La revolución digital que se está desplegando ante nosotros, transformará el mundo tal como lo conocemos, de una manera que posiblemente tenga un alcance incluso mayor que las innovaciones tecnológicas de la revolución industrial del siglo XVIII.
Algunos asocian a las máquinas de vapor altamente contaminantes y otros sistemas ineficientes de la revolución industrial, con los centros de datos de la revolución digital actual que tienen altos consumos de energía.
Los centros de datos son grandes conjuntos organizados de servidores y dispositivos de red que facilitan el almacenamiento, la transferencia y el procesamiento de información a través de Internet.
Data Center de ARSAT Crédito: IMarco Herrera, CC BY-SA
4.0, via Wikimedia Commons
El sitio VOX, expresó en marzo de 2024: “En enero, la Agencia Internacional de Energía (IEA) publicó su pronóstico sobre el uso mundial de energía durante los próximos dos años. Por primera vez, se incluyeron proyecciones sobre el consumo de electricidad asociado con los centros de datos, las criptomonedas y la inteligencia artificial .
La AIE estima que, en conjunto, este uso representó casi el 2 por ciento de la demanda energética mundial en 2022, y que la demanda para estos usos podría duplicarse para 2026, lo que la haría aproximadamente igual a la cantidad de electricidad utilizada por todo el país de Japón.”
Según el Sitio NewScientist: “Alex de Vries, de la Escuela de Negocios y Economía de la Universidad de Ámsterdam, advierte que el crecimiento de la IA está llamado a convertirla en un importante contribuyente a las emisiones globales de carbono. Calcula que si Google trasladara todo su negocio de búsquedas a la IA, acabaría utilizando 29,3 teravatios hora al año, el equivalente al consumo eléctrico de Irlanda y casi el doble del consumo energético total de la empresa, de 15,4 teravatios hora en 2020. Google no respondió a una solicitud de comentarios.”
El teravatio hora es igual a 1.000 gigavatios hora, a 1.000.000 de megavatios hora, a 1.000.000.000 de kilovatios hora y a 1.000.000.000.000 de vatios hora (un millón de millones de vatios hora, lo que se denomina 1 billón de vatios hora).
Sistemas de refrigeración
Los centros de datos cuentan con equipos informáticos muy sensibles y que consumen mucha energía, muchos de los cuales están en funcionamiento contínuo. Si el equipo se calienta demasiado, puede sobrecalentarse, funcionar mal y averiarse. La exposición prolongada a altas temperaturas puede reducir la vida útil del hardware. Por el contrario, mantener un ambiente fresco prolonga la vida útil del equipo.
Además de controlar la temperatura, los sistemas de refrigeración de los centros de datos también mantienen los niveles de humedad adecuados dentro de las instalaciones. De este modo, evitan la acumulación de electricidad estática y condensación, que puede provocar corrosión. Ambos factores pueden provocar daños importantes en los equipos electrónicos.
La refrigeración de los centros de datos se realiza a través de diversos métodos como:
Aire acondicionado
Refrigeración líquida
Inmersión en soluciones que absorben el calor
Enfriamiento evaporativo
Enfriamiento natural
Lo que se logra mediante el uso de distintos elementos:
Enfriadores
Torres de enfriamiento
Acondicionadores de aire
Conductos de refrigeración líquida
Ventiladores y rejillas de ventilación
Los sistemas avanzados de monitoreo de inteligencia artificial para el control de temperatura y humedad también se están volviendo comunes a medida que los centros de datos se vuelven más sustentables.
Los sistemas refrigerados por aire son comunes y relativamente fáciles de implementar. Son adecuados para entornos informáticos de menor densidad donde la carga térmica está dentro de las capacidades de disipación de calor por aire.
Los centros de datos refrigerados por líquido son ideales para entornos informáticos de alta densidad y alto rendimiento. Proporcionan una eliminación eficiente del calor, lo que permite una distribución más cercana de los componentes y una mayor capacidad de procesamiento en el mismo espacio.
Sistemas de refrigeración más utilizados
Los centros de datos utilizan tradicionalmente dos tipos de métodos de refrigeración: refrigeración por agua y refrigeración por aire. La refrigeración por agua utiliza agua en diferentes formas, como en sistemas de agua helada o torres de refrigeración, para absorber y eliminar el calor de los servidores, sistemas de almacenamiento , equipos de red y fuentes de alimentación .
El tipo más común de refrigeración basada en agua en los centros de datos, es el sistema de agua helada. En este sistema, el agua se enfría inicialmente en un enfriador central y luego circula a través de serpentinas de refrigeración. Estas serpentinas absorben el calor del aire dentro del centro de datos. Luego, el sistema expulsa el calor absorbido al ambiente exterior a través de una torre de refrigeración. En la torre de refrigeración, el agua ahora calentada interactúa con el aire exterior, lo que permite que el calor escape antes de que el agua vuelva al sistema para enfriarse nuevamente.
Si bien la refrigeración por agua es eficiente y particularmente eficaz para gestionar altas densidades de calor, lo que la convierte en una opción preferida para grandes centros de datos de "hiperescala", plantea preocupaciones ambientales. Uno de los principales problemas es el uso significativo de agua, que es una preocupación apremiante, especialmente en regiones que enfrentan escasez de agua.
Enrique Pérez, del sitio Xataka, dijo que Google quiso abrir un centro de datos en Chile por un valor de 200 millones de dólares, pero que ha sido bloqueado por la Justicia chilena por el excesivo uso de agua. El centro de datos iba a necesitar 7,6 millones de litros de agua potable al día.
Tres coeficientes que ayudan a medir la eficiencia del Data Center
1) PUE: Eficacia en el Uso de la Energía (Power Usage Effectiveness)
Energía total que ingresa al centro de datos / Energía utilizada por los equipos de TI dentro del centro de datos
Ayuda a los operadores de centros de datos a comprender qué tan eficiente es su centro de datos y les permite realizar comparaciones de centros de datos en ubicaciones o condiciones ambientales similares, para determinar si hay margen de mejora en áreas como la adopción de nueva tecnología , la aplicación de mejores prácticas o incluso puede inspirar decisiones de diseño arquitectónico.
2) CUE: Eficacia en el Uso del Carbono (Carbon Usage Effectiveness)
Relación entre las emisiones de CO2 producidas por el centro de datos y el consumo energético de los equipos informáticos
El factor de emisión de dióxido de carbono (CEF) especifica el factor de CO2 de la energía eléctrica. Este valor puede ser específico de un país o incluso de un sistema en función de la respectiva combinación de fuentes de energía eléctrica (carbón, nuclear, gas, eólica, etc.). Por lo tanto, en un escenario ambientalmente ideal en el que un centro de datos está diseñado para funcionar con electricidad 100% renovable, los valores CUE teóricamente son iguales a "0".
3) WUE: Eficacia en el uso del agua (Water Usage Effectiveness)
Relación entre el uso del agua en un sistema de centro de datos (circuitos de agua, torres adiabáticas, humidificación, producción de energía impulsada por agua, etc.) y el consumo de energía de los componentes de TI:
05 de diciembre de 2024
Conferencia — París, Francia
Conferencia mundial sobre energía e inteligencia artificial
Esto dijo la IEA:
Información de contexto
La inteligencia artificial (IA) se está convirtiendo en una de las tecnologías más importantes de la actualidad y su impacto en el sector energético podría ser transformador. La innovación se está produciendo rápidamente y cada día surgen nuevos casos de uso. El sector ya está aplicando la inteligencia artificial para mejorar la forma en que se produce, consume y distribuye la energía, lo que hace que el funcionamiento de sistemas complejos, como el sector eléctrico, sea más seguro, eficiente y sostenible. Al mismo tiempo, la expansión de la IA y la economía digital requiere enormes centros de datos que funcionen con electricidad. Aunque su uso energético actual es pequeño en el contexto del sistema energético mundial, la demanda ha aumentado rápidamente en los últimos años y se espera que siga creciendo. Por lo tanto, considerar las implicaciones de la revolución de la IA es fundamental para comprender el futuro de la energía.
La Agencia Internacional de Energía (AIE) lleva mucho tiempo a la vanguardia de la comprensión de los vínculos entre el sector energético y la digitalización y, como única agencia mundial que hace un seguimiento de todos los combustibles, tecnologías, sectores y geografías, está en una posición privilegiada para analizar las conexiones entre la IA y la energía. Para explorar las oportunidades y los desafíos que se avecinan, la AIE está lanzando una nueva iniciativa importante: Energía para la IA e IA para la energía . Como parte de esta iniciativa, la AIE consultará a los gobiernos, la industria, los investigadores y los expertos de la sociedad civil. Un hito importante será la Conferencia Mundial sobre Energía e IA , a realizarse en París el 5 de diciembre de 2024.
REFERENCIAS:
https://dgtlinfra.com/data-center-water-usage/comment-page-1/#comment-15053
https://www.newscientist.com/article/2396064-should-we-be-worried-about-ais-growing-energy-use/
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