La energía nuclear como solución a las crecientes necesidades energéticas de la IA
Puntos clave
- Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, el consumo eléctrico de los centros de datos estadounidenses representó alrededor del 4,4 % de la demanda total en 2023 y podría aumentar hasta situarse entre el 6,7 % y el 12 % en 2028.
- Las grandes empresas tecnológicas están firmando acuerdos a largo plazo en materia de energía nuclear: Google/NextEra (reactivación de Duane Arnold), Meta (Vistra/TerraPower/Oklo) y Microsoft/Constellation (Unidad 1 de Three Mile Island) para garantizar un suministro de energía limpia las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
- Los SMR y los microreactores ofrecen una potencia modular y escalable (≈1-20 megavatios en el caso de los microreactores, ≈20-300+ megavatios en el de los SMR), lo que se adapta a las elevadas demandas energéticas de los campus de IA.
- Entre los riesgos a corto plazo se encuentran los desajustes temporales (la demanda de IA crece en ciclos de tres a cinco años, mientras que la nueva energía nuclear puede tardar más en materializarse), los obstáculos normativos y las preocupaciones de la comunidad en torno a la ubicación de las instalaciones y el impacto en la red eléctrica.
- Las cargas de trabajo de IA gestionadas por software pueden convertir los centros de datos en recursos de red flexibles que reducen la carga durante los picos de demanda.
El problema energético de la inteligencia artificial
La inteligencia artificial (IA) se está expandiendo rápidamente y, con ella, el consumo mundial de electricidad. Varios análisis importantes prevén que el consumo eléctrico de los centros de datos podríamás que duplicarse para 2030, impulsado en gran medida por las cargas de trabajo de IA. Según el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, el consumo de los centros de datos de EE. UU. podría pasar de representar alrededor del 4,4 % de la electricidad nacional en 2023 aentre el 6,7 % y el 12 % en 2028. Las empresas de servicios públicos están evaluando actualmente si el crecimiento previsto de la carga de la IA es realista, y los analistas señalan que las solicitudes de interconexión duplicadas o especulativas generan incertidumbre y podrían dar lugar a una construcción excesiva o insuficiente, lo que resultaría costoso. Las autoridades locales de varios estados han expresado su preocupación, ya que algunos de los campus de IA propuestos solicitanentre 100 y 400 megavatiosde capacidad diaria, lo que es comparable al consumo eléctrico de ciudades de tamaño medio.
Por qué la energía nuclear vuelve a estar en el punto de mira
La energía eólica y la energía solar son esenciales para la descarbonización, pero su intermitencia dificulta el suministro a los sistemas de IA que requieren electricidad de alta fiabilidad las 24 horas del día. Las investigaciones deGoldman Sachsindican que la energía nuclear ofrece una fuente libre de carbono y con un alto factor de capacidad, capaz de satisfacer las necesidades energéticas de la IA las 24 horas del día, los 7 días de la semana. ElDepartamento de Energía de los Estados Unidosseñala que las instalaciones de energía nuclear proporcionan un tiempo de actividad y una estabilidad inigualables, lo que las hace muy adecuadas para la infraestructura digital con estrictos requisitos de fiabilidad.
Las fuentes de energía estables y limpias —especialmente la nuclear— serán esenciales para mantener la fiabilidad de la red eléctrica a medida que se acelere la demanda impulsada por la inteligencia artificial.
Las grandes empresas tecnológicas comienzan a invertir directamente en energía nuclear
Se está produciendo un cambio evidente en los sectores energético y tecnológico: las grandes empresas tecnológicas ya no actúan únicamente como consumidoras de electricidad, sino que están empezando a participar como socios de pleno derecho en el desarrollo energético. Pude presenciar esta transición de primera mano mientras asistía a la reunión anual de la Sociedad Nuclear Americana (ANS) en el verano de 2024. Los desarrolladores de reactores avanzados hicieron hincapié en su necesidad de capital sustancial para sacar adelante los proyectos, mientras que los representantes de los centros de datos —que se enfrentan a una demanda impulsada por la IA sin precedentes— expresaron la necesidad urgente de disponer de toda la energía fiable que pudieran obtener.
Cuando asistí a otra reunión de la ANS apenas seis meses después, el tono había cambiado notablemente. Las conversaciones habían pasado de centrarse en conceptos y necesidades a centrarse en colaboraciones concretas, ya que los promotores de energía nuclear y los operadores de centros de datos basados en inteligencia artificial debatían abiertamente sobre proyectos conjuntos, estrategias de coinversión y compromisos de suministro eléctrico a largo plazo. Lo que solo unos meses antes habían sido retos paralelos se había transformado rápidamente en soluciones coordinadas:
- Google y NextEra Energy se han asociado para volver a poner en marcha la central nuclear Duane Arnold, de 615 megavatios, en Iowa para 2029, con el fin de garantizar un suministro de energía libre de carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana, para las operaciones de inteligencia artificial y en la nube de Google.
- Meta ha firmado acuerdos a largo plazo con Vistra, TerraPower y Oklo que podrían permitir alcanzar una capacidad nuclear de hasta 6,6 gigavatios para 2035, mediante una combinación de reactores existentes y diseños de última generación.
- Microsoft respalda la puesta en marcha de la Unidad 1 de Three Mile Island, ahora denominada «Crane Clean Energy Center» de Constellation Energy, con el objetivo de garantizar un suministro eléctrico estable y limpio para su red de centros de datos basados en inteligencia artificial.
Mediante la firma de acuerdos de compra de energía a largo plazo, las grandes empresas tecnológicas están mitigando el riesgo de los proyectos nucleares y acelerando los plazos de implantación, que de otro modo se prolongarían mucho más.
Reactores modulares pequeños (SMR) y diseños de última generación
Los reactores modulares pequeños se están perfilando como los socios ideales para las instalaciones de IA a gran escala. Mientras que los microreactores suelen generar entre 1 y 20 megavatios, los SMR suelen ofrecer entre 20 y 300 megavatios, lo que se ajusta perfectamente a los perfiles de demanda de los campus de IA. Además, un análisis del Consejo Tecnológico de Forbesseñala que los diseños de próxima generación podrían ofrecer entre 50 y 500 megavatios por módulo, lo que permitiría la escalabilidad a medida que aumenta la carga de IA.
La puesta en marcha por parte del Departamento de Energía (DOE) del Programa de Demostración de Reactores Avanzados (ARDP) está configurando directamente el panorama de los reactores modulares pequeños (SMR) y los diseños de reactores de próxima generación, al crear vías estructuradas que permiten llevar las tecnologías prometedoras desde la fase conceptual hasta su implantación. A través de tres vías coordinadas —demostraciones de reactores completos en un plazo de siete años, subvenciones específicas para la reducción de riesgos con el fin de resolver las deficiencias técnicas y normativas, y la financiación del programa Advanced Reactor Concepts-20 (ARC-20) para diseños innovadores que aspiran a la comercialización en la década de 2030—, el ARDP ofrece una arquitectura de desarrollo muy adecuada a la naturaleza modular y escalable de los SMR y los sistemas avanzados. La colaboración del programa con el Centro Nacional de Innovación en Reactores respalda aún más este progreso al ofrecer bancos de pruebas, recursos para la selección de emplazamientos y la experiencia de los laboratorios nacionales necesarios para validar los componentes, los combustibles y el rendimiento de los sistemas integrados.
En conjunto, estos mecanismos de implementación aceleran la maduración de los reactores de pequeña y mediana potencia (SMR) y de los diseños avanzados al reducir el riesgo financiero, permitir la realización de pruebas iterativas y reforzar las cadenas de suministro nacionales; todos ellos pasos esenciales para el despliegue de reactores capaces de producir los cientos de megavatios de energía que podrían ser necesarios para la infraestructura digital e industrial de próxima generación.
Uno de los enfoques más innovadores es el de Deep Fission, que está desarrollando un reactor subterráneo de 15 megavatios instalado en un pozo a aproximadamente una milla de profundidad. Este diseño aprovecha la presión geológica natural para garantizar la seguridad pasiva, al tiempo que reduce los costes de construcción hasta en un 80 %. Las recientes rondas de financiación y las alianzas en materia de infraestructura digital ponen de manifiesto la creciente confianza del mercado.
Plazos, riesgos y consideraciones relativas a la comunidad
La demanda de electricidad impulsada por la inteligencia artificial está aumentando en ciclos de tres a cinco años, mientras que la concesión de licencias y la construcción de nuevos reactores —especialmente los SMR pioneros en su clase— pueden llevar mucho más tiempo. Los analistas advierten de un posibledesajuste temporal, lo que podría aumentar la dependencia de la generación de gas natural a corto plazo.
Los observadores del sector tecnológico también señalanlos obstáculos normativos, financieros y de percepción pública que existen desde hace tiempo y que siguen frenando el despliegue de la nueva energía nuclear.
La preocupación de la comunidad también va en aumento. Activistas y gobiernos locales de varios estados han cuestionado la ubicación, el consumo de agua y el impacto en la red eléctrica de los complejos de IA de varios gigavatios, lo que ha llevado a los promotores a dar prioridad a la participación de la comunidad y a la transparencia.
Sin embargo, los estudios prospectivos sobre la red eléctrica indican que los propios centros de datos pueden contribuir a estabilizarla: las cargas de trabajo de inteligencia artificial pueden ajustarse en tiempo real para reducir la presión sobre los sistemas de transmisión durante los picos de demanda.
Una mano de obra con formación en STEM: fundamental para ambos sectores
Un ecosistema próspero que integre la energía limpia y la inteligencia artificial depende de las personas, no solo de la tecnología. Las instalaciones de energía nuclear necesitantécnicos nucleares, operadores y especialistas en instrumentación y controles; los centros de datos de IA requieren expertos en ciberseguridad, ingeniería en la nube y computación avanzada.
Los informes dela Iniciativa de Energía del MITydel ACEEEsubrayan que es esencial contar con una mano de obra sólida, formada en las disciplinas STEM, para ampliar tanto los sistemas de energía limpia como las operaciones de los centros de datos de inteligencia artificial.
Por lo tanto, la educación en STEM no es un «producto» de estas industrias, sino el motor fundamental que impulsa tanto la infraestructura energética de próxima generación como los sistemas digitales que dependen de ella.
En resumen
La inteligencia artificial está transformando el suministro eléctrico fiable, que antes se daba por sentado, en una limitación estratégica y una ventaja competitiva. A corto plazo, la reactivación de las centrales nucleares y el aumento de su potencia ofrecen la vía más rápida hacia una energía más firme y limpia; a medio plazo, los reactores modulares de pequeño tamaño (SMR) y los reactores avanzados prometen soluciones escalables adaptadas a la demanda de la era de la inteligencia artificial.
Para alcanzar el éxito será necesario realizar inversiones a largo plazo, modernizar la normativa, establecer una colaboración significativa con la comunidad y, lo que es más importante, contar con unamano de obra formada en ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM)y preparada para trabajar en la intersección entre la ingeniería de energías limpias y la informática basada en la inteligencia artificial.
