El impacto ambiental de la nube

Cien millones de servidores, un millón de kilómetros de cables. La información que estás viendo en la pantalla quizás ha pasado por Tokio. La red pesa, y mucho.
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Internet funciona sobre un conjunto de redes de ordenadores interconnectadas y con un idioma común que nos permite obtener muchos servicios, cada vez más. Por lo tanto, cuando hablamos de Internet y de la nube no nos referimos a algo inmaterial, sino a algo muy material y diseminado por el mundo, algo que consume recursos y genera residuos y emisiones contaminantes, también gases de efecto invernadero.

Pero Internet también ha reducido de forma considerable el consumo de servicios hasta ahora más impactantes y nos ha permitido relacionarnos de forma eficiente posibilitando reuniones y formación a distancia, optimizando procesos de trabajo, revolucionando los medios de comunicación, etc. Entonces, ¿cuál es el balance ambiental de Internet? Su impacto es mayor o menor que si Internet no existiera?

Haremos un recorrido por los efectos ambientales de su parte más física (los centros de datos y servidores) y su vertiente más cotidiana (el uso).

 

Internet son cables, naves repletas de ordenadores, routers, antenas…

¿Cómo calcular las emisiones de gases de efecto invernadero de un aspecto tan intangible como Internet? El primer paso es materializarlo. De la misma manera que la gasolina sale por la manguera de la gasolinera después de atravesar medio mundo, Internet tam­bién necesita unos 100 millones de servidores1 repartidos en centros de datos (los mayores reciben el nombre de granjas de servidores); unos 300 cables de fibra óptica submarinos (entre ac­tivos y en construcción, unos 900.000 kilómetros);2 y antenas y routers para hacer llegar paquetes de información, finalmente, a nuestros múltiples dis­positivos digitales. Nos centraremos en los centros de datos.

mapamundi en el que se ven los cables submarinos y los principales centros de datos de internetSegún diversas fuentes,el 22% de los servidores se concentran en dize ciudades del mundo, como Hous­ton, Mountain View, Scottsdale o San Antonio.3 El 42% se encuentran en Estados Unidos y un 3,5% están en España. Para construir centros de datos se tienen en cuenta aspectos como el espacio (se necesita mucho, por razones de seguridad), el acceso a electricidad barata, la proximidad a lagos o ríos para ayudar a enfriar las máquinas (ya que uno de los principales consumi­dores de energía es la refrigeración de los servidores), las bajas temperaturas (por tanto se prefiere ubicarlos en lu­gares fríos), la posibilidad de funcionar con energías renovables (grandes em­presas están invirtiendo en reducir el impacto ambiental asociado a su con­sumo) e incentivos fiscales.

El origen renovable de la energía consumida por los data centers no es un tema menor. Por un lado está claro que suma puntos en las estrategias de responsabilidad social corporativa y en la imagen de los grandes gigantes de los datos. Por otro lado les asegura una fuente energética más segura y, en muchos casos, más barata, dependiendo del país.

Las mayores granjas de servidores se encuentran en Tokio (130.000 m2), Chicago (102.000 m2), Dublín (51.000 m2), Gales (70.000 m2) y Miami (70.000 m2). Su número se ha mantenido casi constante desde 2008 porque en los últimos diez años se han consolidado las tecnologías de virtualización que han permitido multiplicar su capacidad por cinco(según datos de la International Data Corporation).

 

¿Qué ocurre en este entramado de dispositivos cuando nos conectamos a la red?

Así pues, cuando nos conectamos a Internet, en realidad, nos estamos conectando a grandes centros de datos le janos. In ternet se va materializando cada vez más y lo hará más aún si tra­tamos de entender qué sucede en el momento que accedemos a la red. La señal sale de nuestro ordenador y se dirige al punto de acceso del edificio (el RITI), y desde allí a las centrales de las operadoras y a la central telefónica. A su vez, las operadoras se conec-tan entre sí y llegan a los centros neutros, dónde se enlazan con las grandes redes denominadas Tier 1. En la Pe­nínsula, las principales conexiones con la Red global están en Conil (Cá­diz) y Estepona (Málaga), por donde pasan dos de los principales cables inter continentales. Otras conexiones importantes son las que pasan por los Pirineos y la conexión con Lisboa.2

Con la aplicación para Android Intrace: Visual Traceroute se puede hacer un seguimiento del camino que recorren nuestros datos desde el corres-pondiente dispositivo hasta múltiples servidores de todo el mundo. A partir de la introducción de nuestra IP, un dominio o un sitio web, se obtiene un mapa que muestra el recorrido de los datos y también un informe resumen con las direcciones IP, la ubicación de los servidores y los milisegundos requeridos durante el viaje. Por ejem­plo, para acceder a la web de Opciones nuestros datos han pasado por un to­tal de 16 servidores, y han cruzado el océano Atlántico y Estados Unidos. En la consulta de la versión digital de The Guardian,los datos atraviesan Eu­ropa, Asia y llegan a la costa oeste de Estados Unidos, cruzando el Pacífico.

Es un ejercicio curioso para concienciarnos sobre cómo nuestras consultas en Internet implican un largo viaje por múltiples servidores físicos a muchos kilómetros de distancia. En el Termi­nal de nuestro ordenador, poniendo traceroute (para Ubuntu y Mac) o tracert (para Windows), y una dirección web, también se puede hacer este ejer­cicio. Los resultados se pueden interpretar siguiendo las indicaciones del tutorial How to read a traceroute?4

 

La huella energética de las TIC y su contribución al cambio climático

El causante principal de la huella ambiental de Internet es la energía necesaria para hacer funcionar su in­fraestructura. Los centros de datos, las antenas de móvil y los dispositi­vos necesarios para acceder a Inter­net requieren grandes cantidades de electricidad. Jon Koomey, profesor de la Universidad de Stanford, es uno de los pocos que se ha dedicado a calcu­lar este impacto y afirma que el uso de Internet, si tenemos en cuenta todos los elementos que lo hacen funcionar, supone el 8-10% de nuestro consumo energético. Los centros de datos repre­sentan un 1,5­2%.

consumo de energía de internet

En lo que concierne a las fuentes energéticas que nutren los centros de datos, hoy en día la mayor parte consumen electricidad generada en plantas de carbón y centrales nucleares. Por ejemplo, el 55,1% de la energía utilizada por Apple para sus servidores proviene del carbón, un 49,7% en el caso de IBM y un 39,4% en el caso de Facebook.5 A pesar de este escenario, las grandes empresas son concientes del impulso publicitario que supone ser eco-friendly y están dedicando grandes esfuerzos para incorporar energías renovables, más allá de sus intereses por modelos más sostenibles que los hace menos dependientes energéticamente y les permite reducir costes.

Desde el proyecto europeo RenewIT, en el que está implicado el Barcelona Supercomputing Center, el Institut de Recerca en Energia de Ca­talunya (IREC) y la consultora ener­gética Aiguasol, entre otros; están in­vestigando el potencial de las energías renovables como fuente de alimenta­ción de los centros de datos. Además, se está trabajando en mejorar la eficiencia de estos centros mediante una mejor gestión del software, y sistemas de refrigeración más eficientes, como refrigeración ‘ventanas abiertas’, o el reaprovechamiento del calor generado por sistemas de calefacción, agua ca­liente, etc.

De todos modos, los centros de datos no se utilizan únicamente para almacenar datos de la red asociada a Internet, sino que también realizan otras tareas como el cálculo intensivo de modelos matemáticos (el MareNos­trum de la UPC es un ejemplo) o de as­pectos contables (en el caso de los ban­cos), y el almacenamiento de bases de datos diversas. Por otro lado, la mayo­ría de los centros de datos son peque­ños y no tienen suficiente escala como para aplicar medidas de eficiencia o mejora ambiental. Tan sólo los gran­des se lo pueden permitir. Por lo tanto, hay mucho camino por recorrer en la minimización del impacto ambiental de los servidores asociados a nuestro uso de Internet.

Según el Annual Report 2013 del CEET,6 a pesar de que la eficiencia en el funcionamiento de Internet incre­mente un 15% cada año (en su pro­yección más optimista, ver la gráfica siguiente), el año 2025 esta red de redes pasaría a consumir el 5% del suministro global de energía. Pero según proyecciones más pesimistas y también más realistas, este porcentaje podría llegar a consumos del 10­15%. Además, estos datos se refieren a la industria de las TIC (es decir, las fábri­cas, redes, etc.) pero no contabilizan el consumo asociado a nuestro uso final de estas tecnologías digitales (orde­nadores, smartphones, tablets, smart TV, etc.). Es decir, aunque Internet nos ha permitido ser muy eficientes, la creciente circulación de datos y el incremento previsto de usuarios nos conduce a un aumento considerable de su consumo de energía.

En relación con las emisiones de GEI y a la afectación de la era digital en el cambio climático, el CEET y el pres­tigioso centro de investigación Bell Labs han calculado que el sector de las TIC e Internet produce 850 millo-nes de toneladas de CO2 al año, cifra que se duplicará en 2020 (según uno de sus estudios).7 De las emisiones glo­bales del sector de las TIC (año 2011), un 61% proviene del consumo final de nuestros dispositivos digitales y únicamente un 17% proviene de los citados data centers; aunque la previ­sión que hace el SMARTer 2020 Report es que este porcentaje llegue a un 23% el 2020. Asimismo, y según este mismo informe, el año 2020 el sector digital podría permitir la reducción de emisiones de 7,8 Gt de CO2 que equivale a un 15% de las emisiones de sectores como el de la energía, la edificación, el transporte o el comercio.

Según Jon Koomey, “no se debe olvidar que Internet ayuda a mejorar la eficiencia de las industrias no digitales, que aún representan el 90% del consumo energético mundial.” Enton­ces, ¿cuál és la respuesta a la pregunta sobre si el balance global ambiental de Internet es positivo (menos impac­tante) o negativo (más impactante)? Según el último estudio citado del CEET (SMARTer 2020 Report), aunque el consumo de energía de Internet incremente (así como las emisiones asociadas), debido a un mayor número de internautas y más datos circulando; se espera una reducción de las emisiones globales relacionadas con la mejora de la eficiencia que Internet puede trasladar a otras actividades humanas. Por lo tanto, el balance am­biental, según este informe, es positi­vo: el impacto de Internet es inferior al impacto si éste no existiera. Otros estudios, sin embargo, llegan a conclu­siones diferentes.

 

El uso cotidiano de Internet. Cuando los megas, la rapidez y los dispositivos digitales sí importan

Se estima que 2,5 millones de personas están actualmente en línea, y se espera que este número aumente casi un 60% en los próximos cinco años. Según el Informe Sociedad de la Información en España 2015 de la Fundación Telefóni­ca,8 en España hay 27,1 millones de internautas (un 58,37% de la población total); en particular, un 98,5% de los jó­venes entre 16 y 24 años usan Internet. Las líneas de fibra óptica ya suman 3,1 millones, prácticamente el doble que el año 2014. Parece ser que nos gusta con­sumir tecnología digital: un 78,2% de los internautas lo hacemos a través del ordenador y un 88,3% con el smartphone. Aunque Internet también se consu­me desde los televisores, las smart TV (parece ser que tan sólo si un produc­to está conectado a Internet pasa a ser smart), un 44% más que el año 2014; y desde las consolas de videojuegos, un 32% más que el 2014.8

En nuestro día a día utilizamos In­ternet constantemente para comu­nicarnos y nutrirnos de información, para trabajar y distraernos. Internet se ha convertido en algo más que una tec­nología, en una nueva manera de vivir y relacionarnos. Más de 2.000 millones de usuarios con una gran actividad diaria: búsquedas (una media de 5,7 bi­llones al día), el correo electrónico que respondemos (425 millones de usua­rios de Gmail que producen 12.240 millones de mailscada hora), un anun­cio que vemos (que circula por Google unos 30 billones de veces cada día), curiosear por Facebook (200 millones de actualizaciones por hora) y ver aquel vídeo pendiente del Youtube (con unos 4 billones de visualizaciones).8 El apli­cativo The Internet in Real Time mues­tra la cantidad de gigabytes de datos, mensajes y likes de Facebook, tuits del Twitter, subidas a Instagram, nuevos usuarios de Linkedin, número de pins del Pinterest, mensajes del WhatsApp, etc. en tiempo real. Es difícil seguir los números, ya que crecen de manera muy veloz y constante. ¡Qué vértigo!

En cuanto al uso final y más cotidiano de Internet, el primer paso es reducir el consumo asociado a las TIC, valorando nuestras necesidades reales. En Internet cada vez nos encontramos más vídeos (que se inician solos), más animaciones, más calidad en las imágenes; y cada vez po­demos adjuntar más archivos y de ma­yor peso en un solo correo o mensaje, porque en pocos años la cantidad de datos que podemos enviar han pasa­do de decenas de MB a más de 10 GB, y ‘gratis’. Si, como en el caso de los teléfonos móviles, no sólo pagáramos por la velocidad sino también por los datos consumidos, seguramente nuestra manera de consumir ‘Internet’ sería menos acelerada e impulsiva, más reflexiva.

Por ejemplo, los spam que se gene­ran emiten 28,5 millones de toneladas de CO2, además de un total de 104.000 millones de horas para borrarlos. Y es que resulta que el 61% de los mails que se reciben no son esenciales (un 68,8% directamente son spam).9 Otro ejemplo muy extendido en la red es el impacto de un correo electrónico cuyo envío implica la emisión de 4g/CO2, y de 50g/CO2 en el caso de contar con un adjun­to pesado.9 Antes hemos hablado de 12.240 mails cada hora. Sólo hay que multiplicar y el vértigo se incrementa.

Si una bús­queda en Internet tarda más de 400 milisegundos, los usuarios buscan menos o buscan alternativas. Esto equivale a un ‘abrir y cerrar los ojos’, y ya se considera esperar demasiado. La rapidez sí importa

Otro aspecto clave cuando hablamos de comunicaciones e Internet es la rapidez y la inmediatez. Según la investigación Speed matters for Google web search,10 si una bús­queda tarda más de 400 milisegundos, el usuario realiza menos búsquedas de forma gradual en el tiempo. Para Google este criterio es básico en su mo­delo de negocio. Sus usuarios son im­pacientes y si las respuestas tardan en llegar más de lo que quieren, estos bus­can menos. Pero, ¿cuánto es un milise­gundo? Un milisegundo es la milésima parte de un segundo y 400 milisegun­dos equivale a ‘abrir y cerrar los ojos’, y esto ya se considera esperar demasiado delante de una búsqueda. Esperar a que se descargue un vídeo, una canción o una actualización de una red social no está bien concebido; a pesar de que pa­rezca imperceptible para los humanos, no lo es, y las grandes empresas están investigando la mejora de este aspecto como factor competitivo.11

 

En cuanto al consumo de energía en casa

Se­gún datos del año 2012 del Electric Research Institute, los smartphones y los tablets consumen mucha menos energía que aparatos electrónicos tradicionales como el portátil, el PC de sobremesa o la TV de plasma. Se trata de aparatos multifuncionales que han conseguido ‘miniaturizar’ otros dispositivos más grandes, reduciendo el consumo de materiales y de energía.

El balance entre los beneficios ambientales de esta desmaterialización y sus impactos ambientales resulta mucho más complejo de calcular. Diversos artículos científicos han rea­lizado aproximaciones con ejemplos concretos como: ¿qué impacta más, ver contenidos con un DVD o bien on-line en streaming?12 Según datos del año 2011m, si se substituyesen todas las visualizaciones con DVD por hacerlo en streaming, el total de uso de ener­gía primaria se reduciría en 162 PJ y las emisiones lo harían en 86 billones de kg; ahorro equivalente a la energía primaria utilizada para satisfacer la demanda anual de electricidad de casi 200.000 hogares en Estados Unidos.

Cabe puntualizar que las emisio­nes de CO2 directamente relacionadas con el funcionamiento de nuestros dispositivos digitales, principalmen­te los teléfonos móviles y los tablets, representan el 20% de las emisiones directas asociadas a estos gadgets.13 Por lo tan­to, es en estas fases de su ciclo de vida en las que debemos concentrar, también, los esfuerzos; sobre todo los gobiernos, diseñadores y fabricantes. Y también los consumidores, escogiendo produc­tos mejor diseñados y más duraderos.

Así pues, el consumo de energía asociado al uso cotidiano de las TIC es suficientemente significativo como para intentar minimizarlo con un uso más consciente y sostenible.

 

Notas

1.  RenewIT (abril 2014). “Data centres: market archetypes and case studies“.

2.  Ecologistas en Acción (junio 2013). “Una red sin límites en un planeta limitado“.

3.  Pingdom, Royal (New York Times) y Koomey, Jon (Data Center Knowledge). Información encontrada en la infografía Internet no es invisible, de Mari Nieves Lorenzo para relajaelcoco para la revista Yorokobu.

4. Mitchel, S. (octubre 2015). “How to read a traceroute?” In motion hosting.

5. En el informe de Greenpeace Clicking Clean: how companies are creating the Green Internet? (abril 2014) se puede consultar cuáles son las fuentes energéticas de los grandes hubs (concentraciones territoriales) de centros de datos.

6.  Centre for Energy-Efficient Telecommunications (CEET), centro de investigación público-privado de la Universidad de Melbourne (Australia) dedicado a mejorar la eficiencia energética de las telecomunicaciones globales.

7.  CEET y Bell Labs (enero 2013). “Methodologies for assessing the use-phase power consumption and green-house gas emissions of telecommunications network services”. Environ Sci Technol.

8.  Fundación Telefónica (2015). “Sociedad de la Información en España (SIE)“.

9.  Berners-Lee, M. y otros (21 de octubre 2010). “What’s the carbon footprint of… email?” The Guardian.

10. Brutlag, J. (22 de junio 2009). “Speed matters for Google web search“. Google, Inc.

11. Lohr, S. (29 de febrero 2012). “For impatient web users, an eye blink is just too long to wait“. New York Times.

12. Shehabi, A. y otros (2014). “The energy and greenhouse-gas implications of internet video streaming in the United States”. Institute of Physics.

13. Bates, O. y otros (2014). “Towards an holistic view of the energy and environmental impacts of domestic media and IT”. Lancaster University.

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Retrat d'Ana Villagordo, ambientòloga

Ana Villagordo

Consultora en proyectos de comunicación ambientao, estrategia creativa y diseño sostenible.

anavillagordo.com