Las empresas tecnológicas planeaban usar energía solar para alimentar los centros de datos de Georgia. La IA está cambiando eso
Una antigua y extensa granja de cultivos en hileras en el condado de Lee, en el suroeste de Georgia, es ahora el hogar de un rebaño de ovejas con un trabajo que hacer: comer pasto.
"Mi regla general es que si puedo caminar entre los paneles y aún así ver mis botas, entonces eso es una gestión eficaz del pastoreo", dijo el administrador del sitio, Tyler Huber, en una visita reciente a la granja.
Paneles solares brillantes cubren este terreno, proporcionando sombra y refugio a las ovejas. El rebaño, a su vez, mantiene la hierba masticada o pisoteada para que no interfiera con la producción de energía.
Esta moderna escena pastoral cumple una función de alta tecnología: alimentar el complejo de centros de datos de Meta en Social Circle, al este de Atlanta.
Cuando la empresa, entonces conocida como Facebook, anunció su centro de datos en Georgia en 2018, prometió que la instalación funcionaría totalmente con energía solar, como parte del objetivo general del gigante tecnológico de cero emisiones netas de carbono para 2030. El primero de los vastos campos solares le siguió, y desde entonces no ha hecho más que expandirse.
“Ahora tenemos 11 proyectos con ellos en el estado de Georgia”, dijo Matt Beasley, director comercial de Silicon Ranch, la empresa solar que se asoció con Meta para construir este sitio. “Ya hemos construido nueve para ellos”.
Pero, a medida que algunos centros de datos como el de Meta se han convertido en una auténtica industria en auge en Georgia durante los últimos siete años, la energía solar no es la única energía nueva que se está construyendo.
El año pasado, los reguladores estatales aprobaron nuevas turbinas de gas y diésel para satisfacer la creciente demanda energética que, según Georgia Power, proviene principalmente de centros de datos. Ahora, la empresa de servicios públicos solicita mantener abiertas las plantas de carbón más tiempo del previsto por la misma razón. Las cooperativas eléctricas, incluyendo la proveedora de energía de Meta, también planean incorporar recursos no renovables para abastecer centros de datos y otros grandes consumidores de energía.
Estas empresas de servicios públicos siguen incorporando energía solar y otras energías renovables. Pero la afluencia de combustibles fósiles, principalmente para abastecer a los centros de datos, supone un cambio importante que podría tener graves consecuencias para el cambio climático.
“Estas cifras se volvieron tan grandes que las herramientas que teníamos o las partes del espacio de solución que estábamos explorando ya no funcionaban”.
Benjamin Lee, profesor de la Universidad de Pensilvania, dijo que los científicos informáticos estaban cerca de una realidad de “computación libre de carbono” antes de que la IA generativa cambiara el rumbo.
Los científicos coinciden en la necesidad de reducir drástica e inmediatamente las emisiones de gases de efecto invernadero para combatir el cambio climático. Por eso, tanto las empresas tecnológicas como las eléctricas, incluida la matriz de Georgia Power, se comprometieron a alcanzar cero emisiones netas. Por ello, los defensores del clima argumentan que apresurarse a abastecer los centros de datos por cualquier medio, incluyendo el uso de grandes cantidades de combustibles fósiles, es un paso en la dirección equivocada.
“ [Las empresas tecnológicas] han pasado de prometer ser neutrales en carbono a superar con creces sus objetivos. Y esto se debe exclusivamente a la IA, y en particular a la IA generativa”, afirmó Alex Hanna, director de investigación del Instituto de Investigación de IA Distribuida y autor del libro «The AI Con».
Toda computación consume energía, ya sea enviar un correo electrónico o almacenar un documento en la nube. Pero la IA generativa como ChatGPT, capaz de producir texto extenso o incluso imágenes y videos, requiere mucha más computación. La herramienta de IA convierte cada indicación en miles de millones de problemas de multiplicación y luego los resuelve para generar su resultado.
“Eso requiere mucha energía simplemente porque es una operación que requiere un uso intensivo de recursos computacionales”, dijo Hanna.
La computación es tan intensiva que requiere chips informáticos especiales llamados Unidades de Procesamiento Gráfico (GPU). Consumen mucha más energía que las computadoras convencionales. Y la integración de estos chips en centros de datos nuevos y más grandes, mientras las empresas tecnológicas compiten en una carrera armamentística de IA, está cambiando drásticamente el panorama de la energía y la computación.
Benjamin Lee, profesor de la Universidad de Pensilvania, estudia sistemas informáticos e investigó para Meta sobre cómo impulsar su trabajo. Antes de la IA, según Lee, el objetivo de la "computación sin emisiones de carbono" era fácilmente alcanzable.
“Nosotros, como científicos informáticos, éramos optimistas sobre las perspectivas de alcanzar el cero neto, principalmente mediante inversiones masivas en energía eólica y solar”, dijo.
Lee y sus colegas consideraron que el cero neto era alcanzable. Requeriría almacenamiento en baterías y modificar la programación del trabajo computacional para tener en cuenta la variabilidad de esas fuentes de energía renovables; por ejemplo, el hecho de que no hay sol durante la noche. En 2020, Google incluso anunció una nueva plataforma computacional que adaptó su uso a la producción eólica y solar.
Pero en ese momento, los centros de datos en cuestión necesitaban entre 25 y 50 megavatios de energía, quizá 100 MW como máximo, dijo Lee.
Ahora, con la llegada de la IA generativa, los nuevos centros de datos necesitan más de 500 o 1.000 megavatios, según Lee: cinco o diez veces más energía, el equivalente a medio millón de hogares.
“Estos números se volvieron tan grandes que las herramientas que teníamos o las partes del espacio de solución que estábamos explorando ya no funcionaban”, dijo Lee.
Esta nueva demanda ha puesto a las empresas de servicios públicos en apuros, y no solo en Georgia. Las empresas de servicios públicos de todo el país se apresuran a satisfacer el mayor aumento de demanda, conocido en el sector como crecimiento de la carga, que han visto en décadas.
“Creo que nos enfrentamos a diferentes plazos. Creo que existe una necesidad urgente de implementar infraestructura para la IA generativa”, afirmó Lee. “Las inversiones en infraestructura energética y las mejoras de la red eléctrica tardan mucho más”.
“ [Las empresas tecnológicas] han pasado de prometer ser neutrales en carbono a superar con creces sus objetivos. Y esto se debe exclusivamente a la IA, y en particular a la IA generativa.”
Alex Hanna, director de investigación del Distributed AI Research Institute y autor del libro “The AI Con”.
Es por eso que las compañías eléctricas ahora dicen que necesitan usar combustibles fósiles para satisfacer la necesidad.
En Georgia y muchos otros estados, a menudo es más rápido ampliar las plantas de gas existentes, como lo está haciendo Georgia Power, o extender el funcionamiento de las plantas de carbón existentes, como están proponiendo muchas empresas de servicios públicos, incluida Georgia Power, que pasar por el largo proceso de licitación y selección de sitios para construir nuevas plantas solares o eólicas.
Si bien estas empresas de servicios públicos también siguen desarrollando energías renovables, sostienen que estas tardarán más tiempo, y que las expansiones y ampliaciones de los combustibles fósiles son esenciales para satisfacer los picos de demanda inmediatos previstos en los próximos años. (En el mercado energético texano, mayormente desregulado, la energía solar y eólica se están expandiendo rápidamente para satisfacer la creciente demanda, ya que suele ser más rápida y económica cuando se eliminan otros factores).
Estos cambios han impulsado a algunas de las principales empresas tecnológicas a ampliar las fechas objetivo para sus promesas de cero emisiones de carbono, aunque Meta, al menos, dijo en un correo electrónico a WABE que su objetivo permanece sin cambios.
Algunas empresas están explorando nuevas formas de producir su propia energía in situ, con células de combustible hipereficientes que ahora funcionan con gas pero que algún día podrían utilizar hidrógeno, o incluso con pequeños reactores nucleares, pero gran parte de esa tecnología aún está a años o incluso décadas de su plena implementación.
Esto significa que, en el corto plazo, los nuevos centros de datos a gran escala que están apareciendo en todo el país dependerán en gran medida de cualquier suministro de energía que puedan proporcionar las empresas de servicios públicos, independientemente de cómo puedan hacerlo.
Pero ¿qué pasa si la demanda de energía en los centros de datos disminuye? ¿Qué pasa si la demanda de energía nunca alcanza el nivel previsto por las compañías eléctricas o si se reanuda con mayor lentitud?
Ya hay indicios de que esto podría ocurrir. Algunos defensores del consumidor y del medio ambiente han cuestionado las previsiones de Georgia Power desde que la compañía presentó su solicitud de emergencia para obtener más energía en 2023, argumentando que predijeron una demanda excesiva demasiado rápido.
La IA podría volverse más eficiente, dijo Lee, si los programadores desarrollaran modelos más especializados en lugar de los modelos multipropósito que existen actualmente, aunque ese cambio aún no ha sucedido.
O la IA podría perder popularidad. Algunos críticos de la IA, incluyendo a Hanna, argumentan que ya hay indicios de que la IA generativa es una burbuja que podría estallar cualquier día.
“Las mejoras de productividad prometidas por la IA no se han materializado”, afirmó. “Por lo tanto, las fuerzas económicas podrían contribuir a frenar este auge de los centros de datos”.
Lee y otros expertos en energía argumentan que no importa si el auge de los centros de datos de IA se enfría, porque incluso si los centros de datos no la utilizan, toda esa energía se necesitará eventualmente. Los vehículos eléctricos, el cambio de electrodomésticos de gasolina a eléctricos y el regreso de la manufactura estadounidense también requieren electricidad, lo que significa que la demanda aumentará con el tiempo.
Pero esa demanda se está produciendo a un ritmo más lento que el auge de la IA, lo que significa que hay más tiempo para desarrollar energías renovables, invertir en medidas de eficiencia y explorar otros enfoques. Mientras tanto, a los críticos les preocupa que las empresas de servicios públicos estén realizando inversiones a largo plazo en combustibles fósiles para satisfacer un pico de demanda a corto plazo de los centros de datos.
“Es un compromiso de recursos que durará al menos 46 años, es lo que Georgia Power proyecta, y posiblemente más”, dijo Bob Sherrier, abogado principal del Southern Environmental Law Center, sobre las nuevas turbinas de gas de Georgia Power el año pasado. “Y sabemos que necesitamos una transición [de los combustibles fósiles] mucho más rápida que 40 años”.