Telecomunicaciones

La tecnología 5G y los nuevos desafíos de sostenibilidad

  • Las TICs generan cerca del 1,4% de las emisiones de CO2 de la atmósfera
  • 5G genera importantes ahorros energéticos para extender la banda ancha
  • Es conocida la notable reducción de emisiones por el uso de la conectividad
Antena de telecomunicaciones con aspecto de árbol.

La creciente sensibilización con las repercusiones de las actividades humanas en el medio ambiente alcanza a las telecomunicaciones, una industria intensiva en el consumo de electricidad y con inevitables impactos paisajísticos como consecuencia del despliegue de infraestructuras asociadas.

La extensión de la cobertura, el incremento del número de dispositivos y el  aumento del tráfico en las redes implica un crecimiento del consumo de electricidad por diversas vías, tanto en los procesos de fabricación y diseminación de los elementos requeridos por los operadores y los usuarios, como en las tareas de construcción, operación y supervisión de las redes y señaladamente también de dichas tareas en lo que concierne a los cada vez más numerosos y más potentes centros de procesamiento de datos (CPDs) que transforman éstos en información y conocimiento para su uso individual y su cesión a terceros.

Así pues, el ecosistema de las tecnologías de la información y de las comunicaciones (TIC), cimiento de la sociedad y la economía digital, es un objeto relevante de la atención en las políticas y compromisos de sostenibilidad de los administraciones públicas, de las empresas y de los ciudadanos, partiendo de la realidad incontestable de que el progreso tecnológico y la mejora de la calidad de vida y de la prosperidad compartida acarrean consecuencias en nuestro entorno por el consumo de recursos escasos, por la producción de objetos físicos con su consiguiente ciclo de uso y descarte y por la explotación de diversos componentes del dominio público hasta ese momento inalterado.

Es importante tener presente que las TIC contribuyen a cerca del 1,4 por ciento de las emisiones de CO2, mientras que tienen un potencial de contribución a su reducción de cerca del 15 por ciento, por las transformaciones que pueden propiciar en sectores como el energético, manufacturero y del transporte.

Entre los principales operadores las emisiones anuales de gases de efecto invernadero (principalmente CO2), directas e indirectas, según sus respectivos informes de responsabilidad corporativa ASG (ambiental, social y de gobernanza) de 2020 revisados por Analysys Mason oscilan entre los 1,3 millones de toneladas de Orange y los 2,7 millones de toneladas de Telefónica, sin tener en cuenta las emisiones indirectas de las cadenas de suministro ("step 3" en el argot de ASG), habiéndose propuesto la eliminación de tales emisiones en ambos casos en el horizonte del año 2040. Concretando el impacto ambiental de las telecomunicaciones en los servicios móviles y más concretamente empleando 5G, vale la pena describir brevemente la aproximación al desafío de cuadruplicar el tráfico de datos móviles sin aumentar el consumo de electricidad en las redes que se planteó el máximo responsable de tecnología de Ericsson, Erik Ekudden en 2020. La clave para conseguirlo estaría en una gestión inteligente del estado activo de las redes, la extensión de la cobertura mediante el uso predominante de la frecuencia más baja (por el momento, 700MHz), evitando así la densificación de la trama de nodos de acceso -que requieren para operar una acometida eléctrica-, así como ampliar la capacidad que exige el rendimiento esperado de 5G a través de la gestión dinámica del espectro, mediante la combinación de bandas asociadas a diferentes tecnologías móviles ("carrier aggregation" en inglés).

La combinación del despliegue de equipamiento con un consumo eléctrico más eficiente junto al empleo de sistemas de reducción del consumo mediante el control del estado de actividad y el consumo asociado a la infraestructura de radio (antenas, amplificadores) y a la programación eficiente de la transmisión de datos sin afectar a la calidad del servicio y, finalmente, la optimización del consumo de electricidad de los equipamientos en los emplazamientos a través de la implantación de sensores y alarmas de consumo de los elementos pasivos (seguridad física, climatización, sistemas de alimentación ininterrumpida, etc.) deben ayudar a crear patrones de consumo y continuidad del suministro e intervenciones en los emplazamientos más eficientes, para superar el desafío mencionado.

Más allá de la eficiencia energética y su repercusión favorable en el medio ambiente, 5G abre importantes ahorros de esfuerzos (es decir, de consumos de energía) en la extensión de la banda ancha a través del servicio de banda ancha inalámbrica ("FWA" en su acrónimo en inglés) que especialmente en América del Norte y no solo en zonas rurales representa una solución de conectividad competitiva, especialmente por el aprovechamiento de las infraestructuras pasivas desplegadas para generaciones anteriores de comunicaciones móviles y selectivamente gracias a la colaboración de los propios usuarios en su despliegue -al convertirse su instalación doméstica en un nodo de comunicaciones- particularmente en la banda "alta" (alrededor de 26GHz, pendiente ser subastada en España), evitando alteraciones del medioambiente al evitar el cableado de "última milla".

Descartado por la profusión de evaluaciones e informes que así lo evidencian que la radiación en las frecuencias dedicadas a las comunicaciones móviles tengan efectos nocivos para la salud y para el medio ambiente, 5G se erige como una opción de conectividad eficaz y sostenible, abierta a una multiplicidad de aplicaciones (educación, telemedicina, fabricación o administración pública, entre otras) que además de contribuir a la reducción de desplazamientos dotan a las personas y a las organizaciones de mayor libertad y flexibilidad en la realización de tareas imprescindibles en un estilo de vida contemporáneo.

El uso convergente de las TIC en las aplicaciones que emplean 5G para la transmisión de datos abre notables desafíos "de colaboración interna y externa" para el cumplimiento de las metas de sostenibilidad de operadores, fabricantes de equipamientos y dispositivos, desarrolladores de aplicaciones y gestores de CPDs, por el momento volcados en ampliar capacidades ante la expectativa de que el volumen de datos pueda seguir doblándose prácticamente cada dos años, como reconocía el pasado 15 de septiembre en el blog de Intel su responsable de desarrollo tecnológico, Ann Kelleher. Las cuestiones críticas en los futuros modelos de negocio sostenibles que utilizan las comunicaciones móviles suponen alterar procesos de fabricación a la vez que se aumenta la escala y se mejora la competitividad de los productos y servicios que son insumos para el uso de la tecnología, tras identificar una demanda insatisfecha y en última instancia una palanca de crecimiento de los ingresos que permita sufragar las inversiones necesarias (en la última década los operadores europeos, a caballo de los despliegues de redes de acceso de fibra óptica y de las compras de espectro radioeléctrico venían invirtiendo anualmente cerca del 20 por ciento de sus ingresos si bien la intensidad del esfuerzo inversor se ha reducido sustancialmente en lo que va de 2022, hasta el entorno del 12 por ciento).

Un informe reciente de S&P Global Market Intelligence encargado por Hitachi y titulado "Industry 4.0 Maturity of Adoption and its Impact on Sustainability and ESG", elaborado por Ian Hughes y que contiene las respuestas a estas cuestiones de más de 600 empresas de los sectores de fabricación, transporte y energía así como de diversas geografías pone de manifiesto que la innovación en capacidades y recursos para los nuevos entornos digitales profesionales, en los que las comunicaciones inalámbricas entre máquinas ("IoT" en su acrónimo en inglés) utilizando 5G tienen un creciente protagonismo, la sostenibilidad es un factor subsidiario frente a la mejora de métricas de tiempo de procesamiento de la información, caudal y retardo en las comunicaciones críticas, no obstante reconocer que la respuesta a ciertos desafíos autoimpuestos de sostenibilidad es un imperativo de competitividad, facilitada por la adopción de procesos, como el mantenimiento predictivo de equipamientos con una solución de IoT mejora la eficiencia de la actividad y en consecuencia contribuye a la consecución de ciertos objetivos de sostenibilidad.

El interés por la contribución a la sostenibilidad de las nuevas redes móviles se puso de manifiesto en el reciente congreso MWC celebrado a finales de septiembre en Las Vegas, con una sesión dedicada a "Redes Verdes" en la que por parte de operadores, fabricantes e integradores de sistemas de gestión se expusieron las medidas y políticas adoptadas por sus organizaciones y las soluciones ofrecidas al ecosistema de las TIC para la reducción del consumo de agua y energía, así como para el reciclado de materiales y equipamientos, bajo la patente presión de un colectivo de inversores que a su vez esperan retornos extrafinancieros asociados a metas de sostenibilidad concretas y explícitas. En este foro se reconoció la enorme dificultad que entrañan los objetivos de eliminación completa ("step 3") de las emisiones de CO2 y la necesidad de una colaboración estrecha a lo largo de las correspondientes cadenas de suministro para mitigar, eliminar y compensar tales emisiones en el horizonte ampliamente compartido de 2040.

Los efectos positivos derivados de la reducción de desplazamientos de personas -sea para la realización de una tarea habitual o esporádica o en lugar de encuentros en persona, gracias al uso más extendido de herramientas de colaboración, sea para la obtención y tratamiento de informaciones accesibles a distancia a través de puntos conectados de captura de datos- representan quizás la mayor contribución, de momento indeterminada pero real, a la sostenibilidad de los modelos predominantes de sociedad y economía. Conocido el volumen de emisiones de CO2 evitado por el uso de la conectividad, específicamente 5G, se puede atribuir un efecto compensatorio a la misma, que conforme a datos de la industria de las telecomunicaciones móviles (GSMA) supuestamente excedería en más de nueve veces al asociado al despliegue, operación y desmantelamiento de las redes con un censo de usuarios definido y al uso, descarte y reciclado de los dispositivos conectados a las mismas.

El empleo de herramientas de inteligencia artificial en tiempo real o mediante el procesamiento continuado de enorme número de registros obtenidos por dispositivos conectados usando 5G a CPDs de proximidad puede ayudar a un diagnóstico atinado de situaciones que afectan al medio ambiente o a la trama social, desembocando en innovaciones en modelos de gestión sostenibles que tienen como factor clave el acceso a plataformas y repositorios de información dispersos, como describen los expertos de la consultora BCG en su entrada de blog del 31 de Marzo pasado titulada "The five digital building blocks of a corporate sustainability agenda".

El "Mobile Industry Impact Report 2022" publicado por la GSMA el pasado 21 de septiembre dedica las páginas 68 a 76 a la descarbonización esperada de la extensión de 5G, con menciones específicas a las posibilidades de gestión inteligente del consumo de electricidad de la radio -en línea con la aproximación antes descrita del fabricante Ericsson- así como a la sustitución de las baterías de plomo por las de litio, de consumo irregular y menor tamaño. Adicionalmente, se muestra una estimación del impacto conjunto de las TIC en la digitalización de otros sectores para la consecución de los objetivos de crecimiento sostenible y de las prácticas de circularidad de equipamientos de AT&T Mobility, uno de los operadores occidentales con mayor despliegue de 5G y con soluciones sectoriales para el uso de esta tecnología más avanzadas, que requieren en su análisis de costes-beneficios considerar la eficiencia energética y la contribución al cumplimiento de las metas de sostenibilidad de las entidades patrocinadoras de tales soluciones.

Por su parte, en un artículo extenso y con numerosas citas en Renewable and Sustainable Energy Reviews de Abril pasado disponible en Science Direct titulado "The energy use implications of 5G: Reviewing whole network operational energy, embodied energy and indirect effects", Laurence Williams, Benjamin Sovacool y Timothy J Foxon, de las Universidades de Sussex y Aarhus sugieren prudencia en las estimaciones de ahorro de consumo de electricidad en las redes 5G, alegando la todavía escasa evaluación de impactos de las 14 tecnologías de "habilitación de un 5G verde" a nivel de redes de cierta escala, los efectos en otros consumos derivados de cambios de hábitos de los usuarios, especialmente los incentivos para un uso más intensivo de la tecnología ("rebound effects" en inglés), requiriendo muestras más amplias para pronunciarse objetivamente sobre la cuestión. Así las cosas, los compromisos gubernamentales con la agenda 2030 de desarrollo sostenible de Naciones Unidas son los referentes de la movilización del ecosistema de comunicaciones móviles para hacer a 5G una tecnología más potente, segura, eficiente y progresivamente más asequible, como una palanca singular de digitalización y aumento de la productividad con proyección global.

Alberto Horcajo es coFundador de Red Colmena

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