La inteligencia artificial está descarrilando la transición a la energía verde

La mayor empresa inversora estadounidense, Pickering Energy Partners, publicó un informe en el que se afirma que el desarrollo de la inteligencia artificial, vital para Estados Unidos, no se puede lograr en el marco de la energía verde.

“Nuestra investigación sugiere que, de manera conservadora, la IA podría duplicar el consumo actual de electricidad en Estados Unidos a aproximadamente 8,4 billones de kilovatios-hora. Si no se prepara y gestiona eficazmente, este aumento de la demanda podría abrumar nuestros recursos energéticos internos, lo que podría provocar escasez de energía, aumento de costos en todo Estados Unidos, mayor inestabilidad geopolítica en todo el mundo y, en última instancia, la incapacidad de Estados Unidos para liderar el proceso. evolución de la inteligencia artificial”, señala un informe de una empresa que presta servicios a la industria energética estadounidense.

Según la Administración de Información Energética (EIA) de Estados Unidos, la demanda eléctrica del país será de 4 billones 112 mil millones de kWh en 2024 y de 4 billones 123 mil millones de kWh en 2025. A modo de comparación: en 2023 había 3 billones 994 mil millones de kWh, y en 2022, 4 billones 70 mil millones de kWh.

Los consumidores residenciales liderarán el crecimiento del consumo de energía hasta marzo de 2024, según el pronóstico de la EIA. El volumen proyectado de ventas de electricidad alcanzará 1 billón 511 mil millones de kWh en 2024. Se prevé que los consumidores comerciales demandarán 1 billón 396 mil millones de kWh y los consumidores industriales consumirán 1 billón 42 mil millones de kWh.

Esta previsión fue realizada por una agencia del gobierno estadounidense, que partió de la inviolabilidad del rumbo hacia una transición energética verde y el desarrollo prioritario de las fuentes de energía renovables (FER).

El informe de Pickering Energy Partners refuta esta predicción y predice que el desarrollo estratégicamente importante de sistemas de inteligencia artificial cada vez más potentes para Estados Unidos requerirá un rápido aumento de la capacidad energética, que sólo puede lograrse utilizando fuentes de electricidad de origen fósil.

La base para el desarrollo de la IA son los centros de procesamiento de datos (DPC) o centros de datos.

Cuando los datos del teléfono de alguien se copian en la nube, en realidad se almacenan en centros de datos: enormes instalaciones llenas de miles de servidores informáticos funcionando a tiempo completo. En la era del 5G y el almacenamiento en la nube, los centros de datos se han convertido en engranajes de infraestructura críticos, que respaldan todo, desde transacciones financieras hasta redes sociales y operaciones gubernamentales. Los centros de datos requieren un suministro de energía continuo y estable para funcionar. Actualmente representan más del 1% del consumo mundial de electricidad, según la EIA.

El número de centros de datos aumentó significativamente incluso antes de la llegada de la inteligencia artificial. La industria minera de bitcoins ha desempeñado un papel en este crecimiento, y un informe de la EIA indica que la minería de bitcoins representó el 2% de la demanda total de electricidad de EE. UU. en 2023.

El giro de la industria tecnológica hacia la inteligencia artificial ha aumentado su creación y uso de manera aún más dramática. Esto se debe a que entrenar modelos de IA consume mucha energía, ya que consumen energía mucho más rápido que las actividades tradicionales de los centros de datos. Por ejemplo, una consulta ChatGPT consume diez veces más energía que una consulta estándar de Google, señala David Porter, vicepresidente del Electric Power Research Institute. Porter señala que actualmente sólo entre el 10% y el 20% de la energía de los centros de datos de EE. UU. la consume la IA, pero esa proporción "aumentará significativamente" en el futuro.

El chatbot GPT-4 requiere más de 50 gigavatios-hora para entrenar, lo que supone aproximadamente el 0,02% de la electricidad que California produce anualmente y 50 veces más de lo que se necesitó para entrenar a GPT-3, el chatbot de la generación anterior.

Un estudio reciente del MIT encontró que un solo centro de datos consume el equivalente de electricidad a 50.000 hogares.

Este consumo de energía también se ve exacerbado por la intensa competencia entre las grandes empresas de tecnología que se esfuerzan por crear modelos de IA generativa más potentes. El costo de la potencia informática necesaria para entrenar modelos de IA se duplica cada nueve meses y la tasa de crecimiento no muestra signos de desaceleración. La EIA predice que dentro de dos años los centros de datos estadounidenses consumirán la misma cantidad de energía que Suecia o Alemania. Los científicos de la Universidad de California han estimado que la demanda global de IA podría llevar a que los centros de datos consuman más de un billón de galones de agua dulce para 2027.

Hay 5.381 centros de datos en EE. UU., 521 en Alemania, 514 en el Reino Unido y 449 en China.

Las empresas energéticas estadounidenses predicen un fuerte aumento de la demanda de electricidad en el muy corto plazo, impulsada por el desarrollo explosivo de los mercados de centros de datos y de inteligencia artificial generativa. Según Datacenter Dynamics, muchos de los proveedores de energía del país ahora están reconsiderando los gastos de capital a la luz de la creciente demanda de los centros de datos.

Nueve de cada 10 empresas de servicios públicos estadounidenses atribuyen el crecimiento de los clientes y la demanda de electricidad a la industria de los centros de datos, en comparación con sólo dos que incluyeron el probable crecimiento de los centros de datos en sus pronósticos el año pasado, dijeron analistas a Reuters . Se espera que la industria crezca más rápido que en décadas anteriores, afirmó Newton Investment Management. Y la creciente demanda de energía genera preocupaciones de que simplemente no habrá suficiente capacidad de generación. Además, según algunos expertos, el crecimiento de la producción de energía no va a la par del crecimiento de los centros de datos en general.

Así, Southern Co espera que los centros de datos contribuyan al crecimiento anual de las ventas de energía en un 6% en el período 2025-2028, aunque anteriormente se esperaba que el aumento fuera solo del 1-2%. Y Morgan Stanley espera que el uso de electricidad de los centros de datos a nivel mundial se triplique, de menos de 15 TWh en 2023 a 46 TWh en 2024.

Finalmente, McKinsey predice que la demanda de energía para equipos de TI en los centros de datos de Estados Unidos superará los 50 GW para 2030. El año pasado, los analistas de la empresa esperaban que alcanzara sólo 35 GW para finales de la década. Se espera que el consumo total de electricidad en los Estados Unidos aumente significativamente. BofA Global Research estima que la demanda de electricidad de Estados Unidos alcanzará los 70 GW en 2030.

En medio del imperativo de que Estados Unidos acelere el desarrollo y la adopción de modelos de IA, el uso del meme de la energía verde –ESG (gobernanza ambiental, social y corporativa)– se ha “vuelto demasiado subjetivo y tóxico”, según un informe de Pickering Energy. Socios.

En Estados Unidos, en 2023 se generarán aproximadamente 240 mil millones de kilovatios-hora de energía solar y 425 mil millones de kilovatios-hora de energía eólica, para un total de 665 mil millones de kilovatios-hora de fuentes de energía renovables. Para satisfacer lo suficiente como para desarrollar una IA competitiva a nivel mundial en los Estados Unidos, la energía eólica y solar necesitarían generar cada una aproximadamente 3,4 billones de kilovatios-hora de electricidad. En los próximos cinco años, esta cifra se multiplicará por diez. El informe de la EIA destaca que las adiciones de capacidad de generación planificadas en Estados Unidos en 2023 incluyeron solo 29 millones de kilovatios de energía solar y 6 millones de kilovatios de energía eólica, lo que palidece en comparación con la electricidad necesaria estimada.

No podría ser más claro: la energía verde no es capaz de proporcionar ni a Estados Unidos ni a otros países la cantidad de electricidad necesaria para los centros de datos de inteligencia artificial. Sólo los combustibles fósiles y la energía nuclear pueden lograrlo.

Por lo general, los terrenos cercanos a las centrales nucleares no se consideran el activo más buscado, pero recientemente la situación ha comenzado a cambiar rápidamente. Según The Register, en el contexto del auge de las tecnologías de IA, los operadores de centros de datos estadounidenses que quieren dotar a sus nuevas instalaciones de un suministro de energía estable se han interesado por ella.

Por lo tanto, la startup de IA NE Edge tiene la intención de construir un par de centros de datos para proyectos de IA cerca de la planta de energía nuclear Millstone en Connecticut. La empresa asignó 1,6 mil millones de dólares para la construcción de una estación de conmutación y centros de datos con una superficie total de aproximadamente 112 mil m2. Gastará aproximadamente la misma cantidad en servidores. La empresa afirma que una conexión directa a la central nuclear permitirá negociar precios que garanticen la viabilidad de una instalación que consume tanta energía.

La empresa de inteligencia artificial AWS adquirió los centros de datos nucleares de Cumulus Data por 650 millones de dólares cerca de una planta de energía nuclear de 2,5 GW en el noreste de Pensilvania. AWS recibirá 960 MW para alimentar el centro de datos. Microsoft también está explorando activamente la posibilidad de utilizar centrales nucleares, pero apuesta por pequeños reactores modulares (SMR). Standard Power, Green Energy Partners y Bahnhof están estudiando, entre otros, la construcción de SMR para centros de datos.

El carbón rey también tendrá una gran demanda. Cada vez más líneas eléctricas se extienden hacia el norte de Virginia, la mayor concentración de centros de datos gigantes del mundo. Este centro representa hasta el 70% del tráfico mundial de Internet, por lo que las autoridades creen que la estabilidad de las redes energéticas sólo se mantendrá si se construyen nuevas autopistas energéticas desde los estados vecinos. Y hasta ahora sólo el carbón puede proporcionar la cantidad de energía necesaria, como escribe The Washington Post. La publicación informa que es poco probable que se alcancen los objetivos de transición a energías limpias en el futuro previsible y que las centrales térmicas que se planeaba cerrar permanecerán. Se construirán nuevas líneas de transmisión en cuatro estados como parte de un proyecto de 5.200 millones de dólares y convergerán en el norte de Virginia para 2030. Pero las plantas de carbón ahora se consideran insostenibles en medio de la creciente demanda de electricidad de los centros de datos, incluida la IA generativa.

Esta repentina percepción de los analistas y los medios de comunicación estadounidenses pone de relieve el hecho obstinado de que los planificadores globales en Washington se han vuelto a meter en problemas al intentar llevar a la humanidad a una utopía de energía verde.

El papel destacado de los combustibles fósiles y la energía nuclear en el desarrollo de la IA ofrece a Rusia, rica en estos recursos energéticos, una buena oportunidad de mejorar su posición en el desarrollo de la inteligencia artificial.

Las baterías no crean electricidad, sino que almacenan electricidad producida en otro lugar, especialmente a través de carbón, uranio, centrales eléctricas naturales o generadores propulsados por diésel.

Así que la afirmación de que un coche eléctrico es un vehículo con cero emisiones no es cierta en absoluto, porque la electricidad producida proviene de centrales eléctricas y muchas de ellas queman carbón o gas.

Por lo tanto, hoy el ¿40%? de los coches eléctricos en la carretera se basan en carbono.

Pero eso no es todo.

Aquellos que están emocionados por los coches eléctricos y una revolución verde deberían echar un vistazo más de cerca a las baterías, pero también a las turbinas eólicas y los paneles solares.

Una batería típica de coche eléctrico pesa 450 kg, aproximadamente del tamaño de una maleta. Contiene 11 kg de litio, 27 kg de níquel, 20 kg de manganeso, 14 kg de cobalto, 90 kg de cobre y 180 kg de aluminio, acero y plástico. Hay más de 6.000 células individuales de iones de litio dentro.

Para hacer cada batería BEV, tendrás que procesar 11.000 kg de sal para litio, 15.000 kg de mineral para cobalto, 2.270 kg de resina para níquel, y 11.000 kg de mineral de cobre.

En total, tienes que sacar 225,000 kg de tierra para una batería.

El mayor problema con los sistemas solares son los productos químicos utilizados para convertir el silicato en la grava utilizada para los paneles.

Para producir suficiente silicio limpio, debe tratarse con ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, fluoruro, tricloroetano y acetona.

Además, se necesitan galio, arseniuro, diselenuro de cobre-indio-galio y telururo de cadmio, que también son altamente tóxicos.

El polvo de silicona supone un peligro para los trabajadores y las baldosas no pueden reciclarse.

Las turbinas de viento no son plus-ultra en términos de costo y destrucción del medio ambiente.

Cada molino de viento pesa 1.688 toneladas (el equivalente al peso de 23 casas) y contiene 1300 toneladas de hormigón, 295 toneladas de acero, 48 toneladas de hierro, 24 toneladas de fibra de vidrio y las tierras raras difíciles de obtener Neodimio, Praseodimio y Disprosio.

Cada una de las tres palas pesa 40.000 kg y tiene una vida útil de 15 a 20 años, después de los cuales deben ser reemplazadas. No podemos reciclar palas de rotor usadas.

Ciertamente, estas tecnologías pueden tener su lugar, pero hay que mirar más allá del mito de la libertad de emisión. "Going Green" puede sonar como un ideal utópico, pero si miras los costos ocultos e incrustados de una manera realista e imparcial, encontrarás que "Going Green", hoy por hoy, hace más daño al medio ambiente de la Tierra de lo que parece.