La cantidad de energía utilizada por un sistema o proceso, a menudo comparada para evaluar la eficiencia.El consumo de energía se refiere a la cantidad de energía que un sistema o proceso utiliza para realizar una tarea, a menudo comparada entre diferentes tecnologías para evaluar su eficiencia. En física e ingeniería, minimizar el consumo de energía es crucial para la sostenibilidad, la reducción de costos y el rendimiento. El concepto se aplica desde motores biológicos microscópicos hasta procesos industriales macroscópicos y sistemas informáticos.
El estudio cuantitativo del consumo de energía comenzó con el desarrollo de la termodinámica en el siglo XIX, particularmente a través del trabajo de Sadi Carnot sobre motores térmicos. El concepto de eficiencia energética se convirtió en un foco importante durante el siglo XX con el auge de la electrónica y la informática.
El consumo de energía se mide registrando la energía de entrada y el trabajo útil de salida, siendo la diferencia perdida como calor debido a ineficiencias. En termodinámica, la energía mínima requerida para un cálculo está establecida por el principio de Landauer: borrar un bit de información disipa al menos kT ln 2 de energía. Los sistemas reales operan por encima de este límite debido a la fricción, la resistencia y otras pérdidas. La eficiencia es la relación entre la salida útil y la entrada total, y mejorarla a menudo implica reducir la producción de entropía.
Las métricas de consumo de energía guían el diseño de edificios, vehículos, centros de datos y dispositivos electrónicos eficientes energéticamente. En la computación cuántica, la eficiencia energética es una ventaja clave sobre las computadoras clásicas, pudiendo reducir la energía requerida para cálculos complejos en órdenes de magnitud.
El cerebro humano funciona con unos 20 vatios de potencia, aproximadamente lo mismo que una bombilla tenue, y sin embargo realiza cálculos que requerirían megavatios en una supercomputadora.
