Informe sobre las Implicaciones Ambientales de la Inteligencia Artificial y su Relación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

La Inteligencia Artificial (IA) es comúnmente asociada con aplicaciones móviles o chatbots, sin embargo, sus implicaciones ambientales más significativas ocurren en los centros de datos, instalaciones masivas que alojan cientos o miles de computadoras que procesan cada solicitud de IA. Estos centros varían en tamaño y forma, desde pequeñas salas de servidores hasta grandes instalaciones operadas por corporaciones tecnológicas como Google, Microsoft y Amazon.

La nueva generación de centros de datos, diseñados para servicios de IA, utiliza procesadores más potentes llamados GPU, que consumen mucha más electricidad y requieren mayor refrigeración, incrementando así el impacto ambiental. Un solo centro de datos dedicado a IA puede consumir tanta electricidad como una ciudad pequeña y tanta agua como un vecindario grande.

La Inteligencia Artificial Generativa y su Percepción Pública

La IA Generativa, que produce texto, imágenes y videos, genera opiniones divididas. Un informe del Pew Research Center indica que solo el 17% de la población estadounidense cree que la IA tendrá un impacto positivo en los próximos 20 años, frente al 56% de expertos en la materia. Además, el 51% de la población está más preocupada que emocionada, y ambos grupos coinciden en la necesidad de una regulación más estricta de la IA.

Implicaciones Ambientales de la IA y su Relación con los ODS

Una preocupación creciente es el impacto ambiental de la IA durante todo su ciclo de vida. Aunque algunos líderes tecnológicos argumentan que los beneficios superan los costos, no se consideran adecuadamente los efectos sobre la salud y el medio ambiente, especialmente en comunidades cercanas a los centros de datos que enfrentan contaminación y aumento en costos energéticos.

El Costo Energético de las Solicitudes a Herramientas de IA

1. Cuando un usuario envía una solicitud a ChatGPT, esta es procesada en centros de datos mediante GPU y CPU, siendo las GPU las que consumen mayor energía.
2. Una sola consulta a un modelo pequeño de IA consume aproximadamente 114 julios, mientras que modelos más grandes pueden usar hasta 6706 julios por respuesta.
3. La generación de imágenes y videos consume aún más energía, con videos de alta calidad de cinco segundos usando más de 3,4 millones de julios.
4. ChatGPT recibe más de mil millones de solicitudes diarias, lo que equivale al consumo eléctrico anual de más de 3000 hogares.
5. El consumo eléctrico de centros de datos en EE. UU. ha aumentado del 1,9% en 2018 al 4,4% en 2023, con proyecciones de hasta el 12% para 2028.

Estos datos evidencian la necesidad de alinear el desarrollo tecnológico con el ODS 7: Energía Asequible y No Contaminante y el ODS 13: Acción por el Clima, promoviendo eficiencia energética y reducción de emisiones.

Uso del Agua en los Centros de Datos

Los centros de datos requieren sistemas de enfriamiento que utilizan grandes cantidades de agua para evitar el sobrecalentamiento de los servidores. En 2023, el consumo directo de agua en centros de datos de EE. UU. fue de 66 millones de metros cúbicos, equivalente al uso anual de agua de más de medio millón de personas.

• Este uso ha triplicado en diez años, mostrando una tendencia exponencial.
• El consumo indirecto de agua, asociado a la generación eléctrica para estos centros, es aún mayor, estimado en 800 millones de metros cúbicos.
• La ubicación de muchos centros de datos en regiones con escasez hídrica genera competencia por recursos limitados, afectando comunidades locales y agricultura.

Estos aspectos están directamente relacionados con el ODS 6: Agua Limpia y Saneamiento, que busca garantizar la disponibilidad y gestión sostenible del agua para todos.

Contaminación del Aire y Salud Pública

El funcionamiento y ciclo de vida de la IA contribuyen a la contaminación atmosférica mediante la emisión de partículas finas, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre, afectando la salud humana. Se estima que para 2030, el costo en salud pública asociado a los centros de datos en EE. UU. superará los 20 mil millones de dólares anuales.

1. Generadores de respaldo diésel en centros de datos emiten contaminantes atmosféricos.
2. La electricidad proviene en gran medida de plantas de combustibles fósiles que liberan contaminantes.
3. La fabricación de hardware y construcción de centros de datos genera emisiones contaminantes adicionales.

Estos impactos afectan desproporcionadamente a comunidades de bajos ingresos, evidenciando la importancia del ODS 3: Salud y Bienestar y el ODS 10: Reducción de las Desigualdades.

Recomendaciones y Llamado a la Acción

Es fundamental aumentar la conciencia sobre las implicaciones ambientales de la IA y promover políticas que incluyan:

• Participación comunitaria en la planificación de centros de datos.
• Protección ambiental rigurosa y regulación efectiva de la IA.
• Transparencia y accesibilidad de información por parte de desarrolladores tecnológicos.
• Distribución equitativa de los beneficios tecnológicos.

Estas acciones están alineadas con el ODS 16: Paz, Justicia e Instituciones Sólidas y el ODS 17: Alianzas para Lograr los Objetivos, promoviendo gobernanza inclusiva y cooperación multisectorial.

Recursos Educativos

En colaboración con estudiantes de Ciencias de la Computación y Matemáticas, se ha desarrollado un sitio web educativo que ofrece información interactiva sobre la relación entre IA, energía y agua, fomentando la educación y sensibilización sobre los costos ambientales de esta tecnología.

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

1. ODS 6: Agua limpia y saneamiento
   • El artículo discute el uso significativo de agua en los centros de datos para refrigeración, así como el impacto en regiones con escasez de agua.
2. ODS 7: Energía asequible y no contaminante
   • Se aborda el alto consumo energético de los centros de datos y la necesidad de energía para procesar IA, con énfasis en el aumento del consumo eléctrico.
3. ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles
   • El artículo menciona cómo los centros de datos están ubicados cerca de comunidades que pueden verse afectadas por la contaminación y el aumento en costos de energía.
4. ODS 12: Producción y consumo responsables
   • Se discuten los impactos ambientales del ciclo de vida de la IA, incluyendo la fabricación de hardware y el uso de recursos.
5. ODS 13: Acción por el clima
   • El aumento en el consumo energético y las emisiones contaminantes de los centros de datos contribuyen al cambio climático.
6. ODS 3: Salud y bienestar
   • El artículo destaca la contaminación del aire generada por los centros de datos y su impacto negativo en la salud humana.
7. ODS 10: Reducción de las desigualdades
   • Se menciona la injusta distribución de los impactos ambientales, afectando principalmente a comunidades de bajos ingresos.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. ODS 6 – Meta 6.4: Aumentar el uso eficiente de los recursos hídricos en todos los sectores y asegurar la sostenibilidad del abastecimiento de agua.
2. ODS 7 – Meta 7.2: Aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.
3. ODS 7 – Meta 7.3: Doblar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.
4. ODS 11 – Meta 11.6: Reducir el impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, prestando especial atención a la calidad del aire y la gestión de residuos.
5. ODS 12 – Meta 12.2: Lograr la gestión sostenible y el uso eficiente de los recursos naturales.
6. ODS 13 – Meta 13.2: Integrar medidas relativas al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
7. ODS 3 – Meta 3.9: Reducir considerablemente el número de muertes y enfermedades causadas por productos químicos peligrosos y contaminación del aire, agua y suelo.
8. ODS 10 – Meta 10.2: Potenciar y promover la inclusión social, económica y política de todas las personas.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

1. Indicadores relacionados con el consumo de energía:
   • Porcentaje del consumo total de electricidad atribuido a los centros de datos (mencionado aumento del 1.9% en 2018 al 4.4% en 2023 en EE.UU.).
   • Consumo energético en julios por solicitud de IA (114 julios para modelos pequeños, hasta 6706 julios para modelos grandes).
2. Indicadores relacionados con el uso del agua:
   • Volumen de agua directa consumida por centros de datos (66 millones de metros cúbicos en 2023 en EE.UU.).
   • Uso indirecto de agua para generación eléctrica (800 millones de metros cúbicos en 2023).
   • Tendencia de crecimiento del uso de agua (triplicación en 10 años).
3. Indicadores relacionados con la contaminación del aire y salud:
   • Emisiones de contaminantes atmosféricos criterio (PM2.5, NO2, SO2) generadas por centros de datos y su ciclo de vida.
   • Carga económica estimada de daños a la salud pública ($20 mil millones anuales en 2030 en EE.UU.).
   • Casos de enfermedades respiratorias y cardiopulmonares atribuibles a la contaminación generada.
4. Indicadores de justicia ambiental:
   • Distribución geográfica y socioeconómica de los impactos ambientales (afectación a comunidades de bajos ingresos).

4. Tabla: ODS, metas e indicadores

Fuente: blog.ucs.org