¿Cómo gasta agua la inteligencia artificial? Responder millones de preguntas exige refrigerar servidores y sostener una infraestructura con una creciente huella hídrica, desde el enfriamiento de servidores a la fabricación de chips
Cada consulta activa servidores que producen calor y dependen de sistemas de enfriamiento, electricidad y chips cuya operación y fabricación requieren agua
La Agencia Internacional de Energía explica que la IA es una de las cargas de trabajo alojadas en esos complejos tecnológicos. La diferencia es que los modelos avanzados demandan gran capacidad de cómputo, lo que aumenta el consumo eléctrico y el calor generado por los servidores.
El agua ayuda a retirar el calor de los servidores
Cada consulta activa procesadores especializados que realizan millones de operaciones. La electricidad utilizada termina convirtiéndose en calor, el cual debe retirarse para impedir que el equipo reduzca su rendimiento o sufra daños.
Algunos centros de datos emplean sistemas que hacen circular agua por tuberías o intercambiadores. El líquido recoge el calor sin tocar directamente los componentes electrónicos.
Después, el calor puede expulsarse mediante torres de enfriamiento. En estas instalaciones, una parte del agua se evapora y pasa a la atmósfera, por lo que ya no regresa de inmediato a la fuente de abastecimiento.
Otros complejos utilizan aire, circuitos cerrados, agua reciclada o refrigeración líquida directa. Por esa razón, dos consultas idénticas pueden tener una huella diferente según el centro de datos donde sean procesadas.
La electricidad también tiene una huella hídrica
Producir la electricidad que alimenta los servidores también puede requerir agua, especialmente en plantas termoeléctricas y nucleares que utilizan vapor y circuitos de refrigeración.
Esta parte se conoce como consumo indirecto. Su magnitud cambia según la red eléctrica de cada región y la combinación de fuentes energéticas empleadas.
La Agencia Internacional de Energía estima que el consumo eléctrico mundial de los centros de datos podría duplicarse y alcanzar cerca de 945 teravatios-hora en 2030.
Los chips necesitan agua ultrapura durante su fabricación
Antes de instalarse en un servidor, los procesadores utilizados para entrenar y ejecutar modelos de IA atraviesan un proceso industrial que también demanda agua.
Las fábricas de semiconductores utilizan agua ultrapura para retirar partículas, residuos químicos y minerales de las obleas de silicio. Una impureza microscópica puede dañar los circuitos que componen un chip.
El agua debe pasar por tratamientos como filtración, desionización y ósmosis inversa. Parte puede recuperarse, pero otra se pierde o requiere tratamiento antes de regresar al ambiente.
Por ello, la huella hídrica de la inteligencia artificial comprende tres componentes:
- Agua directa empleada para enfriar servidores.
- Agua indirecta asociada con la generación eléctrica.
- Agua incorporada en la fabricación de chips y equipos.
¿Una consulta de IA realmente consume una botella de agua?
La comparación más difundida procede del estudio académico “Making AI Less Thirsty”, publicado inicialmente en 2023. Sus autores estimaron que entre 10 y 50 respuestas de extensión media de GPT-3 podían representar alrededor de 500 mililitros, dependiendo del lugar y el momento de procesamiento.
Un estudio elaborado por investigadores de Google calculó que una consulta de texto mediana en Gemini utilizaba alrededor de 0.26 mililitros de agua, equivalente a unas cinco gotas, dentro de la infraestructura analizada. La diferencia demuestra que no existe una medida única por pregunta.
El gasto cambia por factores como:
- Tamaño y eficiencia del modelo.
- Longitud de la solicitud y la respuesta.
- Tipo y cantidad de procesadores utilizados.
- Temperatura del lugar donde opera el centro.
- Tecnología de enfriamiento.
- Fuente de electricidad y hora del procesamiento.
Empresas prueban sistemas que reducen la evaporación
Microsoft informa que desarrolla centros de datos con diseños capaces de enfriar cargas de IA sin evaporar agua durante la operación. Google, por su parte, reporta proyectos de reposición y el uso de agua reciclada en algunas instalaciones.
Estas medidas no eliminan toda la huella hídrica, porque permanecen el consumo eléctrico y la fabricación de componentes. Sin embargo, pueden reducir la presión sobre los sistemas locales.
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