centros de datos centralizados. Este enfoque podría aliviar parte de la presión sobre las redes eléctricas, al tiempo que reduce la latencia en aplicaciones de IA, haciéndolas más eficientes y receptivas.
El ascenso de la inteligencia artificial plantea retos críticos en términos de sostenibilidad energética y gestión de infraestructura. La creciente demanda de energía de los centros de datos, impulsada por la expansión de la IA, amenaza con sobrecargar las redes eléctricas globales y exacerbar los desafíos ambientales. A medida que se estancan las mejoras en eficiencia energética, el sector debe adaptarse rápidamente mediante inversiones en fuentes de energía renovable, tecnologías avanzadas de refrigeración y nuevos modelos de computación distribuida.
El éxito de la industria de la IA dependerá en gran medida de su capacidad para superar estas barreras energéticas y medioambientales, garantizando un equilibrio entre el crecimiento tecnológico y la sostenibilidad. Las inversiones en tecnologías innovadoras y la colaboración entre sectores serán esenciales para construir un futuro donde la inteligencia artificial pueda florecer sin comprometer los recursos del planeta.
