Para 2035, IDTechEx prevé que el crecimiento continuo de la inteligencia artificial dará lugar a un consumo de energía de más de 2000 TWh por parte de los centros de datos. El aumento previsto de las emisiones de CO2 derivadas del funcionamiento de estos nuevos centros de datos plantea un doble desafío tanto a los gobiernos con objetivos de cero emisiones netas como a los gigantes tecnológicos con compromisos internos de neutralidad de carbono: ¿cómo se puede apoyar el aumento sin precedentes de la IA sin causar un daño importante al medio ambiente?

Generación de energía descarbonizada

El rápido crecimiento de la construcción de centros de datos está empezando a llevar la capacidad de la red a sus límites en algunas regiones. Para expandirse de una manera alineada con los objetivos de sostenibilidad, los hiperescaladores de centros de datos están desempeñando un papel cada vez más activo en la puesta en marcha de nuevos proyectos de energía renovable más allá de los acuerdos estándar de compra de energía (PPA) y los certificados de energía renovable (REC). Por ejemplo, están surgiendo los primeros proyectos de microrredes que exploran la generación de energía in situ y fuera de la red para los centros de datos.

La energía eólica y solar han sido durante mucho tiempo las favoritas de los actores de los centros de datos debido a un bajo LCOE (coste nivelado de la electricidad) que a menudo está por debajo de las alternativas de combustibles fósiles. Sin embargo, la intermitencia de estas energías renovables significa que la generación de energía a partir de combustibles fósiles sigue siendo necesaria durante muchas horas al día. Se está generando un impulso para cambiar la forma en que se contabilizan las emisiones de energía del alcance 2 en el marco del Protocolo de Gases de Efecto Invernadero para favorecer la correspondencia energética horaria, de modo que se puedan enviar señales del lado de la demanda para las tecnologías energéticas emergentes bajas en carbono a fin de facilitar mejor la demanda continua de energía de los centros de datos.

El nuevo informe de IDTechEx, «Sostenibilidad para los centros de datos 2025-2035: Tecnologías ecológicas, previsiones de mercado y actores», examina dichas tecnologías, incluidas las pilas de combustible de hidrógeno, la energía geotérmica mejorada, los pequeños reactores nucleares modulares y las baterías de iones de litio a escala de red. Se identifican los principales actores y estudios de casos en el espacio de los centros de datos, y se analizan los factores económicos/técnicos que determinan qué soluciones energéticas emergentes son las más prometedoras para los centros de datos ecológicos en los próximos diez años.

Mejora de la eficiencia energética

Las políticas existentes en torno a la descarbonización de los centros de datos, como la Directiva de Eficiencia Energética de la UE, se refieren a la eficiencia energética (PUE, por sus siglas en inglés) de los centros de datos. Si se puede consumir menos energía por centro de datos mediante la mejora de la eficiencia térmica, eléctrica y de TI, el impacto medioambiental se minimiza. Por lo tanto, desde los chips, módulos de memoria y componentes de refrigeración hasta los convertidores de CA/CC, los actores de los centros de datos compiten por mejorar la eficiencia energética.

A medida que el sector de los centros de datos pasa de la refrigeración por aire tradicional a la refrigeración líquida directa al chip, lo que supone una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, del uso de agua y del consumo de energía, deben tenerse en cuenta las compensaciones en otros parámetros, como el coste y la complejidad. Además, con el énfasis constante en la eficiencia energética por parte de los principales proveedores de componentes como Nvidia, AMD, SK Hynix e Infineon, la eficiencia energética a nivel de componentes (por ejemplo, GPU, CPU, módulos de memoria, convertidores de potencia, etc.) también está experimentando un crecimiento.

Reducción de las emisiones de alcance 3

Por lo general, las emisiones de alcance 3 representan la mayoría de las emisiones de CO2 de los centros de datos. Los principales factores que contribuyen a las emisiones de alcance 3 incluyen la fabricación/montaje inicial de servidores y equipos de red utilizados en los centros de datos y las emisiones relacionadas con la construcción de los centros de datos. En 2023, las emisiones de alcance 3 de Microsoft fueron un 30,9 % más altas que en 2020, lo que se atribuyó al carbono incorporado en los materiales de construcción, así como a los componentes de hardware como semiconductores, servidores y racks.

Dado que las emisiones de alcance 3 son emisiones indirectas en la cadena de valor de una empresa que no son causadas por la propia empresa, puede ser difícil para los actores de los centros de datos abordar las emisiones de alcance 3. IDTechEx explora tres formas diferentes para que las empresas reduzcan las emisiones de alcance 3 en su nuevo informe Sustainability for Data Centers: (1) Comprar créditos de carbono (específicamente créditos de eliminación de carbono) para contrarrestar las emisiones de CO2 que son difíciles de evitar, (2) Utilizar materiales con bajas emisiones de carbono en la construcción de centros de datos (hormigón verde, acero verde y madera) ya sea físicamente o mediante compras de atributos (reservar y reclamar), y (3) Elegir hardware de TI con menos carbono incorporado/fabricación durante la vida útil de un centro de datos.

Autor: Eve Pope, analista de tecnología de IDTechEx