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Computing
La Nube y el cambio climático
Leer un artículo en Internet, mirar una película o tener una videollamada parecería no contaminar el medio ambiente en absoluto. Sin embargo, sus consecuencias son observables si reparamos en la materialidad del ciberespacio. Al mismo tiempo, observar la infraestructura digital permite visualizar desafíos y oportunidades para empresas de la nube y gobiernos en su afán por liderar la transformación digital y la lucha contra el cambio climático.
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COLUMNA
La cuarta columna sobre Cloud Computing se centró en los vínculos entre la industria del entretenimiento y la nube. Esta quinta columna atiende la relación entre la nube y el cambio climático.
¿Qué impacto tiene la computación en la nube sobre el cambio climático?
¿De qué manera las empresas y gobiernos mitigan sus efectos?
¿Cuáles son las oportunidades para nuestra región?
Por Joaquín Maquieira Alonzo
Amenaza Roboto, 16.11.21

La Nube y el cambio climático

Toda la información a la que accedemos mediante Internet necesita de hardware para su almacenamiento, procesamiento y transmisión. Ese hardware -computadoras, celulares, cables, antenas, servidores, baterías, routers, etc.- consume energía diariamente, agota recursos durante su producción, y es transportado hacia distintas ubicaciones del planeta.

Cada una de estas actividades produce efectos sobre el medioambiente.
Si consideramos el sector TIC en sentido amplio y atendemos sus emisiones de CO2, las estimaciones de distintas organizaciones varían entre 1.4% y 5% del total global, solamente en base a su consumo energético. Este margen es tan amplio porque la definición de 'sector TIC' varía según la organización a cargo del cálculo. Lo mismo sucede al evaluar los efectos de la 'computación en la nube' sobre el cambio climático.

Esta columna no pretende analizar distintas metodologías ni calcular números propios, pero sí tiene en cuenta las siguientes observaciones:

I. Por mínimo que sea el impacto de las TICs y la computación en la nube sobre el cambio climático, la tendencia global es hacia una mayor preponderancia de esta industria sobre la economía. Por lo tanto, si el futuro es digital, lo digital tiene que ser sustentable.

II. Como veremos, las grandes empresas del sector no están esperando que surjan regulaciones estatales sobre el tema, sino que avanzan por sí mismas para diferenciarse de la competencia y obtener financiamiento. Reducir la huella de carbono es tanto una preocupación legítima como una oportunidad para aumentar los beneficios en cada negocio.

III. La transparencia en la evaluación del impacto y en la certificación de las medidas se vuelve un desafío esencial en esta carrera. Este desafío es transversal a todos los sectores de la economía. Si cada actor establece sus propios criterios, termina por priorizarse el beneficio de cada estado o empresa por encima de las consecuencias ambientales.
Si el futuro es digital, lo digital tiene que ser sustentable.
Eficiencia y fuentes energéticas

El impacto de la nube sobre el medio ambiente puede dividirse en su consumo energético, la producción del hardware, y el transporte del hardware. En lo que refiere al consumo energético, dos aspectos son fundamentales para reducir la huella de carbono: la eficiencia y las fuentes energéticas.

De acuerdo con la Agencia Internacional de Energía (IEA) desde 2010 a 2019 el tráfico de Internet se multiplicó 12 veces y el tráfico en centros de datos se multiplicó 8 veces, mientras que el consumo energético de los centros de datos se mantuvo estable. Esto se debe al aumento constante de la eficiencia energética en estos centros, medida con el indicador PUE (Power Usage Effectiveness). Por un lado, los servidores se vuelven más eficientes y, por otro lado, la misma lógica que fundamenta la existencia de la nube como negocio rentable -economías de escala en la oferta de capacidad de cómputo y almacenamiento- se traduce en un aumento de la eficiencia energética en la administración de los servidores.

El uso de fuentes renovables es otra forma de reducir las emisiones de CO2 por consumo energético. Por más que el centro de datos no tenga una buena eficiencia energética, su huella de carbono puede llegar a cero si utiliza 100% de fuentes renovables de energía. Aún en este caso también hay que sopesar las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero que se emiten en la producción, por ejemplo, de paneles solares y baterías de litio.
(David Clode/Dobcast)
El atractivo medioambiental de migrar a la nube

Las grandes empresas de nube pública, llamadas hiperescaladores, son conscientes de sus ventajas en la lucha contra el cambio climático y las utilizan para atraer clientes. Por ejemplo, Amazon afirma que "cuando las empresas se trasladan a la nube de AWS desde la infraestructura on-premise, normalmente reducen las emisiones de carbono en un 88%".

Para reducir su huella de carbono y la de sus socios, Amazon, al igual que otras grandes empresas, compra energía a través de PPAs (Power Purchase Agreements). Actualmente es la empresa que compra más energía renovable en EEUU, con un total aproximado de 10 gigawatts –equivalente al consumo de 2,5 millones de hogares en EEUU. Amazon tiene proyectos de energía solar y eólica en África, Europa, y Asia, pero ninguno en América Latina.

Microsoft también invierte en data centers verdes. El 60% del consumo eléctrico de sus centros de datos proviene de energías renovables, y mediante PPAs planea aumentarlo a 100% para 2025. A su vez, el proyecto Natick de Microsoft prueba data centers bajo agua para reducir la necesidad de consumo eléctrico para el enfriamiento -lo cual se lleva la mayor parte del consumo en un data center promedio-.

Google, el tercer mayor proveedor de nube, es el mayor comprador de energías renovables a nivel mundial, con un total de 40 gigawatts al cierre de 2019. Sus tres principales zonas para estos acuerdos son EEUU, Europa y Chile. La empresa asegura mantener el 100% de sus operaciones con compras de energías renovables desde 2017, pero, como veremos más adelante, este porcentaje sólo se alcanza al contabilizar los RECs (Renewable Energy Credits).

Las empresas de colocation en la región no se quedan atrás. La estadounidense Equinix llegó al 90% de energías renovables en 2019 para sus centros de datos a nivel global, al igual que la brasileña Ascenty (parte de Digital Realty desde 2018) para sus centros de datos en la región. En Brasil también se destaca Scala Data Centers, que de acuerdo con su CEO Marcos Peigo "fue la primera en América Latina en tener toda su fuente de energías renovables". A partir de este desarrollo, consultoras como SouthPole se especializan en que sus clientes tengan una transición verde, mientras que empresas como Green4T se enfocan en la transformación verde mediante centros de datos y nube híbrida. Los avances de esta industria reducen impacto climático de nuestras actividades en el ciberespacio.
(Netflix)
¿Cuánto contaminamos al usar Netflix?

A fines de la década pasada varios informes y artículos de opinión afirmaban que mirar una hora de Netflix equivalía a conducir más de 6 kilómetros en un auto de gasolina. En respuesta, Netflix se basó en un informe de dos organizaciones (Carbon Trust y DIMPACT) para afirmar que "la huella de carbono promedio de una hora de transmisión en Europa es de aproximadamente 55 gCO2e" y que, de acuerdo a sus propios cálculos, "las emisiones de una hora de transmisión en todo el mundo están muy por debajo de 100gCO2e, o menos que conducir un vehículo de gasolina a un cuarto de milla o 400 metros".
El informe en que se basa Netflix muestra otro dato interesante para la industria de la nube: "Los dispositivos del consumidor (televisores, portátiles / PC, teléfonos inteligentes, tabletas) representan más de la mitad de las emisiones de carbono de la transmisión".
El debate no terminó ahí, porque empresarios como Dave McGuirk, CEO de Gaia Edge, hicieron sus propios cálculos para darle otra mirada a esos mismos números. McGuirk sostiene que, si multiplicamos esas emisiones por el número de usuarios de Netflix a nivel global y por el tiempo promedio de consumo anual, el resultado sería "5.12 millones de toneladas métricas de CO2, [equivalentes a] alimentar 617.618 hogares durante un año [o] conducir 12.8 millones de millas". Esto es en base a las emisiones por consumo energético en Europa (55 gCO2e), y no a nivel global (menos de 100gCO2e).

Más allá de los números concretos, el informe en que se basa Netflix muestra otro dato interesante para la industria de la nube: "Los dispositivos del consumidor (televisores, portátiles / PC, teléfonos inteligentes, tabletas) representan más de la mitad de las emisiones de carbono de la transmisión". Esta observación se sostiene en datos de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones). Dado el alto nivel de eficiencia energética y uso de energía renovable de los centros de datos en Europa, la participación de los data centers en la emisión de carbono es menor al 1%. La emisión de carbono por el uso de los routers y las redes de conectividad corresponden al 38% y al 10%, respectivamente.
("Carbon Impact of Video Streaming" - Carbon Trust)
Si queremos aplicar esa metodología en Latinoamérica, tenemos que considerar la eficiencia energética y la participación de energía renovable en los centros de datos que alojan las películas o cualquier contenido que consumimos mediante Internet. Las emisiones del consumo energético de los dispositivos que utilicemos van a depender de la matriz energética del país donde nos encontremos.
¿Cuánto contaminamos al jugar videojuegos?

Existen dos puntos principales a considerar. Por un lado, como vimos, los dispositivos tienen el mayor peso en la huella de carbono por consumo eléctrico. Por otro, los dispositivos de videojuegos consumen, al menos, 10 veces más electricidad. Pero ¿qué tienen que ver los videojuegos con la nube? Como desarrollamos la columna anterior, una tendencia actual es el cloud gaming. Una vez que tenemos en cuenta los dos puntos anteriores, y conocemos los avances en sustentabilidad de los data centers, vemos el potencial que tiene la nube para reducir las emisiones de CO2 en una industria más grande que el cine y la música combinadas.
(Spider Man: Miles Morales - Sony)
La autorregulación y sus problemas

En la industria TIC y de la nube, son las empresas las que toman medidas para combatir el cambio climático, en muchos casos sin la exigencia directa de los Estados donde operan. En 2020, más de 60 operadores de data centers formaron el Climate Neutral Data Centre Pact y se comprometieron a completar para 2030 los objetivos que el Pacto Verde Europeo propuso para 2050. Entre las metas se encuentran utilizar 75% de energía renovable para fines de 2025 y 100% para fines de 2030, junto con objetivos de eficiencia energética y economía circular. La Asociación Europea de Centros de Datos (EUDCA) también forma parte de este compromiso de autorregulación.

Al momento de generar incentivos, dirigir el financiamiento y monitorizar el avance de las medidas que toman las empresas, de poco sirven los datos que estas presenten si no son reconocidos o certificados por organismos locales. Evaluar el costo ambiental de la digitalización no debería ser tarea exclusiva de las empresas. Por más innovadores que sean los hiperescaladores, si no atienden las preferencias locales de los estados donde operan, corren el riesgo de que la sociedad civil defienda el medio ambiente "desde el pie".

La falta de transparencia y la oposición a nuevos data centers ocurre en varios Estados. En Athenry, Irlanda, un partido político se opone a los planes de Apple de instalar nuevos centros de datos y los considera "ambientalmente desastrosos". En 2017 activistas en Carolina del Norte, EEUU, presionaron a Google y lograron que utilice agua para su data center solo bajo condiciones limitadas, cuando la empresa pretendía consumir casi 7 millones de litros de agua por día. En Oregon, EEUU, las autoridades actualmente discuten si el uso de agua del data center de Google en ese estado debe mantenerse secreto.
Las emisiones del consumo energético de los dispositivos que utilicemos van a depender de la matriz energética del país donde nos encontremos.
Oportunidades para la región

La cooperación regional es necesaria para transparentar el combate al cambio climático y facilitar incentivos e inversiones en tecnologías sustentables. Al mismo tiempo, los proyectos de energías renovables, por su carácter mayormente nacional, ponen en riesgo la integración energética en Sudamérica que opera desde fines de siglo pasado. La estandarización y certificación de medidas sustentables es una oportunidad para transparentar y reafirmar la cooperación regional entre gobiernos y empresas, incluyendo las empresas de data centers y nube.

Actualmente funcionan certificaciones sobre sustentabilidad como BREEAM y LEED (construcciones), Tier de Operaciones del Uptime Institute y CEEDA (eficiencia en datacenters), además de las certificaciones ISO. Este tipo de certificaciones, junto a las PPAs y los RECs anteriormente mencionados, son algunas de las herramientas que las empresas de data centers tienen para demostrar su compromiso con el medioambiente. Sin embargo, aún falta información clara sobre el impacto de estas medidas. A su vez, dada la falta de consensos sobre cómo medir este impacto, varias empresas no pueden aprovechar sus ventajas en esta carrera.

Por ejemplo, las medidas que tomó Google para su data center en Quilicura, Chile, resultaron en un 65% de consumo energético libre de carbono, a diferencia de un 43% en la matriz eléctrica general de Chile. Si lo contrastamos con Uruguay, cuya matriz energética estuvo abastecida en un 98% por energías renovables en 2019, cualquier centro de datos que opere en el país va a tener una huella de carbono muy inferior a la del hiperescalador más avanzado ambientalmente en Sudamérica. De la misma manera, los data centers con una baja huella de carbono tienen la oportunidad de reducir las emisiones de carbono de empresas en Argentina, cuya matriz eléctrica utiliza menos de un 15% de energías renovables.

Como señalé al principio, la columna no busca presentar números exactos, porque reconocer la transparencia y autoridad de quien los presenta es un desafío en sí mismo. Lo que sí podemos ver es cómo la infraestructura digital, especialmente la nube, es fundamental para llevar adelante una transformación digital sostenible. Lo digital no está exento de impacto climático. Para visualizar mitigar ese impacto y percibir oportunidades en las nuevas tecnologías es preciso atender a todos los equipos, componentes, y construcciones que necesita el ciberespacio para funcionar, incluyendo las condiciones en que se producen.
Joaquín Maquieira Alonzo es Licenciado en Relaciones Internacionales por la Universidad de la República (Uruguay), Diplomado en Gobernanza de Internet por la Universidad de San Andrés, y Magistrando en Relaciones Internacionales por la FLACSO/Argentina. Actualmente es miembro del Grupo de Investigación 'Espacio de RRII e Interdisciplina', de la Comisión Sectorial de Investigación Científica (UdelaR). Cursó el Programa de Derecho y Tecnología de las Comunicaciones del Centro de Tecnología y Sociedad de la Universidad de San Andrés y participó de las VII Jornadas Académicas en Relaciones Internacionales de la Universidad de la República. Sus principales líneas de investigación se vinculan a la Gobernanza de Internet, la rivalidad entre Estados Unidos y China, y la infraestructura digital, con una perspectiva desde la Economía Política Internacional.

Joaquín Maquieira
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