¿Una solución a la crisis energética de la IA? La startup Arcturus utiliza nanocables de cobre de carbono y afirma que pueden reducir a la mitad las pérdidas en la red eléctrica.

La explosión de la capacidad computacional de IA está llevando la red eléctrica de EE. UU. a un punto crítico. La startup Arcturus afirma que puede usar láseres para inyectar nanomateriales de carbono en conductores de cobre y aluminio, reduciendo a la mitad las pérdidas de transmisión de la red; la empresa completó una ronda de financiación semilla de 8 millones de dólares, pero las muestras actuales aún se encuentran en la fase de prueba de concepto.
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• Cuanto más ocupado está el cobre, menos eficiente; la alta temperatura es un asesino de la electricidad
• ¿Qué significa reducir las pérdidas a la mitad: desde el 3% hasta un año de crecimiento de la demanda?
• Aún queda muy lejos de la red eléctrica

Cada consulta de IA consume hasta aproximadamente 1,000 veces más electricidad que una búsqueda tradicional en internet. Multiplica esta cifra por los cientos de millones de solicitudes de IA diarias en todo el mundo, y luego por el funcionamiento ininterrumpido de los clústeres de GPU las 24 horas, y se entenderá por qué la obtención de electricidad estable para los centros de datos se ha convertido en el cuello de botella de infraestructura más candente de la industria tecnológica actual.

Según estimaciones del mercado, la demanda de electricidad de los centros de datos globales alcanzará los 132 GW en 2026, con un crecimiento anual de aproximadamente el 27%, y el consumo anual superará los 1,000 TWh, más que el consumo anual de todo Japón. La red eléctrica de EE. UU. está soportando una presión sin precedentes impulsada por la IA, y la infraestructura envejecida está siendo constantemente desafiada por la nueva demanda hasta sus límites.

Actualmente, la mayoría de las soluciones apuntan a "construir más plantas eléctricas" o "tender más cables", pero un fundador que realiza experimentos con materiales en un garaje en Malibu, California, aborda el problema desde otro ángulo: además de la insuficiente oferta de electricidad, el problema también radica en que el extremo de transmisión está quemando silenciosamente grandes cantidades de electricidad cada día.

Cuanto más ocupado está el cobre, menos eficiente; la alta temperatura es un asesino de la electricidad

El cobre es el esqueleto del mundo moderno. Desde la red eléctrica, los motores eléctricos hasta los dispositivos de distribución de energía en los centros de datos, casi todo depende de conductores de cobre y aluminio. Pero el cobre tiene una limitación física fundamental: su conductividad disminuye a medida que la temperatura aumenta. En términos simples, cuanto mayor es la temperatura del cable de cobre, mayores son las pérdidas, formando un círculo vicioso de generación continua de calor.

Amir Mashal, CEO de Arcturus, dijo: "Sigo pelando cada capa de esta cebolla y finalmente me encuentro con las mismas limitaciones en todas partes. El mundo moderno realmente funciona con metales." La oportunidad que Mashal ve es optimizar el material en sí mismo.

El enfoque de Arcturus es usar láseres para inyectar nanomateriales de carbono en alambres de cobre y aluminio. En términos simples, se agregan estructuras de carbono a nanoescala a los conductores metálicos tradicionales, permitiendo que alambres del mismo tamaño transmitan más electricidad y generen menos calor a la misma temperatura. Mashal enfatiza que es un reemplazo plug-and-play: "La misma forma, no es necesario rediseñar el sistema, y los trabajadores no necesitan capacitación adicional para manejar o engarzar este material."

Esta startup, que ha estado en modo sigiloso, se ha revelado recientemente y ha anunciado la finalización de una ronda de financiación semilla de 8 millones de dólares, liderada por Initialized Capital, con la participación de Toyota Ventures, Breakthrough Energy Discovery, 1517 y Wireframe Ventures.

¿Qué significa reducir las pérdidas a la mitad: desde el 3% hasta un año de crecimiento de la demanda?

Si el material de Arcturus realmente reemplaza los conductores tradicionales de la red eléctrica, Mashal estima que podría reducir las pérdidas de transmisión de la red a la mitad, liberando en promedio aproximadamente un 3% de electricidad adicional; en los períodos pico de mayor congestión de la red, podría liberar hasta un 10%.

Hay que tener en cuenta: el 3% equivale aproximadamente a todo el crecimiento anual de la demanda de electricidad en EE. UU. Es decir, sin necesidad de construir nuevas plantas eléctricas ni expandir la escala de la red, simplemente haciendo que los conductores existentes pierdan menos calor, se podría ganar un año adicional de crecimiento de la electricidad.

Para los centros de datos, los beneficios son dobles. La reducción del calor generado por los conductores significa que los busbars (barras colectoras, que son básicamente grandes buses de distribución de energía) en los racks de servidores pueden transmitir más electricidad; al mismo tiempo, la presión sobre el sistema de enfriamiento también disminuye, y la refrigeración en sí misma es un gran componente del consumo eléctrico de los centros de datos. Mashal dijo: "Ya sea que tu dron quiera duplicar el tiempo de vuelo o que tu tarjeta gráfica se sobrecaliente constantemente, el cuello de botella que enfrentan estas industrias es en realidad el mismo."

Actualmente, Arcturus enumera los centros de datos, los drones y la robótica como mercados de entrada temprana, siendo la red eléctrica el objetivo final.

Aún queda muy lejos de la red eléctrica

Pero hay un detalle que vale la pena considerar con calma. La ubicación de producción actual de Mashal es un garaje en Malibu, California, y las muestras que puede fabricar actualmente son solo alambres de "unos pocos centímetros de largo", a modo de prueba de concepto. Los nuevos fondos de 8 millones de dólares están planeados para expandir la capacidad de producción a "decenas de metros", permitiendo que el material se pruebe en escenarios reales, como bobinas de motores eléctricos y busbars de dispositivos de distribución de energía.

Desde unos pocos centímetros hasta decenas de metros, y luego hasta una escala de producción lo suficientemente grande como para entrar en una red eléctrica real, la distancia entre estos pasos es el abismo que todas las startups de materiales deben cruzar. El excelente rendimiento de los nanomateriales de carbono no es nuevo en el ámbito académico; lo difícil es lograr una producción lo suficientemente grande a un costo y rendimiento aceptables. Además, los conductores de la red eléctrica deben pasar certificaciones eléctricas y ser incluidos en las listas de compras de las compañías eléctricas, lo que a menudo lleva años.

Sin embargo, entrar a través de los centros de datos es una opción estratégica pragmática. El ciclo de compras de los centros de datos es más corto que el de la red eléctrica, su tolerancia a nuevos materiales es relativamente mayor, y los puntos críticos de refrigeración y consumo eléctrico ya han formado una demanda clara. Arcturus tiene la oportunidad de acumular datos en un entorno controlado antes de las pruebas a gran escala en la red eléctrica.