Los centros de datos energéticamente positivos pueden liberar el potencial de la IA y transformar comunidades

Las estadísticas son claras. La red eléctrica tiene más de 100 años y ya se está resintiendo: la fabricación en serie, la electrificación del transporte y las bombas de calor son algunas de las actividades que exigen más de la red. En este contexto, ha surgido la tecnología más potente y prometedora de la última generación, la inteligencia artificial (IA), que exige aún más energía.

Las cifras actuales estiman que la demanda eléctrica de los centros de datos que utiliza la IA representa alrededor del 4% del consumo eléctrico de EE. UU., y se espera que se duplique a finales de la década. El escenario es similar en todo el mundo, por lo que algunos creen que nos acercamos al borde del precipicio. Sin embargo, puede que no sea así.

En lugar de considerar los centros de datos y la IA como una amenaza o una carga para las infraestructuras, podrían presentar una oportunidad significativa para las mejoras y la revitalización a gran escala.

Entonces, ¿cómo lograr esta alternativa? Mediante una estrategia en tres partes, podemos liberar el inmenso potencial de la IA a la vez que reforzamos las infraestructuras y apoyamos a nuestras comunidades. Es un futuro de centros de datos hipereficientes, impulsando la eficiencia "más allá de las barreras" y añadiendo nueva capacidad de generación. Y ese futuro está al alcance de la mano, ya que apenas hemos empezado a aprovechar el potencial de hacer que los centros de datos sean más eficientes desde el punto de vista energético. Así es como podemos cambiar eso.

La refrigeración representa al menos el 40% del consumo energético de los centros de datos. Se prevé que esta cifra aumente a medida que se incremente la densidad de computación en los chips (y el consiguiente calor generado por éstos). Sin embargo, las necesidades de refrigeración de los chips son muy distintas de las de las personas.

Hasta la fecha, en los centros de datos se han utilizado sistemas de refrigeración de confort readaptados, pero los sistemas de refrigeración construídos con ese propósito son el camino a seguir. La YVAM de Johnson Controls, una enfriadora centrífuga que refrigera centros de datos, puede servir de prueba.

YVAM está diseñado específicamente para centros de datos y consigue el mismo resultado de refrigeración con un 78% menos de energía que un sistema convencional de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por sus siglas en inglés).

Eso supone un enorme ahorro para los propietarios, los operadores y la red.

La segunda gran oportunidad de eficiencia consiste en hacer más dinámicas las operaciones de los centros de datos. Las aplicaciones críticas requieren un tiempo de funcionamiento de 24 horas y los centros de datos están diseñados y construidos para funcionar sin fallos, incluso en condiciones de calor extremo. Pero el hecho de que sea posible un funcionamiento fiable en las circunstancias más difíciles no significa que un centro de datos deba funcionar con esa intensidad en un día normal.

La última generación de software para edificios inteligentes, como Johnson Controls OpenBlue, puede optimizar el funcionamiento de un sistema de agua fría que dé servicio a un centro de datos cada minuto de cada día y proporcionar solo la refrigeración necesaria. Incluso en los peores "días de diseño", gracias a la optimización avanzada, los centros de datos pueden experimentar una reducción del consumo energético anual asociado a la refrigeración de entre el 5 y el 15%.

La mejora incremental aquí es importante y se suma a las mejoras logradas con sistemas de refrigeración construidos específicamente.

Por último, es importante una estrecha colaboración entre los fabricantes de chips, los propietarios de los centros de datos y los expertos en climatización.

Las empresas tecnológicas están trabajando muy duro para que los chips sean cada vez más resistentes al calor. Los avances que han logrado son impresionantes: permiten que los chips funcionen de forma más fiable, incluso cuando se refrigeran con agua un 42% más caliente. Eso reduce mucho la energía necesaria.

También permite pasar a la tecnología de compresores de cojinetes magnéticos, que sigue siendo más eficiente porque elimina la fricción de los sistemas de cojinetes de aceite. Esto permite utilizar refrigerantes con más de un 90% menos de impacto sobre el clima, una huella ecológica que puede ser más de un 40% menor y un funcionamiento más silencioso.

Estos avances en eficiencia y resistencia se están potenciando a través de un ecosistema simbiótico de proveedores de soluciones, operadores de centros de datos y fabricantes de chips. Los enfoques colaborativos iniciales están demostrando que podemos avanzar en la protección de la red y el clima incluso cuando la IA despega.

Con los centros de datos hipereficientes, ese borde del precipicio parece cada vez más lejano. Y aún podemos hacer más.

¿Por qué detenernos en la mejora de las operaciones y el recorte de energía en el perímetro del centro de datos? Avancemos hacia una visión "energéticamente positiva" de los centros de datos incentivando a los desarrolladores de centros de datos para que creen espacio en la red para sus necesidades adicionales de electricidad invirtiendo y reduciendo las necesidades energéticas de la comunidad circundante. Las oportunidades son enormes.

En general, los edificios representan alrededor del 40% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Modernizar la escuela local con equipos más eficientes energéticamente, por ejemplo, podría reducir las necesidades energéticas en un 50% o más y ahorrar millones a los contribuyentes en costos de funcionamiento. Mientras se instala el nuevo sistema de HVAC, también pueden eliminarse la pintura con plomo y el amianto, lo que beneficia tanto a nuestros hijos como al planeta.

En el hospital local, se pueden añadir sensores que no solo reducen drásticamente el consumo eléctrico, sino que también detectan y destruyen los virus y bacterias que, de otro modo, podrían provocar infecciones hospitalarias.

Las oficinas gubernamentales, las instalaciones de tratamiento de aguas residuales y las universidades pueden modernizarse, creando espacio para el nuevo centro de datos del barrio. El resultado es que la comunidad se sitúa en la vanguardia de la economía digital con el apoyo de las mejores infraestructuras y activos.

El principal incentivo para los centros de datos es que las empresas que apliquen este enfoque "energéticamente positivo" estarán en primera línea para conectarse a la red con su capacidad renovada, ya que la comunidad se habrá convertido en un centro de vanguardia en cuanto a energía y costos.

Hay una última medida de seguridad que podemos adoptar: añadir recursos de generación de energía que puedan satisfacer o igualar las necesidades de electricidad restantes del centro de datos. Aquí las opciones son muchas y el ritmo de desarrollo y progreso de la tecnología es rápido.

La energía solar, la eólica, la geotérmica y las baterías son bien conocidas; las células de combustible son atractivas y pueden formar parte de un sistema que avance en la capacidad de captura de carbono. Los pequeños reactores nucleares modulares también están avanzando. La clave está en agilizar la concesión de permisos para que estos recursos vitales puedan incorporarse a nuestra red a tiempo y de forma rentable.

Una nueva infraestructura es posible. Podemos hacer realidad la promesa de esta increíble tecnología para sanar nuestro medio ambiente, estimular nuestra economía y garantizar nuestra seguridad, al tiempo que construimos el marco que hará prosperar a nuestras comunidades.