Las baterías de respaldo de centros de datos causan una caída en las redes eléctricas del mundo cada minuto

Un equipo del centro de investigación alemán Forschungszentrum Jülich descubrió por qué la frecuencia de las redes eléctricas cae un instante cada 60 segundos en cinco continentes: las baterías de respaldo, sobre todo las de centros de datos, revisan su carga a la misma hora exacta, según señala el estudio publicado en la revista Nature Energy.

La frecuencia es el ritmo al que oscila la corriente alterna (50 hercios en Europa) y los operadores deben mantenerla dentro de un margen estrecho. Según el artículo, el patrón aparece en Europa, Norteamérica y Australia, y también en redes menores como las de Malasia, Corea del Sur, Sudáfrica, Irlanda e Islandia.

Durante años nadie supo explicarlo. Descartada la hipótesis de las centrales hidroeléctricas, el físico Dirk Witthaut, que dirigió la investigación, concluyó que solo un reloj podía producir un ritmo tan exacto. Un solo aparato no bastaba: tenían que ser muchos, consumiendo electricidad al mismo tiempo.

La pista estaba en un campus de investigación

Para encontrarlos, el equipo instaló medidores en unos 80 puntos del campus de Jülich. Cuatro edificios mostraron el pico cada minuto y todos tenían sistemas de alimentación ininterrumpida, es decir, baterías que mantienen los equipos encendidos si falla la luz. Los edificios sin ese tipo de baterías no mostraron el patrón.

Los autores midieron la corriente en los bornes de una de esas baterías y hallaron picos breves cada minuto. El fabricante confirmó de forma independiente que se trataban de autodiagnósticos periódicos del sistema que gestiona la batería. La señal viaja por los transformadores hasta la red pública de 110 kilovoltios.

No existe una norma que fije cada cuánto debe revisarse una batería. Witthaut sospecha que los fabricantes consideraron razonable un intervalo de 60 segundos y fijaron el inicio de cada minuto como hora de la prueba. Como los dispositivos conectados comparten la hora con gran precisión, todos actúan a la vez.

En Irlanda, la caída se cuadruplicó en cinco años

El caso irlandés muestra el efecto con cifras. Los centros de datos llegaron a representar alrededor del 18% de la demanda eléctrica del país en 2022. Entre 2016 y 2021, la amplitud de la caída por minuto pasó de unos 3 milihercios a 12, y mediciones más recientes superan en algunos momentos los 20 milihercios.

La cifra es pequeña frente a lo que la red tolera. Según TechCrunch, la red irlandesa está diseñada para soportar oscilaciones de 200 milihercios hacia arriba o abajo, aunque su operador prefiere limitarlas a 100. Los autores advierten que, si coincide con otras perturbaciones, la caída puede acercar el sistema a los límites de su rango objetivo.

El efecto concreto que describe el estudio es el desgaste de las centrales hidroeléctricas. Cada pico de demanda frena un instante las turbinas, que luego recuperan su velocidad. Los investigadores no atribuyen apagones al fenómeno. Sí señalan que la expansión de baterías, centros de datos y dispositivos conectados puede amplificarlo.

Una solución que cabe en una actualización de software

La propuesta es sencilla. “Habría que repartir las comprobaciones de forma aleatoria, en lugar de iniciarlas siempre al mismo tiempo”, afirmó Witthaut en el comunicado del centro alemán. Basta con que cada fabricante desplace la prueba un tiempo distinto, sea al azar o con una variación diaria.

Witthaut no descarta que el problema vaya más allá de las baterías. “Otros aparatos digitales, como aires acondicionados, bombas de calor, lavadoras y lavavajillas, podrían mostrar patrones similares”, dijo. El equipo detectó oscilaciones periódicas en un horno inteligente y en grupos de computadoras.

Según TechCrunch, un estudio reciente halló que menos del 3% de los dispositivos conectados a internet ejecuta la versión más reciente de su programa interno, lo que complica cualquier corrección. Por ahora no hay una norma que obligue a los fabricantes a aleatorizar esas pruebas.