El futuro digital

Imagen de http://www.tallerdecomputocancun.com/

Queridos lectores,

Hace un par de meses un lector de aquí, profesor de instituto muy implicado en la implantación de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) me preguntaba por e-mail acerca de la posibilidad de que los sueños tecnooptimistas de un futuro dominado por estas tecnologías pueda algún día ver la luz. Resulta que en España, hasta hace unos dos años, el gran debate en las aulas era la implantación de la pizarra digital y de las nuevas Tecnologías de la Comunicación. Sólo dos años después, la cruda realidad de la crisis ha borrado del mapa toda perspectiva de avanzar triunfantes hacia el nuevo Eldorado tecnológico y las protestas de los docentes, cada vez más menguados en número y en emolumentos, llenan las calles día sí y día también; pero muchos de los que entonces compraron esa propaganda creen que el sueño hipertecnológico aún es alcanzable e incluso que algún día las clases serán online y no presenciales - entre otras cosas porque no han comprendido que esta crisis no acabará nunca. 

En fin, el caso es que este lector me pedía mi opinión sobre el futuro de las TICs. La verdad es que si hacia donde estamos avanzando es hacia la Gran Exclusión no es difícil suponer lo que pasaría en ese caso con las TIC, que quedarían reducidas -si cabe- a ser un producto de una minoría de ricos. Sin embargo, tal análisis es demasiado banal como para merecer un post específico, así que creo más interesante tomar aquí otro punto de vista aunque no sea el de mayor probabilidad de acontecer. Supongamos por un momento que tenemos un ataque colectivo de sentido común y nos sentamos a planificar de manera tranquila y razonable la transición a un mundo donde la cantidad de energía disponible va a ser muy inferior a la actual. ¿Cuál podría ser el papel de las TICs durante la transición y eventualmente en el estado posterior? ¿Cuál es la dimensión razonable que puede tener la actual electrónica de consumo?


La cuestión es bastante compleja y yo no puedo hacer una valoración exhaustiva de la misma, pero sí que se pueden apuntar algunos datos que nos permiten ubicarnos en cómo podría ser, en lo que a las limitaciones físicas se refiere, ese futuro.

• El final de la ley de Moore: Desde la década de los 70 del siglo pasado se ha observado que la cantidad de transistores que se podía integrar en un chip de duplicaba cada 18 meses aproximadamente: es la denominada Ley de Moore. Esto ha hecho que cada 18 meses más o menos salieran CPUs el doble de rápidas, y que los chips de memoria y las capacidades de los discos siguieran ritmos similares. Sin embargo,  la densidad de transistores era ya tan alta que los efectos cuánticos tenían que empezar a manifestarse, poniendo en breve fin a esta regla empírica. Y aunque algunos pretenden, como con el Peak Oil, que la desviación de la Ley de Moore no es importante o que el estancamiento actualmente observado se debe a la paralización de varias factorías en Japón debido al terremoto y tsunami del año pasado, la realidad es que la Ley de Moore ya no es lo que era y que para compensar la evidente incapacidad de aumentar la miniaturización de los circuitos integrados se recurre a poner más y más microprocesadores en los ordenadores... pero sin técnicas adecuadas de computación paralela (que no son nada fáciles de implementar) lo cierto es que una buena parte de esa capacidad extra de cálculo no se aprovecha y nuestros ordenadores no son, en la práctica, cada vez más potentes. El final de la Ley de Moore tiene implicaciones también en materia energética, puesto que un corolario suyo es que a medida que la integración de transistores avanzaba la cantidad de energía y tiempo necesaria para hacer un cálculo disminuía. Ahora ya no es el caso y esos ordenadores con cores múltiples consumen como los varios ordenadores interconectados que en el fondo son. Con lo cual el consumo de energía por parte de los sistemas informáticos, que nunca disminuyó por su creciente proliferación -una especie de paradoja de Jevons informática- ahora crece a velocidad redoblada. Por tanto, no cabe esperar muchas mejoras en cuanto a eficiencia energética de nuestros sistemas.
• Consumo de energía de Internet: Un estudio de la Universidad de California Berkeley del año pasado cifra el consumo de energía de internet (entendido no sólo la red física, sino todos los dispositivos a ella conectados, y contabilizando la energía de fabricación de los diversos aparatos) en entre un 1 y un 2% de toda la energía (atención: no solo eléctrica; toda la energía) que se consume en el planeta. La cifra es impresionante, porque siendo realistas en el largo plazo el ser humano podrá mantener una fracción de toda la energía que consume ahora mismo, quizá un 10% y eso si juega bien sus cartas, con lo que la factura de internet a esta escala tendría un peso muy grande. Se ha de pensar además que la mayor demanda de internet se hace en los países más ricos, que son también los que más energía consumen ahora mismo y a los que más les costará mantener tal nivel de consumo. Todo indica que internet tendrá que reducirse posiblemente en uno o dos órdenes de magnitud, con lo que muchos de los servicios de streaming de hoy en día serán simplemente imposibles. Y eso sin hablar de la computación en nube, que ahora mismo está en pañales y la cual jamás pasará de ser un experimento a pequeña escala debido a sus enormes requerimientos en términos de capacidad de computación, que a la postre los implicarían de energía.
• Impacto del silicio en los microchips: Los chips de microelectrónica se fabrican con silicio, que es uno de los minerales más abundantes en la corteza terrestre (la arena común es básicamente óxido de silicio). Sin embargo, las obleas de silicio con las que se fabrican tienen que tener una pureza de silicio extrema, del 99,9999%, lo que requiere salas especiales en condiciones de limpieza excepcional (salas blancas), lo cual obliga a un gran gasto energético, que es tanto mayor cuanto menos puro es el material de partida. Es por ello que para producir silicio puro se suele requerir a minerales especiales, no la simple arena de playa, siendo el cuarzo de gran pureza uno de los preferidos, pero éste es un material bastante más escaso que la arena (pueden consultar un resumen bastante bueno sobre la producción de silicio en la web Connexions, en el artículo titulado "Semiconductor grade silicon"). A medida que la producción de estos minerales especiales vaya disminuyendo (por el agotamiento de sus filones y por el encarecimiento energético de la explotación de los residuales) la producción de microchips de silicio se resentirá, haciendo los microchips más caros. El efecto de encarecimiento será fuertemente no lineal, ya que hay tres factores que contribuyen a la subidad de precio: primero, la escasez creciente de los materiales que requieren menos energía para su purificación, lo que llevará a usar otros de mayor coste energético; segundo, el encarecimiento intrínseco de la energía en un mundo con menor disponibilidad de la misma, lo que en un proceso como ése, que requiere mucha energía, es determinante; y tercero, al incrementarse el precio la demanda caerá, también, agravada por el resto de problemas de degradación societaria, con lo que la producción de chips no podrá aprovechar tanto los beneficios de la economía de escala y el precio se disparará aún más por este efecto. Una inteligente política de reciclaje podría amortiguar estos efectos, pero para ello sería necesario cambiar los diseños actuales, que no favorecen la fácil extracción de las obleas de silicio usadas.
• Dificultad de acceder a las tierras raras: Discutimos aquí hace dos años los problemas de acceso a las diversas tierras raras, materiales que a pesar de tener una cierta abundancia en la corteza terrestre se presentan en depósitos de concentración no explotable económicamente, lo cual implica fuertes limitaciones en su producción, que combinadas con ciertos movimientos del mercado han hecho que China haya llegado a controlar el 97% de la producción de estos materiales. Muchas tierras raras, como se discutió en su momento en el post, tienen una importancia capital en los dispositivos de alta tecnología que usamos hoy en día, desde los colores de las pantallas de LCD hasta los materiales dopantes que cambian las propiedades semiconductoras del silicio o que sirven para afinar la frecuencia de trabajo de los chips, aumenta la miniaturización o disminuir el consumo. Aparte de las tierras raras, hay otros metales que tienen usos importantes en nuestros sofisticados dispositivos y que están comenzando a escasear como el oro y la plata (sobre lo que espero hacer un post este verano) y no tardando mucho tiempo incluso el cobre.
• Declive del capital disponible, colapso de la complejidad: El gran problema que casi nadie parece capaz de ver es que nuestra sociedad industrial es esencialmente inestable. Está diseñada para producir una gran cantidad de bienes, distribuirlos rápidamente y consumirlos al mismo ritmo. Pero estamos en una situación en que la producción de nuevos bienes requiere cantidades crecientes de capital, y llega un momento que las cuentas no salen económicamente (en el fondo por el declive de la rentabilidad energética) y la rentabilidad no es suficiente para mantener la maquinaria en marcha. Los flujos de capital disminuyen y así lo hace también el capital disponible. El problema es que cuando más nos adentramos en esta senda de pérdida y destrucción de capital en pos de un crecimiento ya imposible, más difícil es que financiemos nuevas empresas; y llega un momento en los que ni siquiera podemos mantener las estructuras existentes porque la sociedad ya no se autofinancia, no produce suficientes recursos para mantener todas las infraestructuras (es de nuevo el problema de la TRE decreciente: a menos energía neta menos infraestructuras se pueden mantener). Como comentamos hace poco, los problemas de recursos son habitualmente vistos como problemas intrínsecamente económicos y no relacionados con la energía, con lo que no se reconoce que la decadencia económica que estamos viviendo no puede cambiar intrínsecamente porque está limitada por factores extrínsecos (la falta de materias primas). Sin darnos cuenta, poco a poco vamos perdiendo la capacidad de hacer las cosas más complejas primero (aquellas que requieren mayor capital humano -en el sentido de especialización- y de recursos), y progresivamente vamos perdiendo la capacidad hasta de hacer las cosas más simples, básicas y necesarias. En esencia, se produce una reducción forzada de la complejidad de la sociedad (lo que según Joseph Tainter es la causa del colapso de la sociedad). No es necesario transitar esta senda, al menos no hasta el final, aunque por desgracia es lo que estamos haciendo. Y en el contexto de la discusión de hoy, la pérdida de complejidad hacen que los equipamientos informáticos y de alta tecnología sean de los primeros en caer. Un día cierran las fábricas de ciertos microchips dispersas por todo el globo hasta que sólo quedan en dos o tres sitios que pueden suministrar, por su gran capacidad de escala, a todo el mundo; después, las pérdidas de ventas hacen cerrar todas las fábricas hasta sólo quedar una; después, esta fábrica se ve obliga a hacer cambios, ajustes, por la caída de la demanda en medio de una exclusión social creciente y caída del consumo en masa. Al final, se van produciendo chips más sencillos, más baratos, menos funcionales pero con una rentabilidad mejor adaptada a los cada vez menos aparatos con electrónica digital... Insisto, éste no tiene por qué ser el futuro, pero de momento es hacia donde estamos caminando.

Al final, en un escenario que incluso si tomase los tintes más favorables para nosotros sería de escasez, lo natural es repensar la escala a la que queremos utilizar la informática. No tenemos por qué renunciar a tener ordenadores; de hecho sería muy conveniente que no perdiéramos esa tecnología dada su tremenda utilidad en la gestión de infinidad de sistemas complejos que nos son vitales. Sin embargo, lo que resulta bastante discutible es si estos ordenadores deberían de ser personales. El gran vicio de la sociedad industrial es fomentar el consumo para acrecentar el beneficio, aún cuando esto suponga un despilfarro injustificable. A mí me resulta difícil de entender por qué en cada casa ha de haber dos, tres, cuatro o más dispositivos capaces de conectarse a internet y con una capacidad de procesamiento colosal. Sí, es divertido, pero no es necesario, y en realidad no nos lo podemos permitir por lo que he explicado más arriba. Esto también implica que internet debería tener unas dimensiones más reducidas y mejor adaptadas a la circulación de verdadera información (y no tanto ruido, como ahora). Debemos repensar nuestro concepto de propiedad y avanzar hacia el de la compartición de los recursos que no pueden generalizarse por su escasez, su coste energético y su impacto ambiental, pero que conviene que sean accesibles a todo el mundo, como son las TIC. Es un modelo diferente de propiedad, pero posiblemente no nos queda otra alternativa, y seguramente puede ser igualmente satisfactorio si se gestiona adecuadamente y sin abusos. Lamentablemente, la cultura humana, sobre todo en Occidente, tiene que evolucionar aún bastante para aprender a compartir sin abusar...

Salu2,
AMT

P. Data: Ya he llegado a mi destino de esta semana. No sé si podré escribir algún otro post en los próximos días. Permanezcan en sintonía...