A expansão da Inteligência Artificial e as mudanças climáticas
Por Willians Bini |
Para nós, meteorologistas e especialistas em clima, o processamento de dados de alto desempenho nunca foi uma abstração de software; ele é a base física da nossa ciência. Operar modelos numéricos globais para prever tempestades ou ondas de calor exige uma infraestrutura massiva de supercomputação.
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No Brasil, estamos vivendo a transição para o supercomputador Jaci, no INPE, que substitui o veterano Tupã e amplia nossa capacidade de prever desastres com maior precisão. No entanto, essa mesma sede por processamento que nos ajuda a salvar vidas está agora no centro de um paradoxo ambiental: a explosão da Inteligência Artificial (IA) está forçando os limites energéticos e hídricos do planeta.
O Paradoxo da Eficiência
O advento da IA Generativa reverteu uma tendência de décadas de eficiência computacional. Modelos de linguagem de grande escala (LLMs) exigem processamento intensivo e ininterrupto, o que demanda uma carga de energia de base ("baseload") que as fontes renováveis intermitentes, como solar e eólica, ainda têm dificuldade em suprir sozinhas. Projeções da Agência Internacional de Energia (IEA) indicam que o consumo de eletricidade pelos data centers pode saltar de 460 TWh em 2024 para mais de 1.000 TWh até 2030. Para empresas com metas de "Net Zero", o desafio é enorme: a Microsoft, por exemplo, viu suas emissões totais crescerem 23,4% desde 2020, impulsionadas quase inteiramente pela expansão da nuvem e da IA.
A Sede dos Algoritmos
Um ponto frequentemente negligenciado pela opinião pública, mas crítico para quem estuda o clima, é o consumo de água para resfriamento. Chips de alta densidade, como os da NVIDIA, geram um calor massivo que precisa ser dissipado. Estima-se que uma única interação com o ChatGPT (entre 20 e 50 prompts) possa consumir o equivalente a uma garrafa de 500 ml de água. Em escala global, o setor consome mais de 560 bilhões de litros de água anualmente, o que já gerou conflitos territoriais em regiões sob estresse hídrico, como o Arizona, nos EUA, e o Uruguai, que enfrentou sua pior seca em 74 anos enquanto negociava a instalação de novos centros de dados.
Fronteiras Geográficas e Tecnológicas
Para mitigar esses impactos, a indústria está "seguindo o clima". A migração para países nórdicos e para a Islândia não é apenas econômica; é termodinâmica. Nessas regiões, o uso de "free cooling" (resfriamento livre pelo ar externo) permite que data centers operem com índices de PUE (Eficácia no Uso da Energia) próximos de 1.1, contra a média global de 1.58. Além disso, o calor residual desses servidores é reaproveitado em redes de aquecimento urbano na Finlândia, transformando um resíduo térmico em recurso para a população local.
Outra fronteira explorada foi o fundo do mar. O Projeto Natick, da Microsoft, mergulhou centenas de servidores no oceano, provando que a água fria e a atmosfera inerte de nitrogênio reduzem as falhas de hardware em até oito vezes. Embora o projeto tenha sido comercialmente encerrado em 2024, ele deixou lições valiosas sobre como operar infraestruturas com consumo zero de água doce.
Data Centers no Espaço
A proposta mais audaciosa é levar o processamento para a órbita terrestre. Startups como a Starcloud planejam megaestruturas equipadas com painéis solares gigantescos para alimentar GPUs no vácuo. No entanto, como especialistas em física sabemos, o vácuo é um isolante perfeito. Sem ar para circular, todo o calor gerado deve ser dissipado via radiação infravermelha, exigindo radiadores colossais que devem apontar permanentemente para longe do Sol . Além disso, o impacto atmosférico do aumento dos lançamentos de foguetes — com a emissão de carbono negro na estratosfera — pode afetar a camada de ozônio, criando um novo problema ambiental enquanto tentamos resolver o anterior.
O Brasil no Mapa da IA Sustentável
Nesse cenário, o Brasil surge como um protagonista estratégico e indispensável. Diferente dos Estados Unidos e da China, onde os data centers ainda dependem fortemente de gás natural e carvão, o Brasil possui uma matriz elétrica onde cerca de 90% da energia é limpa e renovável.
O país já detém 40% da capacidade instalada de data centers na América Latina e projeta atrair até US$ 3 trilhões em investimentos nos próximos cinco anos. O Nordeste, em particular, com sua abundância de energia eólica e solar e a conectividade de cabos submarinos em Fortaleza, tem o potencial de se tornar o maior "porto digital" sustentável do Atlântico. Através de incentivos como o ReData, o Brasil pode liderar uma "IA Verde", exportando inteligência sem comprometer o clima.
O Equilíbrio com o Planeta
A Inteligência Artificial é uma das ferramentas mais poderosas para ajudar no combate às mudanças climáticas. Ela permite prever secas com antecedência e melhorar o funcionamento das redes elétricas. Mas sua sobrevivência no futuro depende de reconhecermos que ela consome uma quantidade enorme de recursos naturais.
O avanço tecnológico não pode acontecer ignorando os limites da Terra. A natureza reage ao excesso de calor e, contra as leis da física e do clima, não há negociação. O grande desafio é garantir que toda essa estrutura digital ajude a proteger o planeta, em vez de se tornar um peso extra que acelera o aquecimento global que ela mesma deveria ajudar a evitar.
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