Por Mariana Vick
Expansão de data centers para ferramentas de IA fez emissões de gases de efeito estufa do Google aumentarem 48% em cinco anos. Setor de tecnologia busca alternativas para diminuir danos
O Google afirmou em relatório divulgado no começo de julho que suas emissões de gases de efeito estufa aumentaram 48% nos últimos cinco anos. Foram 14,3 milhões de toneladas de carbono equivalente (unidade que mede todos os gases de efeito estufa como se fossem dióxido de carbono) produzidas em 2023. O motivo para o crescimento foi a expansão de seus data centers, responsáveis por sustentar seus sistemas de inteligência artificial.
A empresa disse que os números mostram o desafio de reduzir as emissões de poluentes num momento de expansão da IA. O problema também ocorre em outras companhias que investem na tecnologia, cujo treinamento exige grande consumo de energia. O Google acrescentou que “o impacto ambiental futuro da IA” é “complexo e difícil de prever”.
Neste texto, o Nexo explica como os data centers funcionam e qual é o seu consumo de energia. Mostra também quais são outros impactos ambientais da inteligência artificial e o que as empresas afirmam fazer para amenizar os danos.
O que são os data centers
Os data centers são centros de processamento de dados. São, na prática, espaços repletos de supercomputadores, usados para manter de pé aplicativos, redes sociais e ferramentas como o ChatGPT. Programas como esses processam grandes conjuntos de dados e exigem enorme poder computacional — por isso recorrem a esses centros, cujas máquinas têm mais capacidade que computadores comuns.
8.000
é a quantidade estimada de data centers no mundo
Os maiores data centers do mundo ficam nos Estados Unidos, na Europa e na China. Também há unidades no Brasil. Dados do projeto Data Center Map estimam que existam 135 centros de processamento de dados brasileiros, a maioria concentrada em São Paulo (50), no Rio de Janeiro (20) e na cidade paulista de Campinas (15).
Os data centers não são utilizados exclusivamente por plataformas de inteligência artificial. A expansão do uso da IA, no entanto, aumentou a demanda por seu uso. O treinamento dessas tecnologias — em especial da chamada IA generativa, capaz de gerar textos e outros tipos de linguagem — exige o processamento de grandes quantidades de dados.
Por que eles consomem tanta energia
Os data centers, pelo trabalho que realizam, têm grande consumo de energia elétrica. Dados reproduzidos pelo jornal Folha de S.Paulo mostram que uma única planta de grande porte pode demandar a mesma energia que uma cidade de 30 mil habitantes. Somando os data centers de grande porte no Brasil, o consumo de energia seria quase o do estado de Tocantins.
O consumo de energia desses espaços vem tanto de seus sistemas de equipamentos — que consomem 50% da energia total dos data centers, segundo artigo publicado em 2021 — quanto de seus sistemas de ar-condicionado e resfriamento. As máquinas dos data centers, para terem o desempenho necessário, geram muito calor. Os galpões, em contrapartida, acabam investindo em forte refrigeração.
15ºC a 25ºC
é o intervalo de temperatura ideal para o desempenho das máquinas dos data centers sejam otimizados
As principais fontes de energia utilizadas para o funcionamento dos data centers são convencionais, segundo dados do Lawrence Berkeley National Laboratory, vinculado ao governo dos EUA. Mais de 60% da energia consumida nesses espaços vem de combustíveis como carvão e gás natural, enquanto cerca de 30% vem de fontes renováveis. Há ainda um percentual pequeno (cerca de 5%) usado em geradores de emergência (acionados quando há falhas na rede elétrica) que vem do diesel
1,5%
do total de energia consumida no planeta vem dos data centers
2%
das emissões globais de gases de efeito estufa vêm desse consumo
A inteligência artificial gera aumento desse tipo de consumo. Um gabinete otimizado para IA gasta cinco vezes mais energia do que uma máquina preparada para outros procedimentos comuns.
Outros impactos negativos do setor
A demanda por refrigeração dos data centers não gera só grande consumo de energia, mas de água. Aparelhos de ar-condicionado usam o recurso para dissipar o calor gerado pelos servidores. À medida que o trabalho executado pelas máquinas aumenta, cresce também o calor que elas produzem, e mais água é necessária para regular as temperaturas.
Diversas pesquisas se debruçam sobre o assunto, mostrando os impactos do uso de data centers para a IA. Um estudo da Universidade da Califórnia, nos EUA, sobre o desempenho do ChatGPT concluiu que, para responder de 20 a 50 perguntas, a ferramenta consome cerca de 500 mL de água. Outra análise da instituição calculou que o uso mais intensivo de inteligência artificial aumentaria a captação de água de fontes subterrâneas ou superficiais para entre 4,2 e 6,6 bilhões de metros cúbicos até 2027.
O que tem sido feito para mudar o cenário
Empresas buscam soluções para melhorar o cenário. Diversos data centers têm sido construídos em países nórdicos — como Dinamarca, Finlândia, Noruega e Suécia — para gastar menos com resfriamento. Outras companhias têm optado pelo reúso de água da chuva e por tecnologias como a chamada “free cooling”, que libera o ar quente do espaço para o ambiente externo, diminuindo o gasto de recursos.
Para mitigar os problemas ligados ao consumo de energia, empresas de tecnologia também têm ampliado o uso de fontes renováveis, como solar e eólica. O Google afirmou no relatório publicado no início do mês que tem assinado acordos de energia limpa para zerar sua emissão líquida de poluentes até 2030. Ainda assim, de acordo com a empresa, seu lançamento de gases de efeito estufa deve crescer nos próximos anos antes de começar a diminuir.
Homem usa óculos de realidade virtual em estande do Centro Alemão de Pesquisa para Inteligência Artificial em feira na Alemanha
Além das companhias, os governos de alguns países têm adotado medidas para exigir responsabilidade ambiental das empresas de tecnologia. O Parlamento da União Europeia, por exemplo, aprovou em março a primeira lei global com regras abrangentes para o uso da IA, determinando que os sistemas comuniquem seu consumo de recursos naturais. O texto deve entrar em vigor em 2025.
Ao mesmo tempo, diversas empresas têm usado a inteligência artificial para iniciativas de conservação ambiental e combate à mudança climática. Ações de monitoramento dos oceanos, de vigilância ambiental, de proteção contra inundações e de detecção de desastres estão entre as que podem ser facilitadas com o uso da tecnologia. Em 2023, por exemplo, pesquisadores brasileiros publicaram um estudo sobre as contribuições da IA para o monitoramento de recifes de corais.
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