Saciar la inagotable sed de la informática: el problema de refrigerar la IA con agua

ideas clave.

  • El fuerte auge de la IA generativa ha dado lugar a una demanda de centros de datos sin precedentes; así, se espera que la capacidad mundial se triplique para 2030
  • Los grandes centros de datos se refrigeran utilizando ingentes cantidades de agua dulce, a veces millones de litros diarios, lo que desencadena conflictos en regiones con escasez de agua
  • Las nuevas tecnologías de refrigeración pueden reducir el consumo de agua y energía hasta un 90%
  • Están surgiendo enormes oportunidades de inversión en áreas como la refrigeración sin consumo de agua, las energías renovables y las infraestructuras sostenibles, en un momento en el que las grandes tecnológicas se disponen a gastar 350.000 millones de USD en centros de datos para la IA solo en 2025.

«¿Las máquinas pueden pensar?»

Esa fue la pregunta que planteó el conocido como «padre de la informática moderna», el científico británico Alan Turing, en un artículo publicado hace exactamente 75 años1.

En aquel entonces, la pregunta era polémica. Sin embargo, con la clarividencia que le hizo famoso, Turing, que predijo el auge de la inteligencia artificial (IA), también pronosticó que la pregunta terminaría siendo irrelevante. Con independencia de que algún día aceptemos o no que las máquinas pueden «pensar» realmente, él creía que algún día competirían con la creatividad humana.

Hoy día, este debate está prácticamente cerrado. No han pasado ni tres años desde que OpenAI lanzara ChatGPT, el primero de muchos productos dentro de un ecosistema que se expande a toda velocidad, y ya se siente en todas partes la fuerza disruptiva de la IA generativa y su capacidad para «pensar»: en nuestros sistemas de consumo, atención sanitaria, energía e industria, en el sector de la defensa, en las redes sociales y en la política.

La capacidad de la inteligencia artificial generativa para simular procesos de pensamiento está teniendo un efecto transformador en múltiples sectores

El potencial de la IA es tan grande y el ritmo del progreso es tan rápido que los gobiernos de todo el mundo están apresurándose a garantizar la independencia estratégica: en la propia IA, así como en industrias afines y en numerosos sectores potenciados por esta tecnología. Paralelamente, algunas de las mayores empresas tecnológicas del mundo están desarrollando cada vez más potencia de cálculo mientras compiten para ponerse al frente del pelotón de la IA.

Sin embargo, a medida que se intensifica la carrera por la IA, cada vez más científicos y responsables políticos se hacen las siguientes preguntas: ¿qué impacto tendrá la demanda de recursos de esta nueva tecnología sobre el mundo físico? ¿Cómo pueden los inversores beneficiarse, y participar, de los esfuerzos para construir un futuro más eficiente y sostenible para la IA?

La nube de hormigón

Se podría pensar que la IA no tiene una presencia física y que únicamente son pulsos eléctricos más ligeros que el aire que se producen en algún lugar de eso que llaman «la nube». Sin embargo, en Mesa, una ciudad de Arizona, se hace evidente rápidamente que la IA es menos nube y más hormigón. Allí, en un municipio de apenas 500.000 habitantes, se han construido, aprobado o propuesto 15 grandes centros de datos que cubren una superficie total de 600 hectáreas, con complejos propiedad de Apple, Google y Meta2.

Estos centros de datos, y los miles como ellos por todo el mundo, son el pilar de Internet y contienen los servidores y unidades de almacenamiento que posibilitan nuestras búsquedas, procesan nuestras compras electrónicas y guardan nuestros textos, fotos y vídeos.

También son el pilar de la IA, que necesita cientos o incluso miles de procesadores avanzados para realizar miles de millones de cálculos. Dicho de forma sencilla, la demanda de IA es demanda de centros de datos. Entre el momento actual y 2030, se prevé que la capacidad total mundial de centros de datos aumente más del triple3 y que el consumo eléctrico de estas instalaciones crezca cuatro veces más rápido que el de cualquier otro sector, hasta alcanzar el 3% de todo el gasto eléctrico mundial4

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La demanda de potencia de cálculo de la IA está haciendo que los centros de datos consuman más electricidad, además de incrementar sus necesidades de recursos hídricos

Competir con computar

Aquí es donde entran en escena ciudades como Mesa. Con una media de casi 300 días de sol al año,5 el potencial solar de Arizona convierte a este estado en un lugar ideal para construir estos enormes monolitos ávidos de electricidad. Google, por ejemplo, pretende desplegar una combinación de energía eólica y solar para conseguir un 80% de electricidad sin emisiones de carbono en sus centros de datos de Arizona antes de que concluya 20266.

El sol que brilla todo el año proporciona la electricidad, pero, debido a su clima seco, Mesa sufre frecuentes episodios de escasez de agua. Este problema se agudiza cuando hablamos de los grandes centros de datos. Dado que el agua es 20 veces más eficiente que el aire para disipar el calor7, estos centros de datos han terminado recurriendo a sistemas de refrigeración líquida para gestionar el calor generado por los cálculos avanzados de la IA en unos centros de datos donde se alcanzan temperaturas cada vez mayores. A consecuencia de ello, algunos centros consumen actualmente más de 18 millones de litros de agua dulce al día (el equivalente al consumo de una población de entre 10.000 y 50.000 habitantes) con fines de generación de electricidad y refrigeración8.

En todo el mundo, este dilema, por el que los emplazamientos elegidos por su potencial solar suelen tener también escasez de agua y más necesidades de refrigeración, va a ser cada vez más irresoluble. La demanda de potencia de cálculo de la IA está haciendo que los centros de datos consuman más electricidad. También está incrementando su consumo de agua; así, en tan solo dos años, se prevé que los cálculos informáticos de la IA en todo el mundo consuman nada menos que 6,4 billones de litros de agua al año, es decir, más de seis veces el consumo de agua de Dinamarca9.

En Mesa, Meta se ha comprometido a apoyar proyectos regionales de conservación del agua… lo que significa que su nuevo centro de datos, valorado en 1.000 millones de dólares, será positivo en agua para 2030

En Mesa, aunque al principio fueron bien acogidos los empleos y las inversiones que trajeron consigo los centros de datos, los residentes están cada vez más preocupados y las autoridades han endurecido recientemente la normativa urbanística, lo que incluye reforzar la vigilancia sobre el consumo de agua de estas instalaciones.

Mesa no está sola. En The Dalles (Oregón), por ejemplo, un periódico local ganó una batalla judicial de 13 meses contra el ayuntamiento para publicar el consumo de agua de un centro de datos. Este medio descubrió que el centro era el responsable de más de una cuarta parte del todo el consumo anual de la ciudad10. En España, Uruguay, Chile e incluso los Países Bajos, ha habido protestas protagonizadas por agricultores y residentes preocupados por la posibilidad de verse pronto obligados a competir con la IA por su agua.

Innovaciones en refrigeración por agua: el nacimiento de una industria

Para los propietarios de centros de datos, se ha vuelto una prioridad contar con una refrigeración eficiente. Por ejemplo, en el verano de 2024, Microsoft anunció que pondría en marcha sistemas de refrigeración por agua en circuito cerrado en todos sus nuevos centros de datos y que los primeros centros de datos de la empresa con consumo de agua cero estarían en funcionamiento en Arizona y Wisconsin a partir de 2026. Reemplazando la evaporación con un circuito sellado, la empresa promete ahorrar más de 125 millones de litros al año en cada uno de sus nuevos centros, lo que demuestra el potencial de las tecnologías de refrigeración líquida como solución clave para garantizar la sostenibilidad11.

Para los propietarios de centros de datos, se ha vuelto una prioridad contar con una refrigeración eficiente

Está surgiendo un floreciente ecosistema de empresas especializadas. La estadounidense Vertiv, por ejemplo, ofrece un sistema de refrigeración híbrido que combina líquido en circuito cerrado y aire y que puede acoplarse a los centros de datos actuales, lo que elimina las aguas de desecho y reduce el consumo de energía sin necesidad de acometer una remodelación integral12.

Algunos centros de datos están optando por la refrigeración por inmersión, en la que unos servidores especialmente diseñados funcionan sumergidos en refrigerante no conductor. Dado que no intervienen ni ventiladores ni bombas, estos sistemas, como los desarrollados por la empresa angloestadounidense Iceotope, se traducen en un consumo de agua nulo o mínimo y una reducción del consumo energético superior al 90%13.

La start-up estadounidense Subsea Cloud apunta a inmersiones aún más profundas y su prototipo de centro de datos, conocido como Julio Verne, se asienta sobre el fondo del océano Pacífico. La compañía, que ha proyectado otros emplazamientos de prueba en el Golfo de México y el mar del Norte, pretende demostrar que puede eliminar el consumo de agua dulce y reducir el uso de energía espectacularmente, incluso en mares más templados14. También está ganando terreno la refrigeración microfluídica. Al grabar diminutos canales directamente en los chips de IA, el refrigerante líquido puede fluir dentro del propio silicio, eliminando el calor de forma mucho más eficiente que las placas frías tradicionales. Microsoft ha demostrado recientemente esta técnica, mostrando que puede refrigerar servidores que ejecutan servicios esenciales con hasta tres veces más eficacia.

Lea también: Las inversiones con efectos beneficiosos para el medio natural cobran impulso

Invertir en la “transformación global del planeta”

En 2025, Google, Meta, Amazon y Microsoft gastarán un total de 350.000 millones de USD en construir y equipar centros de datos. Así, se prevé que solo las inversiones en IA por todo EE. UU. podrían hacer crecer la economía nada menos que un 0,7% este año, lo que representa la mitad de la previsión de crecimiento del 1,4% de la Reserva Federal16. Europa también está decidida a aprovechar la oportunidad: el presidente francés, Emmanuel Macron, ha anunciado inversiones privadas en IA por valor de 109.000 millones de EUR17, mientras que la iniciativa «InvestAI» de la Comisión Europea movilizará 200.000 millones de EUR para contribuir al desarrollo de la IA en toda la UE18.

Este ingente gasto está creando oportunidades de inversión en diferentes sectores, desde los proyectos de energías renovables y almacenamiento en baterías hasta la construcción, pasando por los chips avanzados y los servidores que dan cobertura a los nuevos modelos de IA. De acuerdo con la firma de banca de inversión Jefferies, la demanda de sistemas de refrigeración líquida será elevada durante al menos los próximos 5-10 años y el mercado va a crecer hasta alcanzar un valor de casi 28.000 millones de USD en 2030.

En Lombard Odier, estamos convencidos de que la IA se convertirá en un aliado indispensable en nuestros continuos esfuerzos por crear un futuro sostenible. Asimismo, pensamos que esta tecnología será un catalizador clave en la transición a un nuevo modelo económico, uno con cero emisiones netas, con efectos beneficiosos para el medio natural, socialmente constructivo y digitalizado.

Mediante nuestra estrategia de inversión Planetary Transition, nos hemos fijado como objetivo aprovechar este cambio, buscando las oportunidades que surgirán a medida que las empresas trabajan para poner fin a su transgresión de los límites planetarios (como excesos en las emisiones y la extracción de agua dulce). En el marco de esta estrategia, invertimos en empresas que aceleran la revolución de la IA y que innovan en el terreno de las tecnologías de refrigeración eficiente que necesitan los centros de datos de última generación.

En Mesa, Arizona, la inquietud por el consumo de agua dulce está impulsando el cambio. Meta se ha comprometido a apoyar proyectos regionales de conservación del agua que permitan reponer los recursos locales en una cantidad mayor que la que consuma, lo que significa que su nuevo centro de datos de 1.000 millones de USD tendrá un efecto positivo sobre el agua para 203019; entretanto, el nuevo centro de datos de Edged Energy se ha diseñado para utilizar refrigeración líquida sin agua desde el primer día, lo que ahorrará 355 millones de litros al año20.

A medida que las tecnologías de refrigeración líquida cobran impulso, otros centros de datos para la IA seguirán a buen seguro sus pasos, lo que reducirá el consumo de agua y apoyará las soluciones sostenibles. En Mesa y en la gran cantidad de lugares como Mesa repartidos por todo el mundo, los residentes podrían empezar a ver de nuevo los centros de datos como un regalo para la economía local, no como una competencia por su preciada agua potable.

ver fuentes.
+

1 Computing Machinery and Intelligence; A.M. Turing; MIND; octubre de 1950
2 Mesa regula los centros de datos ante el bum tecnológico en el área metropolitana de Phoenix
3 Crecimiento de los centros de datos para IA: atender la demanda | McKinsey
4 Demanda de energía de la IA Energía e IA Análisis IEA
5 Días de sol al año en Arizona Current Results
6 Así sigue impulsando Google la energía sin emisiones en Arizona | Data Centre Magazine
7 Refrigeración líquida – Una canción de hielo y fuego, Jefferies, PDF
8 Centros de datos y consumo de agua | Artículo | EESI
9 Las soluciones circulares en el ámbito del agua son esenciales para la sostenibilidad de los centros de datos | Foro Económico Mundial
10 El consumo de agua de Google se dispara en The Dalles, de acuerdo con los registros, y se esperan dos nuevos centros de datos oregonlive.com
11 Sostenibles de serie: los centros de datos de última generación no consumen agua como refrigerante | The Microsoft Cloud Blog
12 ¿Cómo están incorporando los centros de datos las tecnologías de refrigeración que no consumen agua? | Data Centre Magazine; Vertiv™ CoolLoop Trim Cooler
13 ¿Cómo están incorporando los centros de datos las tecnologías de refrigeración que no consumen agua? | Data Centre Magazine
14 Los cinco mayores centros subacuáticos de datos del mundo
15 https://news.microsoft.com/source/features/innovation/microfluidics-liquid-cooling-ai-chips/
16 Cómo la explosión de las inversiones en IA está dando forma a una economía que se desaceleraría sin ellas The Washington Post
17 Francia desvela una inversión en IA de 109.000 millones de euros, mientras Europa trata de no perder comba frente a EE. UU. NBC New York
18 La UE movilizará 200.000 millones de euros para inversiones en IA | Euronews
19 En el interior del centro de datos de 1.000 millones de dólares en Mesa que Meta califica de sostenible
20 El centro de datos de Mesa utilizará tecnología de refrigeración sin agua Greater Phoenix In Business Magazine

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