Los Centros de Datos (I): Demanda de electricidad (Gustavo González Urdaneta)

 Los Centros de Datos (I): Demanda de electricidad

Gustavo González Urdaneta

Miami 31 agosto 2025\

 

 

La digitalización revolucionó la forma en que se gestiona y procesa la información. Desde las redes sociales hasta los servicios en la nube, la cantidad de datos que circulan por internet crece constantemente. En el corazón de esta transformación, los centros de datos se han consolidado como el núcleo de la infraestructura digital. Sin embargo, su expansión acelerada plantea un reto crucial: el alto consumo energético y sus consecuencias para el medio ambiente. Estos centros requieren enormes cantidades de electricidad para funcionar, además de generar calor que necesita ser disipado a través de sistemas de refrigeración. Un data center de 10 MW puede emitir hasta 50.000 toneladas de CO2 al año, lo que equivale proporcionalmente a las emisiones de 10.000 autos. El consumo energético de los centros de datos se debe principalmente a tres factores: el funcionamiento ininterrumpido de los servidores, la refrigeración de los equipos y los sistemas de seguridad.

 

 

La tecnología siempre requiere energía, pero el auge de los centros de datos—esenciales para operar servicios digitales, inteligencia artificial y procesamiento en la nube—lleva esa demanda a niveles sin precedentes. Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), las infraestructuras en el mundo consumieron entre 240 y 340 teravatios-hora (TWh) en 2022. Para 2030, esa cifra puede alcanzar los 1,000 TWh anuales, lo que equivale a más del 4% del consumo eléctrico mundial. En su informe Electricity 2024, la IEA advierte que esta cifra cuadruplica el consumo registrado en 2022 y duplica el previsto para 2025.

 

Según proyecciones de la IEA, para finales de la década la mitad de la demanda eléctrica de los centros de datos será cubierta por fuentes renovables como la solar fotovoltaica, la eólica y la hidroeléctrica. Aunque el gas natural seguirá siendo relevante, se espera un papel creciente de la energía nuclear en países como Estados Unidos y China. La composición de fuentes varía de acuerdo con la región. En China, por ejemplo, el carbón aún domina gran parte de la generación eléctrica, mientras que en Estados Unidos el gas natural y las renovables tienen mayor peso. Ambos países proyectan un aumento sustancial en su capacidad solar y eólica hacia 2035. En Venezuela se puede aprovechar la energía hidroeléctrica y el gas a tales efectos.

 

 

La demanda energética de los centros de datos en Estados Unidos destinados a respaldar sistemas de inteligencia artificial (IA) alcanzará al menos los 325 teravatios hora (TWh) en 2028, de acuerdo con un informe difundido por el Departamento de Energía (DOE, por sus siglas en inglés). La cifra superará al consumo nacional de electricidad registrado en 2023 por países como España (246 TWh), Italia (298 TWh) y Reino Unido (287 TWh). El consumo de Venezuela en 1999 fue de 73.5 TWh.

 

 

La eficiencia energética de los centros de datos no solo depende del hardware. También involucra una planificación estratégica del espacio físico donde se ubican los centros de datos. la disponibilidad de energía limpia hasta la infraestructura de telecomunicaciones y la cercanía con los usuarios. Si bien el auge de la inteligencia artificial ha encendido las alarmas sobre sus posibles impactos en el medio ambiente, la IEA plantea que la IA también puede ser parte de la solución, al mejorar la eficiencia en la gestión energética, acelerar el desarrollo de nuevas tecnologías limpias y optimizar procesos industriales. En un contexto donde la sostenibilidad se volvió esencial, las empresas buscan soluciones para mejorar la eficiencia de sus centros de datos sin sacrificar su rendimiento. La IA es una herramienta increíblemente poderosa, pero depende de las sociedades, gobiernos y empresas, cómo la utilicemos.

 

 

Se estima que, para 2027, el consumo eléctrico de los centros de datos representará el 2.5% de la demanda mundial. En los últimos años, la creciente adopción de la inteligencia artificial provocó un aumento del 48% en las emisiones de carbono de grandes empresas tecnológicas como Google. Por otro lado, el 40% de la energía que consume un centro de datos se destina a su sistema de refrigeración. Métodos tradicionales como el enfriamiento por aire requieren grandes cantidades de agua y electricidad, lo que afecta los recursos naturales y aumenta los costos operativos. Además, en un contexto de cambio climático, reducir las emisiones se convirtió en una prioridad. Para este año 2025, cada persona en el mundo desarrollado se estima que tendrá al menos una “interacción” con un centro de datos cada 18 segundos de su vida, un gran dato. A nivel mundial entre el 1% y el 3% de la energía mundial es consumida por los centros de datos y el 0.5% de las emisiones de carbono se generan en ellos. Si bien es cierto que desde el 2010 se han hecho grandes mejoras a las tecnologías haciendo uso eficiente de la energía en la industria de TI, el rápido crecimiento de los centros de datos hyperscale ha resultado en un crecimiento sustancial entre un 20-40% anual.

 

 

Respecto al uso de energía, los centros de datos pueden alojar decenas de miles de servidores, que requieren energía para procesar intensas cargas de trabajo, sin embargo, en este rubro los centros de datos ya han implementado mejoras en la eficiencia energética a través de un indicador denominado PUE (Power Usage Effectiveness, por sus siglas en inglés) que ha permitido atender la demanda controlando el impacto al medio ambiente. Sin embargo, no es suficiente esta eficiencia para lograr llegar al 2050 con emisiones netas igual a 0, que requiere que el impacto a las emisiones se reduzca a la mitad. En este sentido, seguir impulsando el uso de la virtualización de los equipos físicos y el uso de energía renovable son acciones que impactan positivamente el uso eficiente de energía.

 

 

El segundo ámbito por considerar en la industria es el uso del agua, y el principal componente es el enfriamiento, que se requiere para poder prevenir el sobrecalentamiento de los servidores alojados. Un estudio en 2021 estimó que los centros de datos en Estados Unidos consumen 1700 millones de litros de agua al día, que representa el 0,001% del consumo diario de todo el país. Un data center de 15MW puede consumir tanta agua como tres hospitales pequeños o el equivalente a dos campos de golf de 18 hoyos. Si a esto agregamos que las áreas donde se están construyendo son secas y que el agua que usan es potable estamos frente a una situación alarmante. En este sentido se debe evaluar el uso de agua no potable, uso de tecnologías que favorezcan la reutilización del calor generado por los data centers, como el caso de Noruega donde dos empresas, Green Mountain  y  Norwegian Lobster Farm, se asociaron para reutilizar el calor residual de los centros de datos para crear el primer criadero de langostas en tierra del mundo.

 

 

El tercer punto de impacto es el conocido como e-waste o desecho electrónico, estos son los racks, equipo de cómputo, monitores, circuitos, que forman parte de la infraestructura que si bien sólo se desechan cuando ya no dan servicio, el problema es que, dada la innovación existente en esta industria, el ritmo con el que los equipos se vuelven obsoletos es también un factor de impacto en tener un centro de datos sustentable. Contar con la tecnología de punta que además pueda tener períodos largos de vida sin sacrificar eficiencia es un punto clave. Además de contar de forma anticipada con procesos de reciclaje, reparación de equipos, reúso de equipos y materiales, así como implementar procesos para administrar el ciclo de vida del equipo electrónico. No olvidar que muchos de estos desechos son residuos peligrosos que requieren un manejo apropiado y seguro.

 

 

Los predios que requieren los centros de datos son expansiones tan grandes, que el impacto ambiental tangible e intangible puede ser irreversible. Por lo que en la construcción debe reusarse lo mayormente posible e incluir materiales regionales, por ejemplo, en algunas regiones usar piedra caliza en lugar de cemento, y materiales sin carbón agregado.

 

 

Por último y no menos importante, están las emisiones de gases efecto invernadero de forma directa, las construcciones de los centros de datos son una fuente directa en el impacto, por lo que siempre es importante medir las emisiones que generan de forma directa y establecer metas para medir el progreso. Incorporar estrategias para el uso de energías eólicas, solares o cualquier energía renovable; y evaluar siempre usar la refrigeración adecuada; recordando que un centro de datos dedica aproximadamente la mitad de su consumo al aire acondicionado. Por lo que siempre es importante considerar desde las fases de diseño el correcto confinamiento térmico de los flujos, free-cooling y el uso de centros de datos modulares para crecer de acuerdo con el consumo.

 

Es importante incorporar los nuevos indicadores y establecer los objetivos de diseño y de operación para no sólo el PUE antes mencionado, sino también para el carbóno CUE (Cantidad de Gases efecto invernadero producidos), para el agua WUE (Cantidad de agua usada) y el Balance de carbono en Kg CO2 (emisiones de gases efecto invernadero). Cualquier mejora por menor que sea, tendrá un impacto en las siguientes generaciones que heredarán un planeta más digital y verde.

 

 

La PUE es uno de los indicadores de eficiencia energética más utilizados; mide el total de energía consumida en un centro de datos y la compara con la energía consumida para alimentar el equipo informático (la energía utilizada de forma efectiva para operar las máquinas). Entre más cerca esté la PUE de 1, mayor será la eficiencia del centro de datos. Un informe de BNamericas indica que, de acuerdo con el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de Estados Unidos, los centros de datos tienen una PUE general promedio de 1,8, pero la infraestructura enfocada en la eficiencia suele alcanzar valores PUE de 1,2 o menos.

 

 

La CUE, la evaluación de las emisiones de carbono: La CUE es un indicador de la cantidad de dióxido de carbono emitido por un centro de datos por unidad de energía consumida. Entre más baja sea la CUE, mayor será la eficiencia del centro de datos, desde una perspectiva de emisiones de carbono. El valor ideal es de 0,0 kg CO por kWh. En términos generales, el informe de Cushman & Wakefield, Energy, Water, Carbon: A new Trinity for measuring Data Center Sustainability, muestra que los centros de datos representan hasta el 3,7 % de las emisiones de carbono globales, por encima de la industria naviera (casi el 3 %) y el sector aéreo global (2,5 %).

 

La WUE, el uso responsable del agua: La WUE es un indicador relativamente nuevo que mide la cantidad de agua necesitada por un centro de datos por unidad de energía consumida. Entre más baja sea la WUE, mayor será la eficiencia del centro de datos, desde una perspectiva de consumo de agua. De acuerdo con DatacenterDynamics, reducir el consumo de agua es un objetivo deseable para los centros de datos que implementan enfriamiento evaporativo (o adiabático), tanto por razones de sostenibilidad como por normativas locales. En Vertiv, las tecnologías efectivas incluyen la solución empaquetada de free-cooling Vertiv Liebert DSE, un sistema de gerenciamiento térmico que no consume agua reduce los costos y aumenta las horas de economización. Además, cada sistema ahorra aproximadamente 6,75 millones de galones de agua al año.

 

Este triángulo de medición de la sostenibilidad (la PUE, la CUE y la WUE) ayuda a las compañías a identificar las oportunidades de mejora en sus operaciones, reducir los costos operativos y fomentar la sostenibilidad. Sin embargo, mejorar la eficiencia energética y el uso de recursos sostenibles en el centro de datos supone varios desafíos. La constante demanda de aplicaciones con un uso intensivo de datos está centrando cada vez más la atención en la necesidad de usar recursos sostenibles y energéticamente eficientes en los centros de datos. Existe una gran cantidad de opciones para ayudar a cada centro de datos a satisfacer sus objetivos de eficiencia particulares.