La inteligencia artificial (IA) ha emergido como una fuerza transformadora en el campo de la informática, impulsando innovaciones en diversos sectores y redefiniendo la manera en que interactuamos con la tecnología. Sin embargo, este progreso exponencial viene acompañado de un desafío cada vez más apremiante: el considerable y creciente consumo energético que demandan los sistemas de IA. La magnitud de este consumo es tal que estimaciones recientes sugieren que la IA ya representa más del 4% del consumo energético total a nivel mundial. Si bien la cifra exacta del 4% es objeto de debate y puede variar según la fuente y la metodología, el consenso general apunta a un aumento significativo en la demanda energética impulsada por la IA. Por ejemplo, la Agencia Internacional de Energía (IEA) proyecta que la demanda eléctrica de los centros de datos, donde se concentra gran parte de la actividad de la IA, podría más que duplicarse para 2030. Deloitte estima que los centros de datos representarán alrededor del 2% del consumo eléctrico mundial en 2025, con potencial de duplicarse para 2030 debido a la IA generativa. Otras fuentes, como MIT Sloan, sugieren que los centros de datos podrían representar hasta el 21% de la demanda energética mundial total para 2030 si se consideran los costos de entrega de la IA a los consumidores. Es crucial reconocer la incertidumbre inherente en estas proyecciones, pero la tendencia de crecimiento es innegable. Para comprender la trascendencia de este fenómeno, podemos recurrir a la escala de Kardashev, un concepto ideado por el astrofísico soviético Nikolai Kardashev en 1964. Esta escala ofrece un marco teórico para clasificar el nivel de avance tecnológico de una civilización en función de la cantidad de energía que es capaz de aprovechar y utilizar.
La Explosión del Consumo Energético de la IA
En 2023, la demanda mundial de electricidad alcanzó un récord de 29.471 TWh, lo que supuso un aumento del 2,2% con respecto a 2022. A pesar de ser un incremento significativo, estuvo por debajo del promedio de los últimos años. Para 2024, se proyecta un aumento aún mayor en la demanda mundial de electricidad, alcanzando los 30.439 TWh, lo que representa un crecimiento del 3,3%. La IEA también reporta un crecimiento del 2,2% en la demanda energética global en 2024, con un aumento del 4,3% en el consumo de electricidad. Este aumento en la demanda de electricidad en 2024 fue casi el doble del promedio anual de la última década, impulsado por temperaturas globales récord que aumentaron la necesidad de refrigeración, un mayor consumo industrial, la electrificación del transporte y el rápido crecimiento de los centros de datos y la inteligencia artificial. La demanda energética global, y específicamente la demanda de electricidad, se encuentra en una trayectoria ascendente constante. Este contexto es crucial para evaluar el impacto relativo del consumo energético de la IA.
En 2024, se estima que el consumo eléctrico de los centros de datos, infraestructura fundamental para la IA, ascenderá a unos 415 TWh, lo que representa aproximadamente el 1,5% del consumo eléctrico mundial total. Sin embargo, este porcentaje está en aumento. La IEA proyecta que el consumo eléctrico global de los centros de datos podría duplicarse para 2030, alcanzando los 945 TWh, lo que representaría cerca del 3% del consumo eléctrico mundial total. Deloitte predice que los centros de datos representarán alrededor del 2% del consumo eléctrico mundial en 2025, con un posible aumento al 4% para 2030. Goldman Sachs prevé que la demanda energética global de los centros de datos aumentará un 50% para 2027 y hasta un 165% para finales de la década en comparación con 2023. El consumo energético de la IA, aunque actualmente una fracción del total global, está experimentando un crecimiento significativamente más rápido que el consumo energético general. Las proyecciones indican que esta tendencia se intensificará en los próximos años.
La evolución del consumo energético de la IA muestra una aceleración marcada en los últimos años. El consumo eléctrico de los centros de datos ha crecido a una tasa anual del 12% en los últimos cinco años. Se espera que el consumo anual de energía de los centros de datos de IA a nivel mundial alcance los 90 TWh en 2026, lo que supone un aumento de diez veces con respecto a los niveles de 2022. La capacidad total de computación de la IA, medida en FLOPS, ha aumentado entre un 50% y un 60% trimestralmente a nivel mundial desde el primer trimestre de 2023, y es probable que continúe a ese ritmo hasta el primer trimestre de 2025. El consumo eléctrico de los centros de datos de Google aumentó de 18,3 TWh en 2021 a 24 TWh en 2023. Este aumento refleja la creciente demanda y el uso intensivo de recursos computacionales para el entrenamiento y la inferencia de modelos de IA. La evolución del consumo energético de la IA muestra una aceleración marcada en los últimos años, impulsada por el rápido desarrollo y la adopción de modelos cada vez más complejos. El crecimiento exponencial de la capacidad de computación de la IA es un indicador clave de esta tendencia.
El aumento del consumo energético de la IA es un fenómeno multifactorial. Los modelos de IA más grandes y complejos, como los modelos de lenguaje extenso (LLM) con miles de millones o billones de parámetros, requieren una enorme potencia computacional para su entrenamiento y funcionamiento. El entrenamiento de estos modelos requiere el procesamiento de cantidades ingentes de datos, lo que implica la operación continua de miles de máquinas durante períodos prolongados, elevando significativamente el consumo energético. La creciente integración de la IA en diversas aplicaciones y servicios, desde asistentes virtuales hasta sistemas de recomendación, genera una demanda constante de energía para la inferencia. Una sola interacción con una IA como ChatGPT puede consumir hasta diez veces más electricidad que una búsqueda estándar en Google. La arquitectura de hardware utilizada para la IA, especialmente las unidades de procesamiento gráfico (GPU), está diseñada para el alto rendimiento en tareas paralelas, pero también consume cantidades significativas de energía. La potencia de las GPU de última generación para IA generativa ha aumentado drásticamente en los últimos años, pasando de 400 vatios en 2022 a una proyección de 1200 vatios en 2024. Finalmente, la infraestructura que soporta la IA, principalmente los centros de datos, requiere enormes cantidades de energía no solo para la computación, sino también para el almacenamiento de datos y los sistemas de refrigeración necesarios para mantener los equipos operativos. El aumento del consumo energético de la IA es un fenómeno multifactorial impulsado por la creciente sofisticación de los modelos, la expansión de los conjuntos de datos, la ubicuidad de las aplicaciones de IA y las demandas de hardware especializado e infraestructura de soporte.
La Escala de Kardashev como Medidor de Civilizaciones
La escala de Kardashev, propuesta por el astrónomo soviético Nikolai Kardashev en 1964, es un método teórico para medir el nivel de avance tecnológico de una civilización en función de la cantidad de energía que es capaz de aprovechar y utilizar. La escala original distinguía tres tipos de civilizaciones basadas en su consumo energético y la escala a la que podían utilizarla. Una Civilización Tipo I (Planetaria) es aquella que es capaz de aprovechar y almacenar toda la energía disponible en su planeta de origen.Esto podría lograrse mediante la construcción de una esfera de Dyson u otra megaestructura similar para capturar la radiación estelar. Esto implicaría controlar la energía de miles de millones de estrellas y otros fenómenos galácticos. La escala de Kardashev presenta una progresión logarítmica donde cada tipo representa un aumento exponencial en la capacidad de utilización de energía, reflejando un dominio tecnológico creciente sobre escalas cósmicas cada vez mayores.
La escala de Kardashev se basa en la premisa de que la cantidad de energía que una civilización puede utilizar es un indicador directo de su nivel de avance tecnológico y su capacidad para manipular su entorno. Al medir el consumo total de energía de una civilización, se puede teóricamente ubicarla en esta escala, proporcionando una estimación aproximada de su progreso en relación con otras. Para la humanidad, nuestro consumo energético actual nos permite estimar nuestra posición en la escala (actualmente por debajo del Tipo I). El aumento en el consumo energético impulsado por tecnologías como la IA podría interpretarse como un paso hacia el potencial logro de niveles superiores en la escala en el futuro. La escala asume que las civilizaciones avanzadas tenderán a utilizar cada vez más energía a medida que desarrollen tecnologías más sofisticadas. Por lo tanto, el aumento en el consumo energético se considera un signo de progreso tecnológico.
¿Dónde se Sitúa la Humanidad (y la IA) en la Escala?
Actualmente, la humanidad se sitúa en torno al 0,72-0,73 en la escala de Kardashev. Esto nos clasifica como una civilización de Tipo 0, lo que significa que aún dependemos principalmente de combustibles fósiles y no hemos logrado aprovechar completamente el potencial energético de nuestro planeta. Algunas estimaciones sugieren que, con las estrategias energéticas actuales, la humanidad podría tardar milenios en alcanzar el estatus de Tipo I. Sin embargo, el futurista Michio Kaku cree que la humanidad podría alcanzar el Tipo I en 100-200 años con un aumento anual del 3% en el consumo energético. Se proyecta que el consumo energético mundial alcanzará alrededor de 887 EJ para 2060, lo que podría llevar a la humanidad al Tipo 0,7449. La humanidad aún se encuentra en una etapa relativamente temprana de la escala de Kardashev, lejos de alcanzar el estatus de Tipo I. Existe un debate sobre el tiempo que tardaremos en llegar allí, con estimaciones que varían significativamente.
El creciente consumo energético de la IA, aunque actualmente representa una pequeña fracción del total, constituye un sector de rápido crecimiento en la demanda energética. Si la IA continúa impulsando un rápido aumento en la demanda energética global, podría potencialmente acelerar el progreso de la humanidad en la escala de Kardashev, asumiendo que esta energía se aproveche de manera sostenible.27 Sin embargo, la sostenibilidad de este consumo energético es un factor crucial. Si el aumento de la demanda se satisface principalmente con combustibles fósiles, podría tener consecuencias ambientales negativas, lo que podría obstaculizar el progreso a largo plazo. Los avances en la eficiencia energética del hardware y el software de IA, así como la transición hacia fuentes de energía renovable para los centros de datos, serán fundamentales para garantizar que la IA contribuya positivamente a nuestro avance en la escala de Kardashev. El aumento del consumo energético de la IA presenta una oportunidad y un desafío para el avance de la humanidad en la escala de Kardashev. Si bien podría impulsar un mayor consumo total de energía, acercándonos potencialmente al Tipo I, es esencial que este crecimiento se base en fuentes de energía sostenibles para evitar impactos ambientales adversos.
Críticas y Perspectivas Alternativas a la Escala de Kardashev
A pesar de su influencia, la escala de Kardashev se centra principalmente en el consumo energético y no tiene en cuenta otros aspectos importantes de una civilización, como el desarrollo social, la cultura, la ética o el conocimiento. También asume una progresión lineal del desarrollo tecnológico basada en el aumento del uso de energía, lo que podría no ser la única o la más deseable trayectoria para todas las civilizaciones. Algunas podrían priorizar la eficiencia o formas alternativas de avance. La escala no considera la eficiencia con la que se utiliza la energía ni el propósito para el que se aprovecha. Una civilización que utiliza mucha energía de forma derrochadora podría clasificarse más alto que una que utiliza menos energía de manera más efectiva. Las vastas diferencias entre los tipos en la escala pueden dificultar la categorización significativa de la mayoría de las civilizaciones conocidas o imaginadas. Algunos críticos argumentan que la escala tiene una mentalidad colonial y extractivista, asumiendo que las civilizaciones avanzadas inevitablemente buscarán explotar vastas cantidades de energía. A pesar de su influencia, la escala de Kardashev es objeto de críticas por su enfoque unidimensional en el consumo energético y su falta de consideración de otros factores cruciales para evaluar el progreso de la civilización.
Reconociendo las limitaciones de la escala de Kardashev, se han propuesto varias escalas alternativas o complementarias que buscan ofrecer una visión más completa del avance civilizatorio. Carl Sagan propuso una escala logarítmica continua con puntos decimales para tener en cuenta los niveles intermedios de desarrollo. También sugirió añadir una escala alfabética para medir el desarrollo social en función de la disponibilidad de información. John D. Barrow propuso una «anti-escala de Kardashev» que mide la capacidad de una civilización para manipular escalas cada vez más pequeñas, hasta la estructura fundamental del espacio y el tiempo. Otra alternativa es una escala basada en la capacidad computacional total de una civilización por segundo, considerando tanto el consumo energético como la eficiencia. También existen clasificaciones cualitativas basadas en cómo una civilización interactúa con su entorno, como utilizar el entorno tal cual, modificarlo o modificarse a sí misma. Finalmente, algunas escalas se centran en el dominio de la información, midiendo la cantidad y complejidad de la información que una civilización puede procesar y utilizar. Se han propuesto varias escalas alternativas o complementarias a la de Kardashev que buscan ofrecer una visión más completa del avance de la civilización, considerando factores como la información, la manipulación de la materia a diferentes escalas y la interacción con el entorno.
Conclusión
El rápido crecimiento del consumo energético de la inteligencia artificial plantea interrogantes cruciales sobre nuestro futuro energético y nuestro progreso tecnológico. Si bien la cifra exacta del 4% puede ser objeto de debate, la tendencia al aumento es innegable y está impulsada por la creciente complejidad y ubicuidad de los modelos de IA. La escala de Kardashev nos ofrece un marco teórico fascinante para evaluar este progreso en términos de nuestra capacidad para aprovechar la energía. Aunque actualmente nos encontramos en una etapa temprana de esta escala, el aumento del consumo energético impulsado por la IA podría, en teoría, acelerar nuestro ascenso. Sin embargo, es fundamental abordar este crecimiento de manera sostenible, priorizando la eficiencia energética en el desarrollo de la IA y la transición hacia fuentes de energía renovable para alimentar la infraestructura que la soporta. Finalmente, es importante recordar las limitaciones de la escala de Kardashev y considerar otras métricas que puedan ofrecer una visión más holística del avance de la civilización, reconociendo que el progreso no se mide únicamente por la cantidad de energía consumida.
