Un estudio publicado por el MIT/IEEE imagina falsamente que la informática en los coches autónomos emitirá una gran cantidad de carbono. Relájate, es poco probable.

Una planta de energía de carbón o gas es el último lugar donde un automóvil eléctrico autónomo quiere comprar energía.

imágenes falsas

Un estudio realizado por el estudiante de posgrado del MIT, Soumya Sudhakar, publicado por el IEEE, recibió cierta prensa recientemente por afirmar que una gran flota de automóviles autónomos en un futuro lejano podría causar tantas emisiones de gases de efecto invernadero como la actual red global de servidores informáticos, citada como productora. 0,3% de las emisiones modernas.

El estudio hace suposiciones deficientes y, como tal, su conclusión es incorrecta, pero los opositores de las nuevas tecnologías a menudo se aferran a este tipo de estudios debido a su sesgo de confirmación y se utilizan como propaganda. Pocos profundizan en los detalles, así que lo haré aquí.

Comienzan afirmando que las computadoras en los automóviles actuales consumen alrededor de 840 vatios de potencia. Eso es tanto como una casa típica, o unas pocas computadoras en un centro de datos, aunque es una fracción modesta de un sedán eléctrico que conduce a 60 mph, que usa alrededor de 15,000 vatios mientras conduce. Además, esperan que la cantidad de energía necesaria crezca con el tiempo en lugar de reducirse, tal vez hasta un punto que compita con la energía utilizada para mover el automóvil. El sedán en las calles de la ciudad está usando un poco menos, por lo que esto puede comenzar a ser una parte apreciable de esa potencia total.

Sus matemáticas sugieren que si hay mil millones o más de estos autos, cada uno manejando una hora al día, esto suma una gran cantidad de electricidad. Si esa electricidad proviene de nuestra moderna red alimentada por combustibles fósiles, podría significar muchas emisiones. Hacen muchos cálculos matemáticos sobre estas suposiciones inválidas para generar un resultado pobre. Intentan pronosticar varias décadas para producir estos números, y en un pronóstico imaginan 3 mil millones de automóviles.

Desempaquemos todas las suposiciones cuestionables

Es cierto que algunos prototipos de automóviles pueden consumir energía como esta para su computación. También hay coches que dibujan mucho menos. Se imaginan que el software y otros sensores no serán más eficientes que los prototipos, cuando en realidad es probable que sean mucho más eficientes. El documento incluso supone que la carga computacional crecerá exponencialmente y la única salvación para el uso de energía es que los procesadores de IA también se están volviendo más eficientes exponencialmente, pero no lo suficientemente rápido, y tendrían que duplicar su eficiencia cada año para ponerse al día. La ruta de crecimiento de la computación en prototipos no es un predictor de las necesidades computacionales futuras. El pronóstico se basa en una arquitectura 2022 con muchas cámaras procesando constantemente todas las imágenes que llegan. Con otros sensores, como los LIDAR, que necesitan menos cómputo, también puede evitar muchos cómputos de las cámaras en regiones de la imagen donde uno sabe que no hay nada presente. Ese es solo uno de los muchos trucos, la mayoría aún no inventados, que reducirán la carga de trabajo de la visión, si la visión es de hecho el enfoque dentro de décadas. Imagina que todos los autos se vuelvan autónomos. Es poco probable que esto suceda durante mucho tiempo, aunque todos los automóviles tendrán algunas características de este tipo, incluso como asistencia al conductor. Sin embargo, las funciones de asistencia al conductor ya son de menor potencia. Plantean una red de combustibles fósiles como la actual, a pesar de los enormes esfuerzos que se están realizando para mejorar las emisiones de esa red. Sin embargo, como se analiza a continuación, estos automóviles no obtendrán energía de la red "promedio" y probablemente la obtendrán casi en su totalidad del excedente de energía solar y otras formas de excedente de energía (nuclear, geotérmica, algo de energía hidroeléctrica, eólica) y rara vez de energía fósil. . Casi todos los esfuerzos AV actuales son vehículos eléctricos, y es probable que esto continúe. Los AV aceleraron la transición de los automóviles a gasolina a los eléctricos, una gran ganancia neta para las emisiones en las próximas décadas. Los AV facilitan este cambio porque eliminan todos los problemas existentes con los EV en la mente del público. No le importa lo que hay debajo del capó de un taxi, ni su alcance ni el tiempo de recarga. Casi nunca hay necesidad de utilizar combustibles fósiles.

Fuente de energía de los vehículos eléctricos autónomos

El documento postula que las computadoras autónomas consumirán muchos kilovatios y en grandes cantidades emitirán más… [+] CO2 que los centros de datos actuales.

Soumya Sudhakar et al.

Hoy, nuestra red consiste en una combinación de combustibles fósiles, energía nuclear, solar, eólica, hidráulica y algunas otras fuentes. Las energías renovables como la solar y la eólica proporcionan energía solo cuando lo dicta el clima. Las plantas nucleares proporcionan energía todo el tiempo, ya sea que la necesite o no. La energía hidroeléctrica y fósil se puede cambiar durante el día (a veces lentamente, a veces rápidamente) en función de la demanda esperada y real. La capacidad total de la red se usa solo en las calurosas tardes y noches de verano para alimentar el aire acondicionado, aunque eso debería cambiar en el futuro mediante el uso de almacenamiento térmico a base de hielo.

La energía solar es ahora la forma más barata de planta de energía para construir en lugares moderadamente soleados, sin embargo, solo proporciona energía durante el día. Se espera que se instale una tonelada de energía solar para proporcionar energía esa tarde. Esa misma energía solar también generará energía de 8 a. m. a 3 p. m., aunque es posible que no haya suficiente demanda para usarla. Para evitar desperdiciarlo, las compañías eléctricas venderán el excedente barato. Y son los autos eléctricos, especialmente los autónomos, los que buscarán aceptar ese trato: los AV incluso se conducirán a lugares para enchufarse durante ese período. No querrán cargar durante las horas pico a menos que tengan que hacerlo. Son esos momentos pico donde la energía fósil se usa más: no queremos usarla cuando hay suficiente energía.

Las plantas nucleares proporcionan energía todo el día, incluso toda la noche, pero la gente no quiere mucha energía por la noche. No ahorra mucho apagar una planta nuclear por la noche, así que ese es otro buen momento para cargar esos autos. Los autos se cargarán tanto como puedan cuando la energía sea barata (sus dueños no son estúpidos) y ahí es cuando hay excedente de energía y cuando la energía no se basa en combustibles fósiles. Harán algo de carga en las horas pico si no tienen otra opción, pero esa será la excepción.

Algunas áreas no tienen o están cerrando la energía nuclear. Tendrán que depender de energía fósil, eólica e hidroeléctrica durante la noche, además de almacenamiento. Esto crea un riesgo de emisiones porque la noche es definitivamente el momento más conveniente para cargar los automóviles, ya que la mayoría están inactivos en ese momento. La carga se puede hacer más lentamente, lo que es más barato y mejor para las baterías: la carga solar de 9:30 a 11:30 y de 1:30 p. m. a 3:00 p. m., cuando hay un excedente solar y más autos están inactivos, deberá hacerse más rápido .

También hay algunos coches, que por mala planificación o días atípicos, necesitarán recargarse a las 7pm, que es el pico fósil (y el pico de precio) del día. Pagarán un alto precio por eso, por lo que será su último recurso.

No soy un fanático de los sistemas de intercambio de baterías para automóviles de consumo, aunque pueden tener sentido para las flotas. Con el cambio de batería, puede cargar siempre que haya un excedente de energía (verde y barato) sin preocuparse de cuándo los automóviles están en la carretera. Necesita tener más paquetes de baterías, los que están en los autos, los que están en las estaciones de carga y los que esperan para cambiarse, pero usted controla totalmente cuándo carga.

Otra nota negativa modesta es que las plantas de combustibles fósiles de ciclo combinado más eficientes tardan en reducir gradualmente en respuesta a la demanda, por lo que la capacidad de los automóviles para comprar energía excedente hace que desaparezca el problema de reducción gradual, lo que podría mejorar la economía de esos combustibles, pero no tanto, ya que los autos nuevamente solo comprarán energía si es barata. También premia una mayor eficiencia, que es mejor que castigarla.

Algunos pronostican una red totalmente renovable en poco tiempo, con o incluso sin energía nuclear. Obviamente, no hay un gran problema de emisiones para los autos eléctricos en ese caso. Las nuevas eficiencias, las tecnologías de almacenamiento y la gestión del lado de la demanda señalan el camino para que esto suceda.

Pero incluso cuando el resto de la red todavía tenga muchos combustibles fósiles, los vehículos eléctricos autónomos utilizarán casi en su totalidad energía de bajas emisiones. La autora del artículo podría haberse ahorrado todos los cálculos; en realidad, apenas importa cuánta energía consumen los cálculos en los automóviles en lo que respecta a las emisiones. Importa mucho en términos de rango, ya que cada megajulio utilizado por las computadoras no se puede usar para moverse, por lo que intentarán mantenerlo bajo si pueden, pero no porque les preocupen las emisiones.