Estamos inmersos en la Cuarta Revolución Industrial, la revolución digital, que se caracteriza por una fusión de tecnologías que está borrando las líneas entre las esferas física, digital y biológica, para llevarnos a lo que llamamos mundo virtual.
La revolución digital nos ofrece el «atractivo» mundo virtual, pero, como todo lo humano, por muy virtual que sea y por más etérea que sea la nube donde habite, está anclado en la tierra y necesita de sus recursos. El anclaje de esta conectividad del mundo virtual con la realidad física son los centros de datos y los servidores repartidos por todo el mundo que gestionan el tráfico digital.
Para que el frenético tráfico digital no se detenga y todo funcione, estos centros de datos y servidores deben estar conectados las veinticuatro horas del día los 365 días del año. El hambre de estos monstruos digitales en cuanto a energía, agua y recursos minerales es enorme. Y cuanto más complejo es el sistema, más hambre y sed tiene.
Con la aparición del ChatGPT en 2022, empezamos a conocer una inteligencia artificial (IA) más evolucionada que la tradicional, la IA generativa, que, a diferencia de la tradicional, puede crear datos nuevos a partir de los datos de entrenamiento, lo que le permite generar contenidos creativos únicos. Esta nueva faceta la ha convertido en una aliada para las tareas diarias, incrementando su índice de popularidad. Se trata de un sistema más complejo; por tanto, con más hambre que la IA tradicional.
Está claro que la inteligencia artificial (IA), ya sea la tradicional o la generativa, ofrece innumerables aplicaciones y usos, que hasta hoy parecían inalcanzables. Pero, como toda novedad, enfrenta varios retos y limitaciones que se deberían superar sin demora.
La crisis climática se está intensificando debido fundamentalmente a la actividad humana, y la IA, como actividad humana que es al fin y al cabo, también tiene su parte de responsabilidad. Es cierto que muchas de sus aplicaciones ayudan a la sostenibilidad, pero ¿los beneficios económicos y sociales de la IA compensan el coste ambiental y social de su uso? Ahora mismo esto no está muy claro.
Por tanto, uno de los principales desafíos de la IA es medioambiental: por un lado, reducir el alto consumo energético e hídrico que requiere, tanto en la fase de entrenamiento como durante su funcionamiento, y, por otra parte, reducir el alto consumo de materias primas, concretamente minerales estratégicos, para la fabricación de componentes clave de la IA como por ejemplo centros de datos, servidores, procesadores y chips.
Como nos dice el World Economic Forum (Weforum), «a menudo, la IA es considerada una bala de plata para abordar el cambio climático; sin embargo, es importante comprender su verdadero potencial y sus limitaciones. La IA puede ayudar a escalar y acelerar los esfuerzos de sostenibilidad, pero, al igual que la kriptonita, sus demandas de energía podrían socavar sus beneficios si no se gestionan cuidadosamente».
Por ello es importante tener en cuenta todo el ciclo de vida de la IA para poder hacer balance entre todos los impactos positivos y negativos que genera en lo que se llama aguas arriba —consumo de recursos energéticos, agua y materias primas— y aguas abajo —impacto del uso de la IA en sus distintas aplicaciones—.
Impacto ambiental de la inteligencia artificial aguas arriba
Es aguas arriba donde el impacto ambiental de la IA genera más dudas, porque es aquí donde la IA puede impulsarnos hacia adelante o hundirnos por sus costes ambientales y sociales.
Con la expansión de las tecnologías basadas en la IA a todos los sectores de actividad, se prevé un aumento exponencial del consumo de recursos energéticos y minerales estratégicos. Ello obliga a reflexionar sobre el impacto que la industria digital tiene en el medio ambiente. En este sentido, la OCDE, cuyo objetivo es mejorar el bienestar social y económico de la población mundial, pone su foco en la responsabilidad ambiental de la IA, porque considera que se está dejando de lado en su uso responsable.
La medición del impacto medioambiental de la IA no es nada fácil. Pero empiezan a aparecer informes que ofrecen datos, escenarios y previsiones. Simplificando mucho la complejidad del cálculo, viene básicamente por dos factores: por un lado, que son muchas las empresas y organismos que están desarrollando la IA y se aplica a infinidad de sectores; y en segundo lugar, por la existencia de cierta opacidad sobre los avances. Por ello, la OCDE pone sobre la mesa la falta de un estándar para contabilizar el consumo de energías de la IA.
El hambre de energía y minerales estratégicos de la IA
La IA requiere una potencia de cálculo considerable. Según el Weforum, «se estima que los sistemas de IA ya consumen 33 veces más energía para completar una tarea que un software específico para esa tarea».
Siguiendo con lo que nos dice el Weforum, «a medida que los sistemas de IA se usen y se desarrollen más, el entrenamiento y la operación de los modelos incrementarán exponencialmente el número de centros de datos necesarios en todo el mundo, así como su consumo de energía. Esto ejercerá una presión cada vez mayor sobre las redes eléctricas ya sobrecargadas».
Si nos fijamos en la IA generativa, el consumo de energía es muy intensivo. Consume más electricidad que las actividades tradicionales de los centros de datos.
Según un informe de Goldman Sachs, teniendo en cuenta que el uso de la IA generativa seguirá en aumento en los próximos años, para 2030 se espera que la demanda de energía de los centros de datos se incremente un 160%.
Desde la perspectiva de la sostenibilidad, la absorción de esta creciente demanda se espera que sea con energía limpia y renovable. Para ello se requiere actualizar la red eléctrica de manera que facilite la importación y exportación de energía limpia incrementando la producción de energía renovable para que el suministro sea constante. Y todo ello, con el añadido de que los conflictos armados seguirán afectando a los precios y generando preocupación por el suministro. En un escenario así, la tentación para absorber este incremento de demanda de energía aumentando el consumo de combustibles fósiles fácilmente disponibles a corto plazo es grande y preocupante.
¿Qué son los minerales estratégicos?
Son recursos naturales esenciales para mantener la competitividad tecnológica de un país. Su suministro puede estar en riesgo debido a factores geopolíticos, económicos o ambientales.
Los minerales estratégicos también son vitales para la transición hacia las energías limpias y renovables en todo el mundo. Esto, junto a la expansión de la tecnología basada en la IA, hace prever que la demanda de estos materiales se incrementará exponencialmente en los próximos años.
Muchas regiones del mundo dependen de las importaciones de estos minerales para poder desarrollar las tecnologías de la IA. Por ejemplo, China es el mayor productor de tierras raras, lo que plantea un gran desafío estratégico.
Algunos de los principales minerales estratégicos esenciales para la IA:
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Litio y cobalto, fundamentales para la producción de baterías ion-litio. Presentes en muchos dispositivos electrónicos, incluidos centros de datos y servidores, son cruciales para los smartphones, ordenadores y dispositivos portátiles y autónomos qua usan algoritmos con la IA.
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Grafito, también fundamental para las baterías de ion-litio. El grafeno, derivado del grafito, es muy flexible y un muy buen conductor que se está investigando para su uso en electrónica.
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Níquel, necesario para las baterías de alto rendimiento resistentes al calor.
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Cobre, metal con excelentes propiedades de conducción térmica y eléctrica, clave para conductores y semiconductores.
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Silicio, fundamental para la fabricación de chips.
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Tierras raras, un grupo de diecisiete elementos químicos, los quince del grupo de los lantánidos más el itrio y el escandio. No es que sean raros en la corteza terrestre, pero se encuentran en bajas concentraciones y esto dificulta su extracción. Son elementos esenciales en las tecnologías modernas. Se usan para producir imanes de alta potencia, pantallas y catalizadores.
La extracción de estos minerales y de las tierras raras no son inocuos ni a nivel social ni a nivel medioambiental. En su mayor parte, se realizan en países donde los derechos humanos y los derechos ambientales están en entredicho. Países que, precisamente, en muchos casos no pertenecen al grupo de países consumidores de las nuevas tecnologías y donde lamentablemente el activismo social y medioambiental se cobra más vidas humanas por la defensa de los derechos humanos de sus habitantes.
Actualmente, las externalidades negativas que genera a nivel ambiental y social la actividad minera y sus infraestructuras para la extracción de estos minerales son muchas. Algunas de las más significativas son:
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Impactos ambientales:
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Deforestación y pérdida de biodiversidad con la destrucción de hábitats naturales.
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Contaminación del agua afectando la salud de las personas y la vida acuática.
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Emisiones de gases y polvo que afectan a la calidad del aire, repercutiendo en la salud de las personas, en la fauna y la flora.
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Impactos sociales:
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Desplazamiento de comunidades con la consiguiente pérdida de hogares y medios de vida.
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Conflictos sociales entre empresas mineras y comunidades, debido al reparto desigual de los beneficios económicos y los impactos ambientales.
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Distribución desigual de beneficios.
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En los países consumidores de nuevas tecnologías no debemos olvidar estas externalidades negativas que se producen lejos de nuestras fronteras y que subrayan por activa y por pasiva la apremiante necesidad de implementar prácticas mineras responsables y sostenibles para mitigar el impacto.
La sed de la IA
El peor enemigo de los centros de datos es el calor.
Ya hemos comentado que los monstruos digitales no pueden dejar de funcionar. El non stop del frenético tráfico digital calienta sobremanera los centros de datos, que necesitan ser refrigerados y, para ello, requieren una cantidad ingente de agua. Esto se está convirtiendo en un verdadero quebradero de cabeza para las empresas propietarias, que invierten miles de millones en infraestructuras que demandan muchos recursos hídricos.
Según el Weforum, en Estados Unidos el agua consumida por el «Data Center Alley» en Virginia (donde hay la mayor concentración mundial de centros de datos, ya que se estima que el 70% del tráfico de internet del mundo pasa por allí) se ha disparado casi dos tercios desde 2019. Haciendo referencia a los datos de Dglt Infra (el grupo de investigación especializado en infraestructuras digitales), los centros de datos en Estados Unidos usaron más de 283 millones de metros cúbicos de agua en 2023, lo que equivale al consumo de agua de la ciudad de Londres durante cuatro meses.
Evidentemente, el impacto ambiental de este crecimiento podría ser muy sustancial, sobre todo en regiones de estrés hídrico, como la propia Virginia.
Impacto ambiental de la IA aguas abajo
Es aguas abajo donde se ven los impactos positivos. Realmente, la IA tiene potencial para acelerar y ampliar los esfuerzos hacia la sostenibilidad.
Según el Weforum, los informes predicen que de aquí a 2030 la IA puede ayudar a mitigar entre un 5% y un 10% las GEI (emisiones de gases de efecto invernadero).
Desde la gestión de cadenas de suministro complejas hasta la optimización de las redes energéticas, pasando por la agricultura de precisión, la IA permite medir, predecir y optimizar el impacto ambiental de maneras que los métodos tradicionales no pueden igualar. Incluso una parte importante de la integración de las energías renovables a la red depende de la IA para optimizar el almacenamiento de la energía.
Todo ello nos puede hacer pensar que la IA resolverá la crisis medioambiental, pero sería un error. Como nos dice el Weforum, la IA sola no es un salvoconducto hacia la sostenibilidad, pero es una potente herramienta que puede ayudar mucho.
Para que realmente sea una potente ayuda para conseguir la sostenibilidad, la respuesta a la pregunta «¿los beneficios de sus aplicaciones compensan su desmesurado consumo energético, hídrico y de recursos minerales?», debería ser que sí.
El reto que supone equilibrar su creciente consumo de energía, agua y recursos minerales con su beneficio social es mayúsculo. Requiere superar muchos hitos complejos e interrelacionados donde todas las partes interesadas sean capaces de llegar a un punto de encuentro que nos beneficie a todos, no solo a las partes que obtengan «tajada» monetaria, o, como los llamamos comúnmente, «los de siempre».
Se requiere un ejercicio de generosidad por parte de los intereses económicos, los intereses políticos y los intereses sociales. Todos deberán ceder para que, al final, gane la humanidad entera, sin distinción de origen, religión, sexo o edad.
Viendo el panorama tan deshumanizado que está generando la Cuarta Revolución Industrial, parece imposible que se pueda producir este ejercicio de generosidad y se logre la integración económica de todos los servicios productivos, la integración social y política que reduzca las brechas sociales (económicas, digitales, de género…), y la integración medioambiental que reduzca la huella ecológica de la humanidad.
Pero no perdamos la esperanza. Se dice que la Quinta Revolución Industrial será conocida como «la revolución de la sostenibilidad digital», donde la humanidad estará en el centro.
Aunque los expertos dicen que la Quinta ya está llamando a la puerta de la Cuarta para que la deje pasar, todavía nos queda la difícil tarea de superar la asignatura pendiente más importante y trascendente para llegar al bien común, que sitúe a la humanidad en el centro de todas las decisiones: la aceptación y el respeto a la diversidad que supone la humanidad, que se manifiesta de forma múltiple y diversa en cada uno de los seres humanos que la formamos.
«Cuando los que mandan pierden la vergüenza, los que obedecen pierden el respeto; así se rompe el frágil contrato social que sostiene a una nación; porque un gobierno sin ética desmorona la confianza del pueblo» (Confucio).
Bibliografía
https://observatorio-ametic.ai/es/
https://algoritmosverdes.gob.es/es/
https://minariasostible.gal/es/
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