El creciente problema de los residuos de la IA y cómo solucionarlo

Uno de los argumentos para invertir fuertemente en IA -especialmente en las versiones que consumen muchos recursos, como los grandes modelos lingüísticos (LLM)- es que estas potentes tecnologías tienen el potencial de ayudar a resolver los retos de la sostenibilidad y el clima. Pueden ayudar a optimizar los sistemas de energías renovables, predecir el tiempo e incluso descubrir nuevos materiales. En el centro de este argumento, sin embargo, hay una paradoja: si bien es cierto que la IA tiene el potencial de hacer avanzar la sostenibilidad, su impacto medioambiental podría anular gran parte de sus beneficios. Las considerables demandas de energía y agua del entrenamiento y la inferencia de modelos de IA son los puntos de preocupación más destacados. Pero la creciente intensidad de recursos, la generación de residuos y las presiones sobre los sistemas naturales son igualmente preocupantes. Esto se debe a que detrás de la naturaleza digital de la IA, hay una masa de infraestructura física: incluyendo servidores y chips de última generación, equipos de red, almacenamiento de datos, sistemas de control, bastidores y cables, todo ello alojado en grandes edificios de centros de datos, junto con infraestructura para energía, refrigeración y otros servicios auxiliares. Todos estos componentes tienen un impacto físico real en el mundo que va más allá de la energía. Por ejemplo, un análisis de un servidor Dell demostró que el uso de energía operativa sólo contribuye a cerca de la mitad de las emisiones de carbono de todo su ciclo de vida: entre el 40% y el 50% de las emisiones proceden de los procesos de fabricación y los materiales. Estos impactos también pueden ser muy específicos, y las preocupaciones por la biodiversidad se están convirtiendo en consideraciones reales a la hora de seleccionar y planificar los emplazamientos. En otro ejemplo, la construcción de un proyecto de centro de datos de Meta AI previsto en EE.UU. se detuvo debido al descubrimiento de una especie rara de abeja. Los avances normativos, como la nueva ley de Ganancia Neta de Biodiversidad del Reino Unido, también señalan un creciente énfasis en la mitigación del impacto medioambiental de los proyectos de infraestructuras, sometiendo a los ecosistemas locales a un mayor escrutinio. Para tener realmente un impacto positivo en la sociedad, la IA debe ser sostenible por diseño. A medida que las empresas -proveedoras o consumidoras de IA por igual- se enfrentan a presiones de múltiples direcciones para abordar su impacto en las emisiones de gases de efecto invernadero (incluidas las emisiones de Alcance 3, o indirectas), la biodiversidad y los derechos humanos a través de sus cadenas de suministro, necesitan considerar cómo sus ambiciones de IA afectan a su huella. Microsoft, por ejemplo, informó de un aumento del 30,9% en sus emisiones de Alcance 3, impulsado en gran medida por las emisiones incorporadas en los materiales de construcción de los centros de datos y el hardware informático. Los líderes empresariales deben reconocer las implicaciones medioambientales más amplias de la IA, más allá del uso de la energía, y tomar medidas proactivas para mitigarlas. Estas preocupaciones no son sólo obligaciones normativas, sino que afectan directamente a la reputación corporativa, los costes operativos y la competitividad a largo plazo. La creciente carga de recursos de la infraestructura de la IA Se prevé que la capacidad mundial de los centros de datos se duplique en los próximos cinco años, impulsada en gran parte por el rápido crecimiento de la IA, cuyo impacto se extiende más allá de la demanda energética. Considere lo siguiente: sólo la fabricación de semiconductores requiere más de 300 materiales. Esto incluye minerales críticos como el oro, el cobre, el níquel y el paladio, que también son vitales para las tecnologías de descarbonización como las turbinas eólicas y las baterías. Si a esto se añade la concentración del suministro mundial en unas pocas regiones, se alimenta una feroz competencia por unos recursos finitos. Para agravar esta cuestión está el problema de los residuos electrónicos. Se calcula que la IA generativa por sí sola podría contribuir con entre 1,2 y 5 millones de toneladas adicionales de residuos electrónicos para 2030, añadiendo el equivalente a 495 torres Eiffel a los 62 millones de toneladas de residuos electrónicos que se producen en todo el mundo. Los residuos electrónicos contienen materiales peligrosos como plomo, arsénico y mercurio, que suponen riesgos significativos para la salud humana y el medio ambiente. En la actualidad, sólo el 22% se recicla formalmente, gran parte de la cual acaba en las economías en desarrollo de África, el sudeste asiático y América Central y del Sur. En estas regiones han surgido sectores informales en la extracción de materiales valiosos como el cobre y el oro. Sin embargo, prácticas inseguras como la quema o la lixiviación ácida liberan contaminantes tóxicos, causando graves daños medioambientales y poniendo en peligro la salud humana, especialmente la de las mujeres embarazadas y los niños: la Organización Internacional del Trabajo (OIT) estimó en 2021 que 16,5 millones de niños de todo el mundo trabajan en sectores industriales, incluido el procesamiento informal de residuos electrónicos. La expansión física de los centros de datos plantea otro reto de sostenibilidad. Algunas de las instalaciones más grandes del mundo abarcan varios millones de pies cuadrados. La construcción de los centros de datos consume mucho más acero y hormigón que los edificios comerciales para hacer frente al mayor peso de los bastidores de alta densidad de equipos. Estos materiales son notoriamente difíciles de descarbonizar, y el auge de la IA estimula la construcción de infraestructuras informáticas aún mayores. Una mala planificación del uso del suelo puede tensar aún más los ecosistemas locales al contribuir a la pérdida de biodiversidad, la destrucción de hábitats, el estrés hídrico y la disipación del calor. En regiones como Talavera de la Reina (España), se prevé que el centro de datos de 191.000 hectáreas propuesto por Meta -planeado en antiguos terrenos agrícolas- consuma más de 665 millones de litros de agua al año en una región propensa a la sequía. La cuenca del río Tajo, que abastece de agua a esta región, ya se enfrenta a una escasez recurrente debido al cambio climático, lo que plantea dudas sobre la sostenibilidad de proyectos que consumen tantos recursos. Esto refleja tensiones más amplias entre el crecimiento tecnológico y la preservación del medio ambiente, así como los derechos socioeconómicos de las comunidades agrícolas y locales. Con el empeoramiento de la escasez mundial de agua, abordar estas demandas contrapuestas será fundamental para garantizar un desarrollo sostenible y equitativo. Cómo podría ayudar una economía circular La economía circular ofrece un camino a seguir. Al replantearse el uso de los recursos, ampliar la vida útil del hardware de la IA y desarrollar sistemas de reciclaje sólidos, las empresas no sólo pueden reducir su huella medioambiental, sino también impulsar la innovación y la competitividad. Basándonos en nuestro marco de 4 usos desarrollado anteriormente, ofrecemos varias ideas sobre cómo la circularidad puede mejorar la sostenibilidad de las operaciones de IA. Ver más gráficos de HBR en Datos y visuales Estos enfoques pueden aplicarse en toda la pila informática de la IA: Equipos informáticos circulares Gran parte de las presiones sobre los recursos y los residuos electrónicos se derivan del uso lineal de equipos como servidores y almacenamiento de datos, en los que los dispositivos se usan y se desechan. La vida útil de los equipos informáticos se comprime cada vez más con la búsqueda constante de más rendimiento y ciclos de actualización tecnológica más cortos. La circularidad empieza por replantearse cómo se diseñan, fabrican y mantienen los dispositivos. Por ejemplo, Cisco demuestra cómo puede aplicarse la circularidad al hardware informático mediante un diseño modular, un uso responsable de los materiales y unos sólidos sistemas de recuperación. Los sistemas modulares prolongan la vida útil del hardware al permitir reparar, sustituir o actualizar los componentes en lugar de desechar dispositivos enteros(utilizarlos durante más tiempo). Aunque la modularidad implica diseños iniciales más complejos, reduce las necesidades de fabricación a lo largo del ciclo de vida del producto, recortando el uso de materias primas en un 40% y la energía incorporada en un 66%(usar menos). Cisco aplica este principio a todos sus productos, incluidos los cables, cuyos módulos pueden actualizarse individualmente, lo que permite conservar los materiales y minimizar los residuos. El uso responsable de los materiales es otra de las piedras angulares de la informática circular. Cisco pretende reducir el uso de plástico virgen en un 50% para 2025 integrando alternativas recicladas, como plásticos postconsumo, en productos como la barra de sala Webex (55% de materiales reciclados) y la serie UCS X (77%). En colaboración con sus proveedores, Cisco recupera materiales del hardware desechado y rediseña los envases para eliminar el plástico en favor de soluciones basadas en fibra(uso diferente). A través de su programa "Refresh", Cisco reacondiciona y revende equipos usados, satisfaciendo la demanda al tiempo que reduce los residuos y el carbono incorporado(utilizar de nuevo). Iniciativas como la aplicación "Send IT Back" y las asociaciones con socios de canal como WWT agilizan la logística inversa: el proceso de devolución de productos y componentes usados para su reutilización, reacondicionamiento, reciclaje o eliminación segura. Los equipos informáticos circulares ponen de relieve cómo un diseño inteligente, un uso eficiente de los materiales y unas estrategias sólidas de fin de vida útil pueden transformar la industria de un modelo lineal a otro que maximice la eficiencia de los recursos en cada etapa. Centros de datos circulares Los edificios de los centros de datos son otra fuente de presión sobre los recursos, las emisiones y los residuos. A nivel mundial, los edificios contribuyen con el 39% de las emisiones globales, de las cuales el 11% procede de los materiales y la construcción, lo que se ve amplificado por las exigencias estructurales específicas de los centros de datos. Sustituir materiales intensivos en carbono como el hormigón y el acero por alternativas sostenibles es una solución(utilizar de forma diferente). Por ejemplo, Microsoft utilizó madera laminada cruzada (CLT) en dos centros de datos de Virginia, reduciendo el carbono incorporado hasta en un 65% en comparación con las construcciones de hormigón. La CLT, cuando se obtiene de forma sostenible, ofrece una alternativa viable de bajas emisiones de carbono, sobre todo teniendo en cuenta los elevados costes y la limitada disponibilidad del hormigón y el acero ecológicos. Microsoft también está incorporando requisitos de materiales bajos en carbono en los contratos con los proveedores y presionando a los principales proveedores para que realicen la transición a una electricidad 100% libre de carbono para 2030. Además, los diseños inspirados en la biomímesis, como los sistemas de refrigeración pasiva, reducen aún más el impacto medioambiental(uso diferente). Más allá de la sustitución de materiales, la reutilización de estructuras existentes puede tener beneficios aún mayores(utilizar de nuevo). El Start Campus de Portugal reutilizó la infraestructura de una planta de carbón clausurada para crear un sistema de refrigeración por agua de mar para su centro de datos SINES de 1,2 gigavatios, reduciendo así su huella medioambiental. El EcoDataCenter de Suecia (otra construcción CLT) lleva más lejos el principio de reutilización al convertir flujos de residuos -en este caso, el tremendo calor de los equipos informáticos- en recursos para industrias locales como piscifactorías e invernaderos, en colaboración con WA3RM, una empresa de desarrollo de proyectos industriales circulares. La construcción modular prefabricada también apoya la circularidad. Por ejemplo, los materiales de madera renovables utilizados en los componentes prefabricados permiten un montaje más rápido, una reducción de los residuos y una futura escalabilidad o reutilización de las estructuras de los centros de datos(uso más prolongado). Estos enfoques demuestran cómo los principios innovadores de diseño y reutilización pueden hacer frente a la creciente presión sobre los recursos que supone la expansión de los centros de datos. Evitar daños debería ser sólo el principio; la siguiente frontera es que los centros de datos creen un impacto positivo neto en sus entornos locales. Este enfoque lo está adoptando Microsoft con el concepto de centro de datos regenerativo diseñado para la mejora de la biodiversidad, la administración del agua y la integración de los ecosistemas, entre otras medidas. Un aprendizaje clave es la importancia de adaptar las soluciones a los contextos locales, teniendo en cuenta los materiales, los ecosistemas, la infraestructura y las necesidades de la comunidad. El planteamiento de Microsoft consistió en desarrollar manuales de diseño globales para diversos biomas y permitir la adaptación localizada. Aspectos a tener en cuenta A medida que se acelera la adopción de la IA, la circularidad debe ser una prioridad en toda la pila. Para los proveedores de servicios de IA, la circularidad no es sólo un medio para cumplir los objetivos internos de sostenibilidad; se está convirtiendo rápidamente en un diferenciador competitivo, ya que los clientes buscan soluciones sostenibles que se alineen con sus compromisos climáticos, haciendo de la circularidad un factor clave para ganar y retener negocios. Para los compradores de IA, la sostenibilidad no puede seguir siendo una idea tardía. Involucre a sus proveedores en sus hojas de ruta de circularidad y colabore para ampliar los esfuerzos que reducen los residuos, las emisiones y las presiones sobre los recursos vírgenes para construir cadenas de valor más resistentes y sostenibles. Para los proveedores de ofertas circulares, el auge de la IA presenta una oportunidad de liderazgo. Los grandes hiperescaladores pueden estimular la demanda y la ampliación de las innovaciones sostenibles en sectores difíciles de abordar como el de los materiales de construcción, ofreciendo una oportunidad de dar forma a unos mercados cada vez más impulsados por la sostenibilidad. Para todos, recuerden que la circularidad es un viaje, no un destino. Aún no están claras todas las respuestas, pero es esencial establecer objetivos ambiciosos y con plazos concretos y centrarse en progresos mensurables. Empiece con objetivos alcanzables y adáptese continuamente mediante el aprendizaje. Dé prioridad al seguimiento y a las métricas: mientras que las emisiones y las tasas de reciclaje están bien establecidas, las medidas emergentes como la biodiversidad y la circularidad serán fundamentales para definir el éxito a largo plazo.

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Resumen.

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