Los centros de datos que alimentan la inteligencia artificial podrían consumir más electricidad que ciudades enteras

El consumo de electricidad de los centros de datos se ha disparado junto con su papel cada vez más crítico en la economía en los últimos 10 años, albergando servidores que alimentan las aplicaciones de las que dependen las empresas y los consumidores para sus tareas diarias.

Ahora, con la llegada de la inteligencia artificial, los centros de datos están creciendo tanto que encontrar suficiente energía para operarlos y suficiente terreno adecuado para albergarlos será cada vez más difícil, dicen los desarrolladores. Las instalaciones podrían demandar cada vez más un gigavatio o más de energía (mil millones de vatios), o aproximadamente el doble del consumo de electricidad residencial del área de Pittsburgh el año pasado.

Las empresas tecnológicas están en una “carrera única para dominar el mundo” en materia de inteligencia artificial, dijo Ali Fenn, presidenta de Lancium, una empresa que obtiene terrenos y electricidad para centros de datos en Texas. “Se trata, francamente, de seguridad nacional y seguridad económica”, dijo. “Seguirán gastando” porque no hay un lugar más rentable para invertir capital.

La energía renovable por sí sola no será suficiente para satisfacer sus necesidades energéticas. El gas natural tendrá que desempeñar un papel, dicen los desarrolladores, lo que retrasará el progreso hacia el cumplimiento de los objetivos de emisiones de dióxido de carbono.

Independientemente de dónde provenga la energía, los centros de datos ahora están en una escala en la que han comenzado a “aprovechar la infraestructura de servicios públicos existente”, dijo Nat Sahlstrom, director de energía de Tract , una empresa con sede en Denver que asegura terrenos, infraestructura y recursos energéticos para dichas instalaciones.

Y “la oferta de terrenos disponibles en este país, que son zonas industriales que pueden adaptarse al uso del centro de datos, se está volviendo cada vez más limitada”, dijo Sahlstrom, quien anteriormente dirigió los equipos de energía, agua y sustentabilidad de Amazon.

Sahlstrom dijo que, a medida que la tierra y la energía se vuelven más limitadas, los centros de datos se están expandiendo a nuevos mercados fuera del centro global establecido desde hace mucho tiempo en el norte de Virginia. La red eléctrica que abastece a Virginia enfrenta problemas inminentes de confiabilidad. Se espera que la demanda de energía aumente, mientras que la oferta está disminuyendo debido al cierre de plantas alimentadas con carbón y algunas plantas alimentadas con gas natural.

Tract, por ejemplo, ha reunido más de 23.000 acres de tierra para el desarrollo de centros de datos en todo Estados Unidos, con grandes propiedades en el condado de Maricopa, Arizona (sede de Phoenix) y el condado de Storey, Nevada, cerca de Reno.

Recientemente, Tract compró casi 2100 acres en Buckeye, Arizona, con planes de convertir el terreno en uno de los campus de centros de datos más grandes del país. La empresa privada está trabajando con las empresas de servicios públicos para asegurar hasta 1,8 gigavatios de energía para que el sitio admita hasta 40 centros de datos individuales.

Para ponerlo en contexto, un campus de centro de datos con una demanda máxima de un gigavatio equivale aproximadamente al consumo anual promedio de alrededor de 700.000 hogares, o una ciudad de alrededor de 1,8 millones de personas, según un análisis de CNBC que utiliza datos del Departamento de Energía y la Oficina del Censo .

Los centros de datos requerirán cantidades masivas de energía

Un centro de datos que funcione al 85% de su capacidad a lo largo de un año consumirá casi tanta energía como 710.000 hogares estadounidenses o 1,8 millones de personas. = 10.000 hogares

Un campus de centro de datos de ese tamaño consumiría más energía en un año que las ventas minoristas de electricidad en Alaska, Rhode Island o Vermont, según datos del Departamento de Energía .

Un campus de centro de datos de un gigavatio que funcione incluso en el extremo inferior de la demanda máxima es aproximadamente comparable a unos 330.000 hogares, o una ciudad de más de 800.000 habitantes (aproximadamente la población de San Francisco).

El tamaño promedio de los centros de datos individuales operados por las principales empresas tecnológicas actualmente es de alrededor de 40 megavatios, pero se avecina una creciente cantidad de campus de 250 megavatios o más, según datos del Boston Consulting Group.

Según los datos de BCG, se espera que en Estados Unidos haya un número creciente de campus de centros de datos de 500 megavatios o más, equivalentes a medio gigavatio, entre los años 2030 y mediados de los años 2040. Instalaciones de ese tamaño son comparables a unas 350.000 viviendas, según el análisis de CNBC.

“Sin duda, el tamaño promedio de los centros de datos aumentará a un ritmo rápido de aquí a 2030”, afirmó Vivian Lee, directora general y socia de BCG.

Impacto en la comunidad

Sahlstrom afirmó que Texas se ha convertido en un mercado cada vez más atractivo debido a un entorno regulatorio menos oneroso y a la abundancia de recursos energéticos que se adaptan más fácilmente a sitios específicos. “Texas es probablemente el mejor laboratorio de experimentación del mundo para implementar una solución energética propia”, afirmó el funcionario de energía.

Lancium, con sede en Houston, se fundó en 2017 con la idea de acercar grandes cargas eléctricas a los abundantes recursos de energía renovable en el oeste y centro de Texas, dijo Fenn, el presidente de la empresa. En un principio, Lancium se centraba en la minería de criptomonedas, pero luego cambió su enfoque para proporcionar energía a la inteligencia artificial con la llegada de ChatGPT a fines de 2022.

En la actualidad, Lancium cuenta con cinco campus de centros de datos en distintas etapas de desarrollo. Se espera que en el primer trimestre de 2025 se inaugure un campus de 400 hectáreas en Abilene con 250 megavatios de energía que aumentarán a 1,2 gigavatios en 2026.

El requisito mínimo de energía para los clientes del centro de datos de Lancium es ahora un gigavatio, y los planes futuros implican ampliarlo a entre tres y cinco gigavatios, dijo Fenn.

En el caso de los centros de datos de ese tamaño, los desarrolladores tienen que asegurarse de que los costos de electricidad en las comunidades vecinas no aumenten como consecuencia de ello y de que se mantenga la confiabilidad de la red, afirmó Fenn. Combinar estas instalaciones con nueva generación de energía es crucial, afirmó.

“Los centros de datos tienen que asociarse con las empresas de servicios públicos, los operadores del sistema y las comunidades para establecer realmente que estas cosas son activos para la red y no pasivos para la red”, dijo Fenn. “Nadie va a seguir aprobando” este tipo de desarrollos si hacen subir las tarifas eléctricas residenciales y comerciales.

Las energías renovables no son suficientes

Campus de centros de datos administrados por Equinix, que cotiza en bolsaSegún Jon Lin, director general de servicios de centros de datos de la empresa, la capacidad de generación de energía eléctrica de la compañía aumentará de 100 a 200 megavatios a varios cientos de megavatios. Equinix es uno de los mayores operadores de centros de datos del mundo, con 260 instalaciones repartidas en 72 áreas metropolitanas de Estados Unidos y el extranjero.

Los desarrolladores prefieren la energía renovable libre de carbono , pero también consideran que la energía solar y eólica por sí solas no son capaces de satisfacer la demanda actual debido a su dependencia de las condiciones climáticas cambiantes.

Algunas de las cargas de trabajo más críticas para la economía mundial, como los intercambios financieros, se ejecutan en centros de datos operados por Equinix, dijo Lin. Los centros de datos de Equinix están en línea más del 99% del tiempo y las interrupciones están fuera de cuestión, dijo el ejecutivo.

“La estabilidad del suministro eléctrico sigue siendo increíblemente importante para estos centros de datos, por lo que hacerlo únicamente con energías renovables locales no es una opción”, afirmó Lin.

Las principales empresas tecnológicas son algunos de los mayores compradores de energía renovable en Estados Unidos, pero cada vez más recurren a la energía nuclear en busca de fuentes de electricidad más fiables. Microsoftapoya la reanudación de las operaciones de la planta nuclear de Three Mile Island , en las afueras de Harrisburg (Pensilvania), mediante un acuerdo de compra de energía. Amazon y Google , de Alphabet, están invirtiendo en pequeños reactores nucleares.

Pero construir nuevos reactores nucleares es costoso y conlleva retrasos. Hace poco entraron en funcionamiento dos nuevos reactores en Georgia, con años de retraso y miles de millones de dólares por encima del presupuesto.

En el corto plazo, el gas natural abastecerá gran parte de la energía que demandan los centros de datos, afirmó Fenn, de Lancium. El gas es la principal fuente de energía a corto plazo que proporciona la confiabilidad que requieren estas instalaciones, afirmó Lee, de Boston Consulting Group.

Se podrían realizar inversiones en nueva generación de gas que incorpore tecnología de captura de carbono y almacenamiento en baterías con el tiempo para mitigar el impacto ambiental, dijo Lee.

La industria espera que la demanda de gas disminuya a medida que se expandan las energías renovables, bajen los costos de almacenamiento de baterías y la IA ayude a los centros de datos a operar de manera más eficiente, dijo Fenn. Pero en el corto plazo, no hay duda de que la expansión de los centros de datos está alterando los objetivos de emisiones de las empresas de tecnología, dijo.

“Con suerte, será una medida de corto plazo”, dijo Fenn sobre el aumento del uso de gas natural. “Lo que veo entre nuestros socios de centros de datos, nuestras conversaciones a gran escala, es que no podemos permitir que esto tenga un efecto adverso en los objetivos ambientales”.

Spencer Kimball