Los Centros de Datos (II): Eficiencia energética (Gustavo González Urdaneta)

 Los Centros de Datos (II): Eficiencia energética

Gustavo González Urdaneta

Miami 1 septiembre 2025

 

Los cálculos para 2025 indican un consumo global de los centros de datos de entre 600 TWh y 1050 TWh, en función de la situación. La cifra definitiva dependerá principalmente del desarrollo de tecnologías y de las prácticas relacionadas con la gestión energética. Una estimación de 800 TWh, la mitad del intervalo parece plausible. En este contexto, esta cifra equivale a un incremento notable respecto a los 460 TWh consumidos en 2022. Por consiguiente, se tendrán que hacer esfuerzos considerables para mejorar la eficiencia energética e integrar más energías renovables.

 

¿Por qué el consumo energético es tanto alto? Los centros de datos que admiten computación en la nube deben estar en funcionamiento las 24 horas del día, lo que implica un consumo masivo de energía. La computación en la nube, por ejemplo, ha revolucionado el almacenamiento y el procesamiento de datos, ya que ha permitido a los usuarios acceder a recursos informáticos a través de internet. Sin embargo, este servicio conlleva un elevado costo energético. Una de las actividades que se realizan en internet que más energía requiere es la transmisión de vídeos. Las plataformas de streaming, como Netflix o YouTube, entre otras, necesitan almacenar, procesar y transmitir una cantidad ingente de datos de manera continua, lo que provoca una elevada demanda de recursos por parte de los centros de datos. Los videojuegos en línea y las bases de datos grandes, especialmente para los servicios de criptomonedas y blockchain, también resultan ser grandes consumidores de energía. Por estos motivos, reducir al máximo el consumo energético y el impacto medioambiental de los centros de datos se ha convertido en dos temas cruciales.

 

Empresas como Amazon y Google dependen de los centros de datos para proporcionar servicios digitales y en la nube a sus clientes. Según un análisis del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) de EEUU, el uso de electricidad de los centros de datos por parte de Meta, Amazon, Microsoft y Google es más del doble entre 2017 y 2021. Con la creciente demanda actual de inteligencia artificial, se espera que ese uso crezca más rápido. En comparación con una búsqueda tradicional en Google, un estudio de Goldman Sachs descubrió que una consulta en ChatGPT necesita casi 10 veces más electricidad. En la actualidad, EPRI estima que las aplicaciones de IA utilizan entre el 10 % y el 20 % de la electricidad del centro de datos. Según EPRI los modelos de IA suelen consumir mucha más energía que las aplicaciones de recuperación, transmisión y comunicaciones de datos que impulsaron el crecimiento de los centros de datos durante las últimas dos décadas.

 

Google desempeña un papel clave en el ámbito de los centros de datos, dado su elevado consumo energético. En 2011, la compañía consumió 2 675 898 MWh de energía en todo el mundo, lo que equivalía a la producción anual de 650 aerogeneradores en tierra. Sin embargo, a pesar de este enorme consumo, Google ha mejorado considerablemente en la optimización de la eficiencia energética de sus centros de datos. Por ejemplo, los centros de datos de Google son, en promedio, dos veces más eficientes desde el punto de vista energético que los de una organización estándar. Google también ha conseguido utilizar un 67 % de energía sin emisiones de carbono, las 24 horas del día, en todos sus centros de datos, lo que supone una mejora considerable respecto a 2019, cuando esta cifra era del 61 %. Esta mejora se debe a una estrategia específica para reducir la huella de carbono de la compañía.

 

Muchas empresas y organizaciones han dejado patente su compromiso con las iniciativas ecológicas que tienen por objetivo reducir el consumo energético y el impacto medioambiental de los centros de datos. Estas iniciativas se centran en distintos aspectos, como la mejora de la eficiencia energética, a través de energías renovables y métodos de refrigeración innovadores. La implantación de sistemas de gestión de la energía ayudan a identificar de manera precisa cualquier desviación y a hallar soluciones que permitan limitarlas lo máximo posible. Cada vez se promueve más que los centros de datos obtengan certificaciones medioambientales que contribuyen a establecer estándares en el sector respecto a la construcción y funcionamiento de las instalaciones respetuosos con el medioambiente. Muchos centros de datos están intentando reducir su huella de carbono a través del uso de fuentes de energía renovable en su sistema de alimentación. reduciendo la dependencia de combustibles fósiles.

La utilización de tecnologías de refrigeración y de energía más eficientes como la refrigeración adiabática, la ventilación natural y las técnicas de separación de pasillos fríos y calientes, ayudan a optimizar el uso de la energía. La virtualización y consolidación de servidores permiten a los centros de datos disminuir la cantidad de servidores físicos necesarios, lo que reduce, a su vez, el consumo energético total. el espacio necesario y los costos asociados. El uso de agua reciclada en los sistemas de refrigeración reduce la cantidad de agua necesaria y fomenta una gestión más sostenible de los recursos de agua.

 

El reciclaje del calor liberado puede contribuir a calentar oficinas y espacios residenciales cercanos, lo que permite mejorar la eficiencia energética global. Esta técnica transforma los residuos en un recurso y minimiza la demanda de energía externa para calefacción. El compromiso de la comunidad y partes interesadas fomenta la confianza y promueve un enfoque más transparente y responsable en cuanto a la gestión de la energía. La publicación de informes sobre sostenibilidad y la participación en iniciativas locales sobre este tema también permiten mejorar la imagen de una compañía y su impacto social.

 

Entre las soluciones disponibles para dichas iniciativas destacan: Los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), los sistemas de gestión de la energía (SGE) y los sistemas de almacenamiento de energía (SAE). Los SAI de alta eficiencia están diseñados para minimizar las pérdidas de energía y reducir el consumo de energía eléctrica, proporcionar energía ininterrumpida y confiable a los equipos críticos de los centros de datos y pueden ser diseñados para adaptarse a las necesidades crecientes de los centros de datos. Los SAI de alta eficiencia suelen incluir funciones de monitoreo y gestión avanzadas para permitir a los administradores de los centros de datos supervisar y controlar el sistema de energía. Entre sus principales beneficios estan el reducir los costos de energía eléctrica en los centros de datos, pueden ayudar a garantizar la disponibilidad y la confiabilidad de los servicios de TI y ayudar a reducir el impacto ambiental de los centros de datos al minimizar el consumo de energía eléctrica. Entre las tecnologías utilizadas en los SAI de alta eficiencia están los inversores de alta eficiencia, los rectificadores de alta eficiencia y los sistemas de gestión de energía que pueden ayudar a optimizar el consumo de energía eléctrica en los centros de datos.

 

Los sistemas SGE en los Centros de Datos son herramientas y tecnologías diseñadas para monitorear y gestionar el consumo de energía eléctrica en estos entornos críticos. Estos sistemas permiten a los administradores de los centros de datos supervisar el consumo de energía eléctrica en tiempo real, lo que permite identificar patrones y tendencias; analizar datos históricos y en tiempo real para identificar oportunidades de mejora y optimizar el consumo de energía; recibir alertas y notificaciones cuando se detectan anomalías o problemas en el consumo de energía; gestionar la capacidad de energía disponible y planificar para futuras necesidades; e identificar ineficiencias en el consumo de energía y tomar medidas para corregirlas. Los SGE pueden ayudar a reducir los costos de energía eléctrica en los centros de datos; pueden ayudar a mejorar la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental; ayudar a garantizar la disponibilidad y la confiabilidad de los servicios de TI y optimizar la capacidad de energía disponible y planificar para futuras necesidades. Las tecnologías utilizadas son software y hardware diseñados para monitorear y gestionar el consumo de energía eléctrica; dispositivos que miden el consumo de energía eléctrica en diferentes puntos del centro de datos; y herramientas que permiten analizar datos históricos y en tiempo real para identificar patrones y tendencias.

 

Los SAE en los centros de datos son tecnologías diseñadas para almacenar energía eléctrica para su uso posterior, lo que puede ayudar a mejorar la eficiencia, la confiabilidad y la sostenibilidad de los centros de datos. Algunos ejemplos de sistemas de almacenamiento de energía incluyen baterías de iones de litio y de plomo-ácido, sistemas de almacenamiento de energía por bombeo; sistemas de almacenamiento de energía por aire comprimido y por volantes de inercia. Los mismos mejoran la confiabilidad proporcionando energía de respaldo, reducen los costos al almacenar energía durante los periodos de baja demanda, mejoran la eficiencia al reducir las pérdidas de energía, y pueden ayudar a reducir la dependencia de los combustibles fósiles y promover la sostenibilidad.

 

En el corto y mediano plazo (cinco años) los especialistas pronostican seis grandes tendencias que marcarán la evolución de la industria de los centros de datos. En primer lugar, se afirma que “las limitaciones de capacidad de la red exigirán soluciones innovadoras”. El sector se enfrenta a este y otros desafíos, como el suministro de energía, la burocracia que alarga la concesión de permisos o el déficit de trabajadores. Se requiere de una colaboración estrecha entre empresas y gobiernos, también de las administraciones locales, para agilizar los procesos, invertir en programas de desarrollo laboral y simplificar la regulación. Por otro lado, la colaboración con proveedores de servicios públicos permitirá avanzar en la disponibilidad de energía y las tareas de construcción. Es prioritario la privatización de los servicios de electricidad y (generación y distribución) y energía (combustibles).

 

En segundo lugar, se subraya la importancia de conceptos como “modularidad y automatización en los centros de datos para un crecimiento escalable”. Esto es, para responder a la incesante demanda de datos. Los centros modulares permiten rápidos despliegues y capacidad de adaptación, mientras que la automatización ayuda a descentralizar las redes, incluyendo herramientas de gestión inteligente y análisis predictivo. Otro tercer frente abierto es el de la “densidad energética impulsada por la innovación tecnológica”, como la inteligencia artificial. Esto obligará a replantear el diseño de las instalaciones para garantizar la operatividad, pero también la sostenibilidad. Por ejemplo, con soluciones de refrigeración más avanzadas, desde la inmersión bifásica a la refrigeración directa al chip. Los sistemas de almacenamiento de energía, incluidas las baterías avanzadas, serán cada vez más importantes a medida que el sector” contribuya a “gestionar los picos de carga y estabilizar el uso de la energía”.

 

Como cuarto frente está el manejo de los picos de demanda (peak shaving), el sistema de almacenamiento de energía por batería (BESS) , la generación de energía limpia in situ y el cambio de carga irán ganando peso con el paso del tiempo, para ajustar el consumo según las circunstancias o devolver excedente a la red. En quinto lugar, los conceptos de “sostenibilidad y transparencia” serán claves para el progreso del sector. Esto incluye la adopción de métricas como la efectividad del uso del carbono y del agua o certificaciones como la ISO 5000. Como sexto frente se espera que “las regulaciones se complicarán”, tanto a niveles internos de los países en sus servicios públicos como en condicionantes para la protección de datos, el pacto verde mundial y el mecanismo de ajuste en frontera por carbono.