Os data centers de IA podem consumir mais energia do que cidades inteiras

As demandas energéticas da inteligência artificial e da computação em nuvem estão ficando fora de controle. Os centros de dados, outrora apenas consumidores de energia, estão agora a crescer tanto que poderão em breve ultrapassar cidades inteiras – ou mesmo estados dos EUA – no consumo de electricidade. Os desenvolvedores dessas instalações estão correndo para garantir energia e terreno para acompanhar a explosão da demanda, impulsionada em grande parte pelos avanços da IA.

Na última década, as necessidades de eletricidade dos centros de dados dispararam, refletindo a sua importância na economia global. Essas instalações abrigam servidores que alimentam aplicativos para tudo, desde operações comerciais até aplicativos do dia a dia.

Com a ascensão da IA, encontrar terreno e energia para atender a esses requisitos tornou-se um grande desafio. Os desenvolvedores agora falam sobre campi em escala de gigawatts, cada um consumindo um bilhão de watts de energia. Para efeito de comparação, isso é cerca de duas vezes a eletricidade que todas as residências de Pittsburgh usaram no ano passado.

A corrida energética: data centers maiores, problemas maiores

Ali Fenn, dent da Lancium, uma empresa sediada no Texas que garante terreno e energia para centros de dados, descreve-a como uma “corrida de uma vida para o domínio global” em inteligência artificial. Ela disse: “Francamente, trata-se de segurança nacional e segurança económica”.

Esta corrida leva as empresas de tecnologia a investirem milhares de milhões na construção de instalações maiores. Eles não veem melhor uso para seu capital do que alimentar o boom da IA.

Mas esta rápida expansão está a testar limites. Fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, não são confiáveis ​​devido às flutuações climáticas. Os promotores concordam que o gás natural deve preencher a lacuna, embora atrase o progresso na redução das emissões de carbono.

Nat Sahlstrom, diretor de energia da Trac t, uma empresa sediada em Denver que adquire terrenos para centros de dados, diz que as instalações estão “aproveitando a infraestrutura de serviços públicos existente”. As redes elétricas simplesmente não foram construídas para lidar com a escala que esses data centers exigem agora.

A disponibilidade de terrenos adequados é outra questão. Os lotes em zonas industriais que podem abrigar instalações enormes estão diminuindo, explica Sahlstrom. Os desenvolvedores são forçados a explorar novos mercados fora de centros estabelecidos como a Virgínia, líder global em operações de data center. A rede eléctrica da Virgínia enfrenta problemas de fiabilidade, com o aumento da procura de energia e a diminuição da oferta à medida que as centrais de carvão e de gás natural mais antigas encerram.

Trac t adquiriu mais de 23.000 acres para desenvolvimento de data centers nos EUA. Isso inclui terras no condado de Maricopa, Arizona, perto de Phoenix, e no condado de Storey, Nevada, perto de Reno. Recentemente, Trac t comprou 2.100 acres em Buckeye, Arizona, para construir um dos maiores campi de data center dos EUA. Eles estão trabalhando para garantir até 1,8 gigawatts de energia para o local, o suficiente para suportar 40 data centers separados.

Um campus de data center que utiliza um gigawatt de energia anualmente equivale ao consumo de energia de 700.000 residências ou de uma cidade de 1,8 milhão de habitantes. A análise da CNBC revela que tal instalação consumiria mais energia num ano do que o Alasca, Rhode Island ou Vermont.

O que isso significa para as comunidades

O data center médio operado por grandes empresas de tecnologia utiliza atualmente 40 megawatts de energia. Mas instalações maiores estão a caminho. De acordo com o Boston Consulting Group, campi de 250 megawatts ou mais já estão em desenvolvimento.

Na década de 2030, os campi de data centers consumindo 500 megawatts – ou meio gigawatt – serão comuns. Essas instalações consumiriam tanta eletricidade quanto 350 mil residências.

O Texas se tornou um ponto importante para data centers devido às suas regulamentações menos restritivas e aos abundantes recursos energéticos. Os desenvolvedores podem adaptar soluções de energia para locais específicos. Sahlstrom chama o Texas de “o melhor laboratório experimental do mundo para implantar sua própria solução de energia”.

Lancium, uma empresa sediada em Houston, mudou seu foco da mineração de criptomoedas para infraestrutura de IA no final de 2022. Eles agora operam cinco campi de data centers em diferentes estágios de desenvolvimento. Um em Abilene, Texas, será inaugurado no início de 2025 com 250 megawatts de energia, aumentando para 1,2 gigawatts até 2026.

À medida que as necessidades energéticas aumentam, os promotores devem abordar potenciais problemas para as comunidades vizinhas. Isso inclui garantir que os custos de eletricidade não aumentem e que a confiabilidade da rede permaneça intacta. “Ninguém vai continuar a aprovar” novas instalações se estas perturbarem o poder local, disse Fenn. Os desenvolvedores estão combinando data centers com nova geração de energia para evitar esses problemas.

Energias renováveis, nuclear e o futuro da energia

Embora os desenvolvedores prefiram energia renovável, é claro que a energia solar e a eólica por si só não atenderão à demanda. A dependência climática torna essas fontes pouco confiáveis ​​para operações críticas, como bolsas financeiras, que dependem de data centers.

As interrupções não são uma opção para instalações como as operadas pela Equinix, que hospeda cargas de trabalho críticas. Jon Lin, gerente geral de serviços de data center da Equinix, disse que suas instalações permanecem online mais de 99% do tempo.

Para resolver questões de fiabilidade, grandes empresas estão a explorar a energia nuclear. A Microsoft está apoiando a reinicialização da usina nuclear de Three Mile Island, na Pensilvânia. Amazon e Google estão investindo em pequenos reatores nucleares.

No entanto, a energia nuclear traz consigo os seus próprios desafios. Os novos reactores na Geórgia estavam atrasados ​​há anos e ultrapassavam o orçamento em milhares de milhões. Por enquanto, o gás natural continua a ser a fonte de energia dominante para os data centers.

Fenn, da Lancium, diz que os investimentos na geração de gás podem incluir captura de carbono e tecnologia de armazenamento de baterias para compensar o impacto ambiental. Com o tempo, a expansão das energias renováveis, a redução dos custos das baterias e o aproveitamento da IA ​​para eficiência poderão reduzir a dependência do gás.

Mas, por enquanto, o rápido crescimento dos data centers complica os esforços para cumprir as metas de emissões. “Não podemos permitir que isto tenha um efeito adverso nos objetivos ambientais”, alerta Fenn.

Os promotores argumentam que estas instalações são necessárias para a economia, ao mesmo tempo que perturbam os mercados energéticos e sobrecarregam as redes eléctricas. Com a expectativa de que os campi atinjam até cinco gigawatts no futuro, os data centers estão rapidamente se tornando alguns dos participantes mais importantes no consumo de energia. Seja através da inovação ou dos combustíveis fósseis, a corrida para impulsionar a IA continua a remodelar o panorama energético mundial.

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