Con más de 7 millones de unidades distribuidas actualmente en todo el mundo, las estaciones base consumen hoy más del 70 % de la energía total usada globalmente en las redes móviles. Muchos CSP (Communication Service Providers) están empezando a desplegar 5G en todo el mundo, lo que seguramente incrementará todavía más el consumo de energía. Pero no es solo el consumo de energía de las estaciones base lo que afecta al medio ambiente, es todo el ciclo vital – producción, distribución, implementación, fin de vida útil – lo que también debe tenerse en cuenta. Por lo tanto, cada vez se hace más crucial minimizar el impacto ambiental de las estaciones base en cada etapa de su ciclo de vida.
¿Qué son las estaciones base?
Las estaciones base se conectan a nuestros teléfonos móviles con la red de telecomunicaciones, lo que permite satisfacer la creciente demanda de Internet. Con frecuencia, están instaladas en los mástiles que se ven en lo alto de los edificios o en los laterales de las carreteras y ‘hablan’ con los teléfonos móviles dentro de un área de cobertura (o celda) transmitiendo y recibiendo señales de radio.
“Las estaciones base consumen hoy más del 70 % de la energía total usada globalmente en las redes móviles”
El tamaño de una celda puede variar. En las áreas rurales, una estación base podría dar servicio en un radio de celda de varios kilómetros, mientras que, en una ciudad, con muchas personas tratando de acceder a los servicios de la red al mismo tiempo, se deberán instalar más estaciones base para disponer de celdas de unos pocos cientos de metros. El tamaño de las estaciones base también puede variar. Inicialmente, las estaciones base tenían un tamaño aproximado de una pequeña caseta de jardín, pero a lo largo de los últimos 30 años han reducido su tamaño y, hoy en día, algunas ‘celdas pequeñas’ no superan el tamaño de un iPad y pesan tan solo unos pocos kilos.
La fábrica de Oulu: donde nacen las estaciones base
Cada día, “nacen” más de 1.000 estaciones base 4G y 5G dentro de la ‘fábrica del futuro’ de Nokia en Oulu, cerca del Círculo Polar Ártico en el norte de Finlandia. En esta planta, Nokia potencia su propia transformación sostenible al usar un 100 % de fuentes de energía renovable y una red inalámbrica privada de calidad industrial. Esta red aprovecha la propia tecnología de estaciones base de Nokia para impulsar la automatización, la analítica de datos y otros métodos avanzados, como el desarrollo de gemelos digitales (digital twinning), con el fin de optimizar la producción, maximizar la eficiencia y minimizar los residuos. En consecuencia, la planta ha sido reconocida por el Foro Económico Mundial como un “Advanced 4th Industrial Revolution Lighthouse” (Faro avanzado de la 4ª revolución industrial).
El pensamiento inteligente también puede reducir la cantidad de materias primas que se necesitan para crear estaciones base, entre las que se incluyen plásticos, vidrio y cerámicas, mientras que los metales como aluminio, acero, latón, cobre y estaño representan aproximadamente el 80% de su peso. Esta reducción en tamaño y componentes genera una reducción del peso, del embalaje y del espacio que cada estación base ocupa, de modo que son necesarios menos vehículos para transportarlas, con el consiguiente ahorro de combustible
Implementación en el campo
La implementación de las redes modernas se realiza de una manera mucho más sostenible mediante la digitalización de los procesos y procedimientos.
“La implementación de las redes modernas se realiza de una manera mucho más sostenible mediante la digitalización de los procesos y procedimientos”
Los estudios de emplazamiento, instalación y pruebas de aceptación han sido tradicionalmente procesos muy manuales, que requieren múltiples visitas de distintos ingenieros. Ahora es posible usar drones, o emplear a una sola persona que, con un teléfono inteligente con capacidades de video colaborativo, pueda registrar detalles relevantes del emplazamiento y crear un estudio digital del emplazamiento y su correspondiente informe de diseño. Ya no son necesarias las verificaciones de seguridad en el emplazamiento, que a menudo involucraban a varias personas y varias visitas, con lo que además se evita el error humano. Esto también significa que menos personas deberán viajar hasta los emplazamientos, lo que, dados los millones de emplazamientos que serán necesarios para las redes 5G, implica significativos ahorros, tanto de costes como de emisiones de carbono.
Vida útil
Desde luego, las estaciones base no se despliegan y se dejan funcionando hasta que se retiran de la red. Una estación base transcurre su vida útil proporcionando conectividad de banda ancha a consumidores y empresas, y no es de extrañar que el 84% de las emisiones de gases de efecto invernadero creadas por una red móvil se produzcan mientras sus componentes están operativos. Durante una vida útil típica de 5 a 10 años, un emplazamiento con mucho tráfico puede gestionar un petabyte de datos. Eso es suficiente para almacenar 4.000 fotos digitales – cada día – durante toda la vida o para ver una película 18.000 veces sin parar.
Toda esta actividad significa que los emplazamientos deben ser mantenidos y las piezas defectuosas deben ser sustituidas, además de tener que realizar las necesarias actualizaciones de funcionalidad y capacidad para garantizar la calidad del servicio.
Afortunadamente, es mucho lo que se puede hacer para minimizar el impacto ambiental generado por el mantenimiento y actualización de las estaciones base cuando están en servicio. En las redes actuales, son muchas las funciones que se pueden controlar con software, lo que significa que pueden encenderse y apagarse de manera remota, reduciendo la cantidad de visitas necesarias a los emplazamientos, y, a su vez, el consumo de energía hasta en un 30%. Además, podemos usar la Inteligencia Artificial (IA) para reforzar el ahorro de energía muy significativamente al conocer las complejas dependencias entre áreas de cobertura solapadas, asegurando que no haya impactos adversos en las velocidades de los datos o la experiencia del cliente. Por ejemplo, utilizando la IA, se podrá reducir de manera automática la provisión de energía de ciertas partes de la red cuando no estén siendo usadas.
“Es mucho lo que se puede hacer para minimizar el impacto ambiental generado por el mantenimiento y actualización de las estaciones base cuando están en servicio”
También podemos reducir la energía asociada con la alimentación de las estaciones base, la mayoría de las cuales usan la red eléctrica. Si bien el reemplazo de esta alimentación por un 100% de energía solar no siempre es viable económicamente, la existencia de un solo panel solar en cada emplazamiento podría reemplazar entre el 5 y el 10% de la electricidad usada y generar un ahorro aceptable. En los lugares donde no hay una fuente de energía fiable, se usan generadores diésel, aunque en los últimos años la energía solar se ha convertido en una alternativa muy competitiva. Esto se debe a que el precio de los paneles solares ha disminuido y las soluciones con baterías para las estaciones base han mejorado, ya que las últimas baterías de litio son mucho mejores que las opciones tradicionales de plomo. Además, los operadores están empezando a abastecerse más de energía de grandes parques solares centralizados. En España, por ejemplo, Orange acaba de anunciar un acuerdo con Iberdrola para adquirir energía renovable para al menos los próximos 12 años.
Las estaciones base son, esencialmente, grandes ordenadores, y los ordenadores no funcionan bien cuando se recalientan. Por lo tanto, para garantizar que los equipos se mantienen a una temperatura de funcionamiento estable, los proveedores de servicio deben instalar costosos equipos de aire acondicionado. Para reducir la energía y los gastos asociados a este tipo de refrigeración, Nokia ha introducido el innovador ‘Liquid Cooling’(Refrigeración líquida), que usa líquido para enfriar la estación base y elimina la necesidad de ruidosos ventiladores y aires acondicionados, con una reducción de costes de entre el 30 y el 60 %.
5G y la economía circular
Las nuevas tecnologías siempre brindan nuevas posibilidades. Debido a los avances en la manera en que transmiten y reciben las señales de radio, debemos confiar en que las estaciones base 5G serán hasta 100 veces más eficientes en el uso de la energía.
“Las estaciones base 5G serán hasta 100 veces más eficientes en el uso de la energía”
Nokia ha fijado ambiciosas metas y acciones medioambientales para reducir el impacto de sus operaciones y de sus clientes. Por lo tanto, estamos centrados en la ‘economía circular’, es decir, en el incremento del reciclado y de la reutilización de los materiales para la fabricación de nuevos productos y en minimizar el desperdicio. Para el planeta, y para las humildes estaciones base, eso solo puede significar algo bueno.
