lunes, 15 de agosto de 2022

TECNOLOGÍA Y CONSUMO DE ENERGÍA


Las computadoras no son las villanas, pero pueden consumir más electricidad de la que pensás
Somos los únicos hijos de este planeta que consumen más energía que la que producen mediante la fotosíntesis o el metabolismo de los alimentos
Las máquinas no impactan fuerte en la factura, pero la electrónica, mal usada, termina sumando números que asustan; se llama goteo. Además, cómo entender los Watts, los kWh y al menos un par de leyes de la termodinámica
Ariel Torres
Más por razones ecológicas que económicas –pero también por razones económicas– soy un pelín obsesivo con el consumo de energía. No es vocación de molestar, sino consciencia termodinámica. Somos los únicos hijos de este planeta que consumen más energía que la que producen mediante la fotosíntesis o el metabolismo de los alimentos. La energía disponible es, aunque parezca al revés, virtualmente ilimitada. Tenemos un bello sol tipo G a la distancia correcta (la órbita de la Tierra está en lo que se conoce como zona habitable), que, además de ser una generosa fuente de energía, causa una serie de fenómenos locales, como el viento, que también pueden proveernos energía. Como si no fuera suficiente, quiso el destino que dispongamos de una enorme Luna, que contribuye asimismo, gravitación mediante, con la cuenta corriente disponible de kWh.
Pero solo ahora empezamos a más o menos contar con las tecnologías (y la perspectiva) necesarias para aprovechar estas energías, en lugar de quemar combustibles fósiles. Pero incluso este trayecto es turbulento. Un panel solar es más ecológico, pero fabricarlo requiere fundiciones de silicio, que consumen mucha energía; esa energía tiene que salir de alguna parte, y eso contamina. Falta mucho para lograr un estado de cosas aceptable.
En ese todavía falta mucho es donde entra nuestro consumo. Sé que puede resultar incómodo, pero si de verdad nos tomamos en serio el cambio climático y eso de dejarles a nuestros hijos un mundo mejor, entonces deberíamos reducir nuestro consumo de energía a una fracción de lo que gastamos hoy. Independientemente de las tarifas irrisorias que se pagan en el AMBA, consumimos demasiada energía. Consumimos de más. Consumimos mal. ¿Pero es posible hacerlo mejor? Sí, claro que sí.
Mi cocina parece un estadio de fútbol, por la cantidad de luz que hay, pero solo consume 25 Watts. Cinco LED de 5 Watt cada uno (más sobre Watts, Joules, kWh y demás, enseguida). Cierto, el LED es más caro. Pero también dura muchísimo más tiempo. Si en lugar de eslóganes doctrinarios, dogmas ideológicos y credos vacíos pensáramos en términos puramente termodinámicos, empezaríamos a hacer bien las cosas.
Las ciudades consumen mucha energía en simplemente ser visibles, funcionar como atractivo y turístico y por seguridad; el LED ha cambiado sustancialmente esa ecuación
¿Y el gas? Se habla poco del gas. Buena parte de nuestra Nación no tiene acceso a la red de gas. Además es más contaminante que la electricidad. En casa casi no usamos gas. Un poquito en invierno, porque no queda más remedio; calefaccionar con un aire acondicionado es muy ineficiente. ¿Cómo hacemos? El día que me llevé una linda (aunque superficial) quemadura al probar la temperatura del agua de una manguera que había estado al sol en mi jardín, me di cuenta de la enormidad de energía que nos pasa por al lado sin que la aprovechemos. Ese día me puse a averiguar y poco después había comprado un termotanque solar, que ya superó su quinto año de servicio y que nos releva de todo gasto en gas entre septiembre y mayo; impresiona, eso sí, lo que pagamos en concepto de impuestos, tasas y contribuciones. Aún cuando el consumo sea cero.
¿Es contaminante construir unos de estos termotanques? Bueno, toda industria contamina, ese no es el punto; en el caso de los termotanques solares el impacto es muy bajo, el mantenimiento es mínimo y mientras no venga una de esas semanas tristes y nubladas, no falla; nos sobra agua caliente, literalmente.
El cómputo consume mucha energía
¿Y las computadoras? ¿Cuánto influyen en la factura o en nuestra conducta eco? Bueno, como siempre (salvo que quieran arengar desde una tarima), depende. Vamos a eso.
Hace unos días, dado que las series forman parte del entretenimiento cotidiano de una parte de la familia, decidí que no era mala idea invertir dinero en una pantalla mejor y, sobre todo, que consumiera menos electricidad. Sí, exacto, las pantallas son una de las piezas de ingeniería a las que hay que tratar con cuidado. Veníamos usando un robusto LCD de 2007 con una potencia nominal de 230 Watts y pasamos a otro de última generación que normalmente requiere 50 Watts y puede llegar a 150. Mejor imagen y mucho menos gasto de energía. Una buena forma de convertir pesos en algo útil antes de que la inflación evapore su valor. Eso sí, me asombró que el nuevo televisor no trajera una película protectora de la pantalla, así que llamé a Samsung para consultarles sobre esto. Bueno, resulta que en la Argentina la dichosa película no se consigue. No hay remate.
Ahora, ¿cómo sabía de antemano que el LCD antiguo era energéticamente problemático? Simple: disipaba mucho calor. Servía de tele y de radiador. No, en serio, esta es una de las reglas que hay que tomar muy en consideración, si queremos consumir menos energía. Si algo calienta es porque está consumiendo energía. Una pausa acá, antes de que haya una pueblada de físicos que, con justa razón, se quejarán de este reduccionismo. Sí, es más complicado. Las complicaciones tienen que ver con la segunda ley de la termodinámica, y esa es la razón del reduccionismo. Como ya bastante complicado es tratar de comprender qué está sacudiéndonos una factura de electricidad o gas exorbitante, simplifico: si calienta, está consumiendo energía; y cuanto más calienta, más consume.
Las placas de video modernas son indispensables para juegos, cálculo y minado, pero consumen mucha energía; en la foto una RTX 3080 de Nvidia
Por eso, cuando te ponés un jueguito 3D en la computadora parece que la tarjeta de video va a salir volando. ¿La razón? Pasa de unos moderados 45 grados a 80 o más, y los ventiladores se ponen al máximo para disipar ese calor. ¿Por qué? Por una larga lista de motivos, pero en última instancia porque está consumiendo más electricidad. Por eso una computadora para juegos puede llegar a tener una fuente de 700 Watts. Ya vamos a hacer unos números, pero se cae de maduro que 700 Watts, aunque es cierto que de ningún modo la máquina consume esto todo el tiempo, es una enormidad. Una placa de gráficos buena, pero del montón, requiere una potencia de 120 a 150 Watts; las más potentes llegan a 350. Hacé números.
¿Y la consola, lo mismo? Lo mismo. El cómputo consume mucha energía, por eso las tarifas bajas de electricidad del AMBA son un paraíso para los minadores de criptomonedas (uno de ellos me dijo, una vez: “Cuando pongan las tarifas donde tienen que estar, se termina la ganancia”) y por eso, durante la última hola de calor en Texas, Estados Unidos, se les solicitó a los mineros suspender sus actividades. La mayoría acató, entre otras cosas porque a algunos se les pagó para apagar sus minas.
Pero el aire acondicionado también consume mucho, y produce frío, ¿cómo es eso? Sí, claro, por eso dije que es complicado. Ahora, salí del living a 24 grados y fijate lo que emite el equipo de aire afuera de la casa. Exacto, calor. A montones. Por razones que son muy interesantes, pero que también dejaré fuera por hoy, enfriar es más eficiente que calentar. Especialmente si hay buen aislamiento. Pero vuelvo a las máquinas.
Pantallas, pantallas, pantallas
Junto con el cómputo (el del procesador de propósito general, o CPU, y el de la placa de gráficos, o GPU, en ambos casos por sus siglas en inglés) las siguientes culpables son las pantallas. No consumen mucho (entre 20 y 35 Watts), pero si están todo el tiempo encendidas, la suma al final va a mover la aguja. Dejar al computadora siempre encendida es conveniente, porque los circuitos van a durar más si no son sometidos al shock del arranque todos los días; y que tengan un larga buena vida útil también es ser eco friendly. Esto que digo no es teórico. Lo sé por experiencia. Mis máquinas permanecen encendidas 24x7 desde hace 30 años, y son un ejemplo de longevidad. Pero hay que tomarse el trabajo de configurarlas para que eso no se traduzca en un consumo innecesario.
Una cosa antes. Salvo que mines criptomonedas o que realmente tengas una adicción a los videojuegos con gráficos avanzados, las computadoras no son de ninguna manera las malas de la película. Los villanos son los hornos eléctricos, los termotanques (los calefones son mucho más eficientes, sobre todo si no usan piloto) y los acondicionadores de aire. Un mal aislamiento es otro enemigo del consumo responsable de energía, pero por regla general es más difícil de cambiar (digo: no vas a construir de nuevo el edificio donde vivís). Sin embargo, en este aspecto hay una regla simple que en general no se toma en consideración: cierren las puertas. De poco sirve que enciendas la calefacción o el acondicionador de aire en el dormitorio, si dejás la puerta abierta de par en par. Recuerden que hay algo llamado entropía y recuerden la segunda ley de la termodinámica. Vuelvo a las pantallas.
Podés cerrar la tapa de la máquina y dejar que la notebook se suspenda. Su consumo va a ser ínfimo. Si usás desktop y la tenés programada para que haga cosas de noche, no hace falta que la suspendas; una máquina que no se usa para nada consume muy poco. Pero sí es importante que programemos las pantallas para que se apaguen. Eso se hace desde la configuración de Windows (Windows+I); en la caja de búsqueda hay que escribir “energía” y en Configuración de energía y suspensión hay que poner un período de inactividad para que las pantallas se apaguen, y listo. Si, como a veces pasa, tu placa de video se lleva mal con Windows y no le obedece, apagalas a mano o usá el temporizador incorporado al monitor, si tiene.
Configuración de apagado de pantallas en Windows 11
Consejo del estribo: mantengan a la vista la pestaña Rendimiento del Administrador de tareas (Mayúsculas+Control+Escape). Si le dan doble clic en un área libre, se convertirá en un monitor excelente de lo que está haciendo la máquina. Es eso o mantener atento el oído; si los ventiladores internos empiezan a zumbar como abejorros, algo está pasando. En general es algo normal que dura unos segundos o un par de minutos. Pero también puede ser una aplicación que se cuelga (a VLC solía pasarle esto), y si queda ahí, de fondo, todo el día, todos los días, sí, al final va a contribuir innecesariamente al consumo. Por añadidura, el calor excesivo no es muy amigo de los circuitos, así que aparte del gasto de electricidad está el envejecimiento prematuro de componentes que no son precisamente económicos.
Durante un día normal de oficina, el uso del CPU es muy bajo; si se pone al 100% y se queda ahí mucho tiempo, algo malo está pasando. Malo o no, eso consume electricidad también
Resumiendo: con todo a full en un día normal de oficina, el CPU debería fluctuar entre 5 y 20 por ciento. Salvo que seas editor de imágenes, video o audio, hagas síntesis de sonido u otras tareas que requieren mucho cómputo, el GPU no debería ser un factor; excepto que tengas la tele encendida en YouTube todo el día. Sí, claro, ver películas y series pone a la placa de video a trabajar; no como un juego, ni cerca, pero todo suma.
En las Opciones del Administrador de tareas podés elegir cuál pestaña se abre de forma predeterminada; la de Rendimiento es la más útil para tener de un vistazo el consumo de la computadora
Potencia, energía y acuerdos tácitos
Si usas más de una pantalla, como es mi caso, cuidado. Vamos a utilizarlas para hacer algunos números y aclarar algunos conceptos. Si tengo 3 pantallas de 30 Watts, esos 30 Watts (o los 25 de una lamparita o lo que sea) no indican el consumo, sino la potencia que requiere ese dispositivo para funcionar. El tiempo no está considerado en esa magnitud. Cada pantalla va a necesitar 30 Watts para andar, punto.
Así que una lamparita no es de 25 Watts, sino que demanda 25 Watts. ¿Y eso no indica lo que consume? Sí, pero hay una sutil y a la vez muy importante diferencia. “Los Watts (W), kiloWatts (kW) y demás son magnitudes para expresar potencia, no energía. La energía se expresa en Watts hora (Wh) o, en como se ve en la factura, en kiloWatts hora (kWh)”, me explicaba por teléfono el otro día Daniel Campobello, global director para el builder channel del gigante europeo Schneider Electric.
El medidor muestra el consumo de energía en Watts hora (los números con fondo negro) y en kWh (el número con fondo blanco); los medidores inteligentes serían una forma muy eficiente de promover el uso responsable
Cierto es que cuando ponemos en una pantalla que requiere una potencia de 30 Watts se sobrentiende que va a consumir 30 Watts en una hora. Podríamos expresarlo de muchísimas otras formas (0,5 Watts por minuto, por ejemplo). Pero acordamos hacerlo de este modo. Así que, en mi caso, con 3 pantallas de 30 Watts, el consumo en una hora es de 90 Wh. Si quedan encendidas todo el día –sin apagar el panel–, ya estamos en 2160 Wh. O sea, 2,16 kWh. Uh. ¿Y si quedan todo el mes así (créanme, conozco una personita que tiene este mal hábito)? Bueno, en ese caso hay que multiplicar esos 2,16 kWh por 30. Da casi 65 kWh, solo de las pantallas.
No es, como se suele oír, “kiloWatts por hora”. La magnitud de la que estamos hablando, que no cumple con las normas de estilo del Sistema Internacional de Medidas (en realidad, deberíamos usar el Joule, “que equivale a un Watt por segundo”, me dice Campobello), pero que está muy difundida y aceptada, se dice así, kiloWatt hora, se escribe kWh, y expresa energía.
La energía en un sistema cerrado no se consume, sino que se transforma (esa es la primera ley de la termodinámica), pero como al pagar la factura nuestra cuenta bancaria va a tener menos dinero, haremos caso omiso de este detalle y consideraremos que ese número que viene en la factura no es que consumiste 400 kW por hora, sino que en total, todos los artefactos en ese período, sumando todo, el total final, es de 400 kWh.
En todo caso, las 5 lamparitas de la cocina consumen 25 Wh. Si no las apago nunca, da 18 kWh por mes. Más 65 de las pantallas: 83. La casa en total tiene 54 luminarias de esta clase. Incluso siendo LED, si soy un inconsciente y dejo todo encendido todo el tiempo, al final son 194 kWh. La mitad de esos 400 mencionados arriba. Y eso que todavía ni encendimos los aires, ni las heladeras, ni el horno eléctrico. Mi horno es un dolor de espalda. Me gusta cocinar, cocinar requiere mucho calor y los hornos a gas profesionales no son aptos para el hogar. Así que tuve que poner uno eléctrico. Divino, programable, etcétera, pero requiere una potencia es de 2400 W. O sea, puesto al máximo (el manual no es claro en ese aspecto, pero supongamos que lista la potencia máxima), va a consumir 2,4 kWh. Así que con tenerlo un par de horas encendido por día, ya se van 144 kWh en un mes.
Con todo, la electricidad es más eficiente y hay una tendencia generalizada a que reemplace los combustibles fósiles en los productos finales (desde autos hasta hornos, digamos). Pero, lo que importa (y lo que mi generación aprendió a chancletazos) es que no se derrochan los kWh. No se dejan luces encendidas si no hay nadie ahí. No se deja la heladera abierta. No se deja que el freezer produzca una capa de hielo tipo glaciar. No se deja una pantalla encendida todo el día. He visto en muchas casas que la tele de 55″ está ahí, consumiendo tal vez 100 Wh, todo el tiempo, sin sonido, a veces incluso cuando la gente duerme. Esos 100 Wh son 72 kWh en un mes. Es el equivalente a lo que haría falta para encender una lamparita LED durante 20 meses.
La tendencia es a electrificar todo; en la imagen, un auto eléctrico cargándose
Ocurre algo notable con la energía que parece que no terminamos de comprender: la pantalla, la lamparita o el aire consumen lo mismo tanto si los estás mirando como si no. Así que, te quede clara la diferencia entre potencia y energía o siga siendo un misterio, apagá lo que no uses. Aunque te sobre la plata para pagarlo. Una lamparita que nadie usa contamina igual. Ni más, ni menos. Igual.

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