La IA, clave para reducir el consumo energético en edificios y combatir el cambio climático

La eficiencia energética en los edificios es un tema crucial en la lucha contra el cambio climático, ya que se estima que el sector representa el 18% del consumo energético global, según la Agencia Internacional de Energía.

En un artículo de la revista Time se señala que la creciente demanda de calefacción, refrigeración e iluminación en los edificios, junto con sistemas obsoletos de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado), contribuye al desperdicio de energía y a las altas emisiones de carbono.

Sin embargo, sostiene que un número creciente de expertos plantea que la inteligencia artificial (IA) podría ser la solución para mejorar esta eficiencia y reducir la huella de carbono de los edificios.

Aunque la IA ha sido reconocida por su gran consumo energético, algunos científicos y tecnólogos apuestan por su potencial para optimizar el uso de la energía en los edificios. Un estudio de 2024 sugiere que la integración de IA en los sistemas de HVAC podría reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono en un 8%. Esto abriría una nueva era en la eficiencia energética de los edificios, que podría ir mucho más allá de los métodos tradicionales.

Un ejemplo destacado es el caso de 45 Broadway, un edificio de 32 pisos en Manhattan, que se construyó en 1983. Durante años, el edificio dependió de termostatos básicos que no estaban adaptados a las variaciones climáticas, lo que generaba ineficiencias energéticas. Sin embargo, después de que la ciudad de Nueva York promulgara la Ley Local 97 en 2019, que establece estrictos límites de emisiones para los edificios, los propietarios de 45 Broadway decidieron modernizar su sistema de climatización con IA.

La empresa Cammeby’s International, propietaria del edificio ubicado en Broadway 45, encargó el desarrollo de un sistema de IA a la startup BrainBox AI. Esta tecnología usa sensores en tiempo real para medir parámetros como temperatura, humedad, ángulo del sol, velocidad del viento y patrones de ocupación. Con estos datos, el sistema toma decisiones automáticas para ajustar la temperatura del edificio, mejorando la eficiencia energética y evitando el desperdicio.

El resultado de esta implementación fue rotundamente positivo: el consumo de energía relacionado con HVAC se redujo en un 15,8%, lo que generó un ahorro de más de 42.000 dólares y evitó la emisión de 37 toneladas métricas de CO2.

Además, la calidad del ambiente interior mejoró, pues el sistema ajustó proactivamente la temperatura de acuerdo con las condiciones externas, lo que aumentó el confort de los inquilinos. Lo más destacable es que esta modernización no requirió grandes modificaciones estructurales, solo una integración de software.

El éxito de 45 Broadway ha sido replicado en otros edificios. BrainBox AI ahora gestiona los sistemas HVAC de más de 4.000 instalaciones en todo el mundo, desde pequeñas tiendas hasta aeropuertos.

Además, la empresa desarrolló un asistente de IA, llamado Aria, que permite a los administradores de edificios controlar los sistemas HVAC mediante comandos de voz o texto, facilitando aún más la gestión energética.

Este tipo de soluciones generó un cambio significativo en la industria. A medida que los avances tecnológicos en IA continúan, se espera que Aria esté ampliamente disponible a partir de 2025, permitiendo que más edificios implementen sistemas de gestión energética inteligentes de manera sencilla.

El uso de IA en la eficiencia energética de los edificios no es una moda pasajera. Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, en California, publicaron estudios que muestran cómo la integración de la IA en los sistemas HVAC puede reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono entre un 8% y un 19%.

La investigación sugiere que la IA podría contribuir a reducir la huella de carbono de un edificio en todas las etapas de su ciclo de vida, desde el diseño y la construcción hasta la operación y el mantenimiento. Además, la IA puede predecir fallos en los componentes de los sistemas HVAC, lo que reduciría el tiempo de inactividad y los costos de reparación.

En otros lugares del mundo, como en Estocolmo, se implementaron sistemas similares, ajustando la temperatura y el flujo de aire en edificios educativos. Los resultados fueron igualmente positivos, con una reducción de 64 toneladas de CO2 anuales y un 8% menos de consumo eléctrico.

A pesar de los avances prometedores, el uso de IA en la eficiencia energética de los edificios no está exento de desafíos. Uno de los principales obstáculos es garantizar la seguridad y privacidad de los datos recopilados de los inquilinos.

Dado que los sistemas de IA requieren sensores que monitorean continuamente variables como la temperatura y la ocupación de los edificios, la protección de esta información es crucial.

Además, algunos críticos argumentan que la industria de la IA está utilizando proyectos como estos para “lavarse las manos” del elevado consumo energético de sus propios centros de datos.

Un informe de la Agencia Internacional de Energía predice que la demanda de electricidad de los centros de datos de IA podría duplicarse entre 2022 y 2026. Este aumento de la demanda podría tener repercusiones negativas en términos de emisiones, especialmente si no se utilizan fuentes de energía renovables.

Un estudio reciente de la Universidad de California Riverside y Caltech alertó sobre los riesgos de contaminación del aire derivados de los centros de datos que impulsan la IA. Según los investigadores, el uso intensivo de energía para entrenar modelos de IA podría causar 1.300 muertes prematuras al año en EE. UU. para 2030, afectando especialmente a personas con problemas respiratorios.

Arash Zarmehr, consultor de la firma WSP, asegura que la implementación de IA en los sistemas HVAC es esencial para avanzar hacia la descarbonización de los edificios. La IA tiene la capacidad de reducir significativamente las ineficiencias de los controles manuales en estos sistemas, lo que podría ser un paso clave en la construcción de ciudades más sostenibles.

Como concluye Nan Zhou, científica del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, aunque el uso de energía en los centros de datos de IA ha aumentado, los beneficios de la IA en la eficiencia de los edificios son innegables.

La investigación futura será esencial para evaluar el equilibrio entre el consumo energético de la IA y sus beneficios en términos de reducción de emisiones y ahorro energético. Sin embargo, Zhou sigue creyendo que, con la investigación adecuada, la IA podría ser una herramienta vital para enfrentar los desafíos climáticos globales.

En definitiva, aunque existen incertidumbres sobre los efectos secundarios del uso masivo de IA, su capacidad para hacer que los edificios sean más eficientes energéticamente es un paso importante hacia la sostenibilidad.

Con la creciente adopción de esta tecnología y su integración en los sistemas de gestión de energía, la IA podría desempeñar un papel clave en la reducción de las emisiones de carbono del sector de la construcción, uno de los mayores consumidores de energía en el mundo. A medida que se superen los retos técnicos y éticos, la inteligencia artificial podría contribuir significativamente a la creación de ciudades más verdes y resilientes.