“Protejan nuestra agua”, “Agua para las personas, no para la IA”, “No se metan con nuestra agua”, proclaman pancartas de protesta desde Texas hasta Nuevo México y Arizona. Indignados por el uso del agua, el consumo de energía y la contaminación, los residentes protestan cada vez con mayor frecuencia contra la rápida expansión de los centros de datos en Estados Unidos, a medida que las empresas tecnológicas trabajan para aumentar rápidamente la capacidad de la IA.
Muchos centros de datos dependen, al menos en parte, del agua para absorber el calor del aire o de las superficies y, posteriormente, enfriar el ambiente al evaporarse, del mismo modo que la transpiración mantiene nuestro cuerpo fresco. Los procesadores dentro de los centros de datos pueden alcanzar temperaturas internas de hasta 80°C, por las mismas razones que provocan el sobrecalentamiento de un portátil sobrecargado.
Si bien no cabe duda de que los centros de datos consumen cantidades significativas de energía, el consumo de agua es más complejo. Las afirmaciones que circulan en internet son poco claras, desde artículos que aseguran que los chatbots pueden consumir 500 ml de agua por consulta hasta algunos comentaristas que niegan el consumo de agua de la IA. Además, los datos de consumo de las propias grandes empresas tecnológicas suelen ser incompletos e inconsistentes.
Los expertos destacan que, en general, el consumo de agua de los centros de datos es insignificante en comparación con el de industrias como la agricultura y algunos tipos de manufactura. Los investigadores estiman que los sistemas de refrigeración de los centros de datos consumieron 66 mil millones de litros de agua en 2023, menos del 1% del consumo total del país. Sin embargo, esa cifra podría aumentar considerablemente con el rápido desarrollo de los centros de datos de IA, lo que puede no ser un gran problema para las regiones ricas en agua, pero podría agravar significativamente el estrés hídrico local en lugares afectados por la sequía como Nuevo México y Arizona.
Afortunadamente, los ingenieros afirman que existen numerosas medidas que se pueden tomar —y que ya se están tomando— para reducir la presión sobre los recursos hídricos locales. “Hay muchas buenas ideas”, comenta Fengqi You, experto en sistemas energéticos de la Universidad de Cornell. Si a esto se le suman los esfuerzos para reponer y restaurar los recursos hídricos naturales, “hay muchas probabilidades de que, con el tiempo, se logre un consumo neto cero de agua para la refrigeración in situ”.
Más energía renovable y mejor ubicación
Los recientes avances en la tecnología de IA ya han reducido la demanda de agua en muchos centros de datos. El ingeniero eléctrico e informático Shaolei Ren, de la Universidad de California en Riverside, afirma que una estimación que realizó en 2024, basada en GPT-4 (una versión anterior del modelo que impulsa ChatGPT), según la cual redactar un correo electrónico corto consumiría 500 mililitros de agua, ya está desactualizada debido a la mayor eficiencia de los modelos de IA. Este estudio fue el origen de la afirmación de que se consume medio litro por consulta. En 2025, Google estimó que se utilizan cinco gotas de agua para procesar una consulta de longitud media con su chatbot Gemini.
Pero incluso pequeñas cantidades suman, dado el aumento en el uso de la IA. El grupo de You predijo recientemente que para 2030, los centros de datos de EE. UU. podrían consumir entre 731.000 y 1.125.000 millones de litros al año; esta última cifra equivale aproximadamente al suministro anual de agua potable de la ciudad de Nueva York.
Sin embargo, estas cifras no solo consideran la refrigeración, sino también una mayor cantidad de agua utilizada para generar la electricidad que alimenta los centros de datos. Gran parte de esta energía proviene de la quema de carbón o gas, y el agua se utiliza para enfriar el vapor y convertirlo de nuevo en líquido después de que haya sido utilizado para hacer girar las turbinas generadoras de electricidad. En otras palabras, el consumo de agua de la IA puede reducirse significativamente si se opta por la energía solar y eólica, que requieren poca o ninguna agua para funcionar, afirma You.
You añade que las empresas deberían ubicar los centros de datos en zonas menos propensas a la sequía y con abundantes fuentes de energía renovable, como regiones de Montana, Nebraska, partes de Texas y Dakota del Sur, en lugar de construir nuevos centros de datos en lugares con escasez de agua, como Arizona, Nuevo México y el sur de California. Según él, una ubicación estratégica, junto con otras medidas, podría reducir la huella hídrica futura de la IA hasta en un 86%.
Nuevas tecnologías de refrigeración
Los avances en las tecnologías de refrigeración también están contribuyendo a ello. Los centros de datos más recientes, especializados en inteligencia artificial, ya son más eficientes en el uso del agua que sus predecesores.
Los centros de datos anteriores a la IA utilizaban ventiladores para disipar el calor de los racks repletos de procesadores y, posteriormente, sistemas de refrigeración que canalizaban agua fría por todo el edificio para enfriar el aire caliente. El agua caliente se introducía luego en una torre de refrigeración que eliminaba el calor, pero también liberaba parte del agua a la atmósfera. Este sistema de refrigeración por evaporación consume mucha agua, según Eric Masanet, de la Universidad de California en Santa Bárbara, quien investiga la sostenibilidad de los centros de datos.
Pero los procesadores de alto consumo energético de los centros de datos de IA generan tanto calor que resulta difícil disiparlo solo con aire. Por eso, muchas empresas tecnológicas, como Amazon, Microsoft y Google, utilizan una técnica más eficiente llamada refrigeración líquida.
En este método, un sistema de tuberías llenas de agua, a veces mezclada con productos químicos termorreguladores, circula sobre el hardware, enfriando directamente los procesadores en lugar de enfriar todo el centro de datos. Y como se trata de un sistema de circuito cerrado, no se pierde agua: el fluido caliente se puede enfriar exponiendo las tuberías al aire exterior, si las condiciones son lo suficientemente frescas, o mediante un sistema similar a un aire acondicionado, que consume energía.
Pero cuando hace mucho calor o hay mucha humedad, los centros necesitan implementar métodos adicionales y más eficaces que involucren agua; uno de ellos es rociar el aire alrededor de las tuberías. El ingeniero mecánico Vaibhav Bahadur, de la Universidad de Texas en Austin, afirma que la mayoría de los centros de datos de IA en Texas solo utilizan este tipo de refrigeración por agua durante los meses más calurosos del verano.
Sin embargo, él y sus colegas estimaron recientemente que el creciente número de centros de datos del estado —que actualmente consumen menos del uno por ciento de la demanda de agua estatal— podría llegar a utilizar entre el 3 y el 9% de esa agua para 2040. No obstante, prevé que esa cifra se reduzca considerablemente. “Los centros de datos están mejorando mucho su eficiencia en el uso del agua”, afirma.
De hecho, los recientes avances tecnológicos han facilitado evitar la refrigeración por agua, incluso en climas cálidos, afirma Josh Parker, director de sostenibilidad de NVIDIA, la empresa que diseña muchos de los procesadores que se utilizan en los centros de datos especializados en IA. Su última generación de procesadores funciona a temperaturas tan elevadas que pueden refrigerarse con agua a unos 45°C, una temperatura significativamente superior a la de los métodos tradicionales, según Parker. Esto reduce la necesidad de recurrir a la refrigeración por agua. A menos que las temperaturas locales superen regularmente los 45°C, un umbral que generalmente solo se alcanza durante olas de calor intensas, “normalmente podemos usar ventiladores grandes y eficientes para refrigerar la infraestructura, y el aire ambiente es suficiente para disipar el calor”, explica Parker.
Ren advierte que algunas empresas quizás no quieran que sus procesadores funcionen a temperaturas tan elevadas, ya que esto puede afectar el rendimiento computacional. Además, algunas también alojan servidores que no utilizan inteligencia artificial en el mismo espacio y que no soportan el calor. Sin embargo, se están desarrollando otras tecnologías de refrigeración.
Algunos de estos sistemas se basan en elaborados sistemas de tuberías que extraen el calor de los procesadores de forma aún más eficaz. Varias empresas estadounidenses están explorando la refrigeración por inmersión, donde el hardware del centro de datos se coloca en un tanque lleno de líquido refrigerante. En China, algunas empresas han adoptado un enfoque similar instalando centros de datos en el océano, aunque esto dificulta el acceso en caso de que sea necesario reemplazar o actualizar el hardware, según Bahadur.
Los avances en la tecnología de refrigeración serán necesarios para que las empresas tecnológicas alcancen los objetivos de sostenibilidad que se han fijado para sus operaciones. Según un comunicado de Amazon, su división de Servicios Web “se propuso lograr un balance hídrico positivo para 2030 —devolviendo a las comunidades más agua de la que utilizan nuestras operaciones directas— y, a fecha de 2024, ya hemos superado la mitad de ese objetivo”.
Un portavoz de OpenAI remite a una página web donde se detallan los planes de la compañía para minimizar el consumo de agua, mientras que Google pretende reponer el 120% del agua dulce que consumen sus centros de datos para 2030 mediante diversos proyectos de gestión responsable del agua. Algunas empresas, como Google, también están encontrando formas ingeniosas de aprovechar el calor residual de los centros de datos para abordar otros desafíos de sostenibilidad, como reducir la dependencia de la calefacción de edificios de los combustibles fósiles. En toda Europa, algunos centros de datos están canalizando el calor de los circuitos de refrigeración hacia los sistemas de calefacción urbana que se utilizan para calentar los edificios.
El futuro del consumo de agua en la IA depende de las decisiones que tomen las empresas tecnológicas, los ingenieros y los responsables políticos en los próximos años, afirma Masanet: la ubicación de los centros de datos, su infraestructura energética y el clima local, así como su diseño. “Si se opta por una serie de opciones, el consumo será altísimo”, explica. “Si se opta por otra, será mucho menor”.
Fuente: Live Science.