Uma enorme onda de calor varreu os Estados Unidos, sobrecarregando a rede eléctrica e o abastecimento de água do país, testando o apoio público à rápida expansão dos centros de dados de IA, que utilizam grandes quantidades de electricidade e água.
A onda de calor surge num momento em que os EUA correm para construir milhares de novos centros de dados de IA para apoiar o rápido crescimento da inteligência artificial. Os serviços públicos, os reguladores e os decisores políticos alertam cada vez mais que o ritmo da construção está a ultrapassar a expansão da infra-estrutura de electricidade e água do país.
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Em todo o espectro político, os legisladores apelam a uma maior supervisão dos centros de dados. O governador do Texas, Greg Abbott, pediu a proibição da construção de data centers em áreas rurais durante uma parada de campanha na terça-feira. O governador em exercício do Texas disse anteriormente que os data centers deveriam gerar sua própria energia e reutilizar a água.
Entretanto, à esquerda, políticos, incluindo o senador Bernie Sanders, de Vermont, e a deputada Alexandria Ocasio-Cortez, de Nova Iorque, apelam a uma moratória na construção de novos centros de dados.
Adiar a construção de data centers é uma posição popular a ser mantida. Sete em cada 10 americanos opõem-se à construção de um centro de dados na sua comunidade local, de acordo com uma sondagem recente da Gallup, com metade deles citando o uso excessivo de recursos, incluindo fornecimento de energia e água, como uma das principais preocupações.
Os data centers respondem por 4% da demanda de energia dos EUA. Espera-se que esse número aumente para 9% até 2030, de acordo com o Departamento de Energia dos EUA.
A cúpula de calor que cobre grande parte dos EUA é um teste ao sistema energético do país, que está cada vez mais sobrecarregado por fenómenos meteorológicos extremos.
“As ondas de calor mostram que os actuais modelos de assentamento e arrefecimento são concebidos para condições médias, e as condições médias estão a desaparecer todos os dias”, disse Arif Gasilov, sócio da prática de recursos naturais e ambiente construído líder do Grupo Gasilov, à Al Jazeera.
Os provedores de energia veem isso.
Na costa leste dos EUA, a PJM Interconnection, a maior operadora de rede elétrica do país, pediu ao Departamento de Energia dos EUA que ordenasse que os centros de dados mudassem para geradores de energia de reserva dentro de 15 minutos depois de um sinal de emergência os ter alertado para o fazer. A PJM, que opera redes elétricas em 13 estados e capitais nacionais, disse que iria liberar energia para clientes residenciais e comerciais.
O fornecedor de energia solicitou a mudança porque uma chamada cúpula de calor está bloqueada na costa leste, com temperaturas que deverão exceder 38,9 Celsius (104 Fahrenheit) em Washington, DC e 37,7 Celsius (100 Fahrenheit) em Nova York. No Central Park, espera-se que as temperaturas atinjam o nível mais alto nunca visto no icônico parque em mais de uma década.
Nos EUA, a maioria dos centros de dados está localizada no Sul e no Centro-Oeste, e 38% dos americanos vivem num raio de oito quilómetros de um dos 3.000 centros de dados em operação, de acordo com dados compilados pela Pew Research.
Durante as temperaturas normais, os sistemas de refrigeração dos centros de dados representam, por si só, até 40% do consumo de eletricidade durante o tempo normal, mas esse número aumenta à medida que as temperaturas sobem, uma ocorrência que está a tornar-se mais comum devido às alterações climáticas, de acordo com Gasilov.
Os data centers já estão aumentando as temperaturas em todo o mundo, criando as chamadas ilhas de calor ao seu redor. Um estudo da Universidade de Cambridge descobriu que as temperaturas aumentaram em média dois graus Celsius (3,6 graus Fahrenheit) e até 9,2 graus Celsius (16,3 graus Fahrenheit) em torno dos data centers.
Os especialistas acreditam que esta onda de calor é um exemplo da pressão sobre a rede elétrica que se tornará mais apertada e mais difícil de gerir nos próximos anos, à medida que aumenta a prevalência de centros de dados de IA com uso intensivo de água e energia.
A tensão vai além desta cúpula de calor.
As empresas de serviços públicos de todo o país alertaram que a procura de electricidade está a aumentar pela primeira vez em décadas, após anos de consumo relativamente estável. Grande parte do aumento foi impulsionado pelos centros de dados de IA, pela electrificação dos transportes e pelas novas instalações de produção, forçando as empresas de serviços públicos a adiar a desactivação de centrais eléctricas antigas, ao mesmo tempo que aceleravam o investimento em novas linhas de produção e transmissão.
Esta pressão aumentou sobre os clientes comerciais e residenciais nos EUA. No início deste ano, cerca de 50.000 clientes da Califórnia perto de Lake Tahoe foram instruídos a encontrar um novo fornecedor de energia em meio ao aumento da demanda impulsionada pelos data centers.
Na Virgínia, o condado de Henrico, que possui 37 data centers, pediu às escolas que limitassem o uso de energia em meio à crescente demanda na rede elétrica, de acordo com e-mails obtidos pela publicação de tecnologia 404 Media.
A Virgínia em geral lidera o país em número de data centers, com 398 em operação e mais 287 planejados. Em seguida veio o Texas, com 296 abertas e outras 170 planejadas.
Um data center típico de grande escala requer entre 100 e 300 megawatts de eletricidade. Isso é suficiente para abastecer até 300 mil residências nos EUA ou uma cidade com cerca de 750 mil habitantes, com base no tamanho médio das famílias. Isso é comparável à população de cidades como Nashville, no Tennessee, Charlotte, na Carolina do Norte, ou Edmonton, em Alberta, Canadá.
No total, os centros de dados dos EUA utilizam cerca de 176 terawatts-hora de electricidade por ano, o suficiente para abastecer cerca de 16 milhões de casas, ou alimentar cerca de 40 milhões de pessoas, aproximadamente o equivalente à população do Canadá ou da Califórnia, ou das cidades de Jacarta, na Indonésia, ou Dhaka, no Bangladesh, que são as duas cidades mais populosas do mundo.
Isto também coloca pressão sobre o sistema de água, que já está em grande parte sobrecarregado.
Pressão da água
A demanda por água nos data centers aumenta durante períodos de calor extremo porque os sistemas de resfriamento precisam manter os servidores de computadores resfriados para que possam operar com segurança. Muitos sistemas não reciclam água. Quase 80% da água potável usada no resfriamento de data centers evapora.
“Se uma instalação utiliza refrigeração evaporativa durante uma onda de calor, utiliza o mesmo abastecimento de água que já está sob pressão e os residentes estão frequentemente sob restrições”, acrescentou Gasilov.
Atualmente, o uso de água em data centers é relativamente baixo, com 627 milhões de galões (2,85 bilhões de litros) por dia, em comparação com o uso como gado, com 137 bilhões de galões (623 bilhões de litros), indústria siderúrgica, com 1,8 bilhão (8,2 bilhões de litros) e uso residencial, com 23,3 bilhões de galões (104 bilhões de litros).
À medida que a procura por IA continua a aumentar, o mesmo acontece com a utilização de água industrial. Este problema é agravado pelo facto de a expansão dos centros de dados estar cada vez mais concentrada em áreas com escassez de água: dois terços de todos os novos centros de dados construídos ou em desenvolvimento desde 2022 estão localizados em áreas que já enfrentam escassez de água.
Um único grande data center de IA pode usar até 5 milhões de galões (18,9 milhões de litros) de água por dia. Essa procura normalmente atinge o pico durante o período mais quente do ano – exactamente quando muitas comunidades também enfrentam escassez de água.
“Muito do resfriamento em data centers depende da água – e novamente – isso ocorre em um momento em que os suprimentos são provavelmente mais limitados no ambiente local. Este é um problema circular neste espaço, não uma inconveniência sazonal”, disse Alex MacColl, gerente de projeto para EMEA para Datamove, um serviço de mitigação de data center com sede no Reino Unido, à Al Jazeera.
Um data center particularmente grande também pode usar tanta água quanto uma cidade de 50 mil habitantes por dia, de acordo com o Instituto de Meio Ambiente e Energia, e isso representa cerca de 15% de toda a população de Corpus Christi, Texas, onde as autoridades locais e estaduais já temem que a cidade fique em breve sem água potável. Existem atualmente três data centers na área metropolitana de Corpus Christi, embora um deles insista que usa “água zero”.
Alguns dos seus reservatórios estão abaixo de 10% da capacidade porque a área foi atingida pela seca nos últimos cinco anos. De acordo com um relatório do Austin American-Statesman, as autoridades locais acreditam que um data center planejado em uma comunidade uma hora ao norte atrasou os planos de abastecimento emergencial de água para a cidade costeira do Texas.
