Los centros de datos son ecosistemas en los que la energía, la refrigeración, el agua, los materiales y las cargas de trabajo están interconectados; por ello, los esfuerzos de sostenibilidad deben ser integrales y evolucionar junto con los propios centros.
A escala mundial, los centros de datos consumen en conjunto más energía que algunos países, pero las instalaciones líderes pueden utilizar alrededor de un 84 % menos de energía auxiliar que la media.
La optimización de las cargas de trabajo puede cambiarlo todo: consolidarlas ofrece el mayor potencial para reducir la demanda de energía a gran escala.
En la era de la inteligencia artificial (IA), es imposible ignorar las conversaciones sobre la demanda de energía. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) informa de que los centros de datos consumieron alrededor de 415 teravatios-hora (TWh) en todo el mundo en 2024. Se estima que esta cifra podría más que duplicarse hasta alcanzar los 945 TWh de aquí a 2030, un poco más que el consumo anual total de electricidad de Japón en la actualidad.
Se estima que el entrenamiento de un único modelo grande, como ChatGPT, ha generado 552 toneladas de dióxido de carbono, equivalente a la huella anual de 121 hogares estadounidenses. Aunque el entrenamiento es la etapa que más energía consume, la inferencia de IA —el proceso de ejecutar y aplicar estos modelos— también consume una cantidad considerable de energía a gran escala.
Una estimación reciente sugiere que la inferencia puede representar hasta el 90 % del ciclo de vida de un modelo. A medida que surjan modelos más potentes y se amplíe su uso, la demanda total de energía seguirá aumentando.
Sin embargo, la energía no puede considerarse de forma aislada. El consumo energético afecta al agua, la refrigeración y los materiales, por lo que los esfuerzos de sostenibilidad deben tener en cuenta todo el ecosistema.
Impacto local
También es importante examinar el impacto local de la construcción y el funcionamiento de los centros de datos. Un informe de McKinsey prevé que, en Estados Unidos, los centros de datos podrían representar hasta el 12 % del consumo total de electricidad de aquí a 2030.
Estos impactos son más visibles en los lugares donde se concentran las instalaciones, ya que pueden convertirse rápidamente en los mayores consumidores de electricidad y agua, por encima de los hogares y las industrias locales. Por ejemplo, el centro de datos del condado de Loudoun, en el estado de Virginia, Estados Unidos, representó el 21 % del consumo total de electricidad en 2023, por encima del consumo doméstico, que fue del 18 %.
La fiabilidad plantea otro desafío. En 2024, una perturbación menor en el condado de Fairfax, Virginia, hizo que 60 centros de datos pasaran a utilizar generadores de respaldo. La pérdida repentina de 1.500 megavatios, aproximadamente equivalente a toda la demanda de energía de Boston, Estados Unidos, estuvo a punto de desencadenar fallos generalizados.
En toda Europa, los principales centros de datos afrontan desafíos similares: la congestión de la red y las redes eléctricas ya están bajo presión mientras se acelera la electrificación industrial, lo que amenaza la fiabilidad a medida que sigue creciendo la demanda.
Estos riesgos ponen de relieve por qué los esfuerzos de sostenibilidad de los centros de datos deben abordarse como un proceso continuo y adaptable, y no como una solución puntual.
Recursos valiosos
La demanda de energía es solo una parte de la ecuación. Según 300.000 galones de agua al día, según NPR, y el consumo de agua suele aumentar a la par que las necesidades energéticas.
Los materiales críticos plantean otro desafío. La AIE prevé que el mundo necesitará seis veces más materias primas para impulsar la transición hacia las energías renovables, y se espera que la demanda de litio, por sí sola, se multiplique por 40. Al mismo tiempo, los residuos electrónicos han alcanzado los 62 millones de toneladas al año, que contienen valiosos metales de tierras raras y otros metales.
Por ello, el reciclaje y la recuperación deben ser elementos centrales del diseño sostenible de los centros de datos.
La mayoría de los centros de datos aún reutiliza o recicla solo una pequeña parte de su infraestructura, por lo que hay un margen considerable para mejorar la circularidad.
Un enfoque de sostenibilidad basado en tres pilares
Para avanzar hacia los objetivos de sostenibilidad, las mejoras de los centros de datos deben abordarse de manera integral.
Adoptar esta mentalidad puede parecer abrumador. Incluso las organizaciones más avanzadas describen sus ambiciones como «objetivos audaces». Estos objetivos se alcanzan mediante avances constantes y deliberados, no con logros repentinos.
Los tres pilares —la eficiencia física, la eficiencia de las cargas de trabajo y la economía circular— ofrecen una vía práctica para pasar de soluciones a corto plazo a una sostenibilidad duradera.
1. Eficiencia física
La medición integral es fundamental. Los centros de datos consumen en conjunto tanta energía como algunos países, lo que demuestra la importancia de la eficiencia. Las instalaciones que operan con una eficacia del uso de la energía (PUE) de alrededor de 1,1 pueden utilizar alrededor de un 84 % menos de energía auxiliar que aquellas con un PUE cercano a 2,0, lo que pone de manifiesto las mejoras de eficiencia que permite un diseño basado en las mejores prácticas.
La eficiencia física abarca todas las capas de la infraestructura, desde el suministro de energía y la ubicación de las instalaciones hasta las tecnologías de refrigeración. La tecnología de refrigeración por agua Neptune de Lenovo puede reducir el consumo de energía hasta un 40 % y mejorar la eficiencia térmica 3,5 veces en comparación con la refrigeración por aire, lo que demuestra lo que puede lograr la innovación con un propósito claro.
A medida que aumentan las ambiciones de sostenibilidad, la eficiencia física sigue siendo la base de unos centros de datos potentes y resilientes.
Cómo ayuda el Foro a los líderes a orientarse en la transición de los sistemas de energía y materiales
El Centro para la Energía y los Materiales conecta a líderes para que comprendan las complejas transiciones que están transformando los sistemas energéticos, de materiales e industriales. Ofrece una plataforma para explorar cómo se relacionan la seguridad energética, la asequibilidad y la sostenibilidad.
Mediante la colaboración entre cadenas de valor y regiones, el Centro facilita vías compartidas que ayudan a los socios a coordinarse en torno a soluciones prácticas para una transición segura, baja en carbono y equitativa.
2. Eficiencia de las cargas de trabajo
La eficiencia de las cargas de trabajo suele pasarse por alto en las conversaciones sobre sostenibilidad, pese a que ofrece el mayor potencial para reducir el consumo total de energía, especialmente en la era de la IA. La forma más eficaz de ahorrar energía es evitar desde el principio el consumo innecesario.
En esencia, la eficiencia de las cargas de trabajo garantiza que cada vatio se traduzca en resultados informáticos útiles. Las tecnologías de virtualización permiten ejecutar varias aplicaciones en los mismos servidores, maximizando su utilización y minimizando la capacidad inactiva.
Una asignación eficaz de las cargas de trabajo, que garantice que las tareas se ejecuten en la infraestructura más adecuada y eficiente, puede optimizar aún más el uso de los recursos. La actualización de los sistemas obsoletos supone otro avance, ya que las arquitecturas más recientes ofrecen un mayor rendimiento con menor demanda de energía.
El mayor impacto se consigue ajustando las cargas de trabajo para aprovechar plenamente el hardware en el que se ejecutan y optimizando no solo las máquinas, sino también la forma en que se utilizan.
En la era actual de la computación acelerada y el crecimiento exponencial de los datos, la eficiencia de las cargas de trabajo es el puente entre el rendimiento y la sostenibilidad. Las transformaciones pueden comenzar de forma gradual, una carga de trabajo a la vez, y cobrar impulso hasta propiciar un cambio sistémico.
3. Economía circular
La mayoría de los centros de datos aún reutiliza o recicla solo una pequeña parte de su infraestructura, por lo que hay un margen considerable para mejorar la circularidad. Lenovo colabora con sus clientes para mejorar la sostenibilidad a lo largo de todo el ciclo de vida de la infraestructura, desde los sistemas energéticamente eficientes y las tecnologías avanzadas de refrigeración hasta los servicios que prolongan la vida útil del hardware y reducen los residuos.
Los principios de la economía circular suelen marcar el primer paso en el recorrido de una organización hacia la sostenibilidad. Se aplican no solo a los equipos, mediante su reutilización y reciclaje responsable, sino también a recursos como el agua.
Aunque su impacto directo en las emisiones es menor que el de la eficiencia operativa, la circularidad es fundamental para recuperar minerales críticos, prolongar la vida útil de los activos y aprovechar mejor los recursos finitos del planeta.
Los tres pilares dependen de una medición precisa. Si se consideran las instalaciones como sistemas en evolución y se trabaja en torno a una visión integral, el sector puede convertir el desafío actual en una mejora continua.
