¿Podría la transmisión de video ser tan mala para el clima como conducir un automóvil? Cálculo de la huella de carbono oculta de Internet

Estamos acostumbrados a pensar que volverse digital significa volverse ecológico. Si bien eso es cierto para algunas actividades, por ejemplo, hacer una videollamada al otro lado del océano es mejor que volar allí, la situación es más sutil en muchos otros casos. Por ejemplo, conducir un automóvil pequeño al cine con un amigo puede tener menos emisiones de carbono que ver la misma película solo en casa.

¿Cómo llegamos a esta conclusión? Sorprendentemente, hacer estas estimaciones es bastante complicado. Esto se debe a dos razones: no tenemos buenos datos para empezar, e incluso cuando los tenemos, la comparación con otras actividades humanas suele ser difícil de hacer. En un informe de septiembre de 2022, «Centros de Datos y Redes de Transmisión de Datos»la Agencia Internacional de Energía (AIE) declaró:

«Actualmente no hay datos completos sobre el uso de energía de todos los operadores de centros de datos a nivel mundial, por lo que este rango estimado se basa en modelos ascendentes».

Esto es notable dado que hemos podido estimar con bastante precisión fenómenos que son mucho más complejos. En este caso, solo necesitaríamos información cuantitativa, la energía eléctrica y la cantidad de datos utilizados, que se puede determinar con gran precisión. La situación actual no es aceptable y los formuladores de políticas deberían abordarla pronto.

Hablando de toneladas de CO₂ emitidos, kilovatios-hora de electricidad, metros cúbicos de gas, litros de gasolina y caballos de fuerza de los automóviles crea confusión en muchos, incluidos los académicos. La mayoría de la gente no podría decir cuánta energía usa diariamente ni qué nivel de emisiones causan estas actividades. Pero podrían decirle de inmediato su salario o alquiler mensual. La facilidad de hablar de dinero radica en el hecho de que los humanos decidimos hace mucho tiempo que una moneda común era la mejor manera de intercambiar cosas dispares. No hacemos esto para nuestro uso de energía, de ahí la dificultad.

Sin embargo, no hay razón para no cambiar la situación: la belleza del concepto de «energía» es que la naturaleza nos lo dio como un número que es misteriosamente conservado incluso cuando cambiamos su forma, por ejemplo, de eléctrica a térmica. Por lo tanto, siempre podemos convertirlo en una sola unidad conveniente, lo que nos facilitaría comprender el impacto de nuestras actividades en el planeta, incluidas las digitales.

Manzanas a manzanas

Veamos cómo podría funcionar esto explicando algunos ejemplos. Elegimos como unidad de energía el kilovatio-hora (kWh). Esta propuesta fue hecha por David MacKay en su libro de 2008 Energía sostenible, sin aire caliente. Por qué la cantidad de energía utilizada en lugar del CO₂ emitido? A nivel global, los dos conceptos son equivalentes, dado que CO₂ las emisiones son proporcionales a la cantidad de energía no renovable producida. Pero casi ninguno de nosotros tiene una idea intuitiva de lo que una tonelada de CO₂ es, por no hablar de sus valores de escala global, o cómo se genera. Por el contrario, casi todos podemos leer una factura de energía y relacionarla con lo que se hizo en casa.

Aquí hay tres ejemplos:

• Una bombilla de 10 W que se mantiene encendida durante una hora consumirá 0,01 kWh de energía (1 kWh = 1000 Wh).

• Un automóvil conducido en una ciudad durante una hora con una potencia promedio de 10 kW (aproximadamente 13 caballos de fuerza) consumirá 10 kWh.

• En el norte de Italia, durante el invierno, calentar un apartamento con 10 metros cúbicos de gas requiere aproximadamente 100 kWh por día o 4 kWh por hora.

Cuando se comparan estas actividades con las mismas unidades, es evidente que algunas (conducción, calefacción) tendrían un impacto mucho más amplio que otras (iluminación) si se redujera su uso.

Una película de dos horas contamina tanto como un viaje en coche de 45 minutos

Con esto en mente, intentemos estimar el uso de Internet en las mismas unidades. Lo que buscamos ahora es la cantidad de energía para una determinada cantidad de datos transferidos, expresada en gigabytes (GB). Como se mencionó, sorprendentemente no hay números consistentes disponibles. Las estimaciones oscilan entre 0,1 kWh por GB (AndraeHuwaei) a 10 kWh por GB (Adamson, Revista Stanford)—100 veces más. El número más bajo parece asumir una cantidad de datos poco realista, casi 10 veces mayor que la reportada por el Banco Mundial, e implica un uso de datos mundial promedio que aún es poco común incluso para el mundo occidental (3000 GB por año en lugar de 300). Por otro lado, la estimación más alta parece no haber considerado los últimos desarrollos en eficiencia energética debido a las nuevas tecnologías.

Parece que un valor de 1 kWh por GB podría ser una aproximación razonable del coste energético actual de los datos. Usando esa estimación, ahora podemos comparar más fácilmente el uso de energía de los datos con otras actividades humanas. Por ejemplo, una película de dos horas en resolución 4K tiene aproximadamente 7 GB, o aproximadamente 7 kWh de energía, comparable a un viaje en automóvil de 45 minutos. Esto es alucinante para algo que percibimos como inmaterial. Estimaciones similares le harían darse cuenta de que 300 búsquedas en Google utilizan aproximadamente 0,1 kWh, que es la misma energía necesaria para hervir un litro de agua a partir de 20 grados centígrados, otra realización alucinante.

Es posible y plausible que la tecnología haga que Internet sea más eficiente desde el punto de vista energético; eso es lo que muchos de nosotros, los físicos, tratamos de ayudar mientras estudiamos nuevos materiales y enfoques para almacenar y manipular datos. Sin embargo, si seguimos aumentando el uso de datos, no disminuiremos nuestro uso de energía. Por ejemplo, las películas en resolución 8K requieren cuatro veces más datos que en resolución 4K.

Consumo en aumento

La prueba es que desde hace varios años, el consumo anual de energía de la infraestructura de tecnologías de la información y la comunicación es de forma constante al menos 2.000 TWh, el 5% del uso mundial de electricidad. Las proyecciones sugieren que alcanzaremos el 10% para 2030lo que indica que es posible que la tecnología no se mantenga al día a menos que introduzcamos nuevos enfoques fundamentales.

No hay duda de que Internet y una vida más digital ofrecen una oportunidad increíble para disminuir nuestro uso de energía y reducir nuestra huella de carbono. Por ejemplo, una sola persona en un vuelo de avión de ida y vuelta de largo alcance completamente cargado, digamos desde Venecia, Italia, a Los Ángeles, California, para asistir a una reunión en persona tiene un costo de energía de 10 000 kWh. Usando las estimaciones anteriores, se necesitarían ocho meses de videoconferencias de 12 horas en resolución 4K para que esa persona consuma la misma energía. En este caso, no cabe duda de que el streaming, y no el vuelo, es la mejor elección.

Sin embargo, como toda tecnología, el uso de Internet tiene un costo de energía. Es proporcional a la cantidad de datos transferidos, y el uso es más alto con imágenes y especialmente video. Cuando se usa mucho, su impacto se vuelve comparable al de las actividades que ya reconocemos como consumidoras de energía, como conducir un automóvil. Claramente necesitamos números más precisos para tomar las medidas apropiadas a nivel político.

Antes de tenerlos, nosotros, como particulares, podemos utilizar los datos de manera considerada:

• Apague la cámara cuando no la necesite en una videollamada.
• Disminuya la resolución del video cuando sea posible, particularmente en pantallas pequeñas.

• Mire películas cuando se transmiten en lugar de usar servicios a pedido, que requieren potencia computacional y datos dedicados para cada espectador.

• Finalmente, comencemos a pensar en kWh sobre todo lo que hacemos y hagamos nuestra parte para ayudar a la implementación de dicho estándar. De esta forma, hablaremos con la misma moneda energética, como lo hacemos con el dinero.

Para ayudar a que esto suceda, escriba a su compañía de gas, fabricante de automóviles, tienda de comestibles y cualquier fabricante para que proporcionen números en kWh de todo lo que venden. Esto nos permitiría configurar «carteras de energía» individuales y decidir cómo gastar lo que tenemos de manera sostenible y así alcanzar nuestros objetivos climáticos. Una vez que estos objetivos se definan de manera clara y concreta, será mucho más fácil para las personas, las empresas y los gobiernos tomar un curso de acción sensato todos los días, en todas las cosas, grandes y pequeñas.

Parte de la frustración que muchos de nosotros experimentamos en estos días es que nos sentimos impotentes frente al cambio climático porque no tenemos una representación concreta de cómo hacer algo al respecto en nuestra vida diaria. Al hablar de los problemas en unidades que comprendemos y percibimos, cerraremos la brecha entre las escalas local y global y, por lo tanto, seremos más efectivos en nuestras acciones.

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