Você já ouviu falar sobre economia digital? Ela engloba as novas tecnologias de inteligência artificial, armazenamento em nuvem, redes sociais, Internet das Coisas, streaming e vários serviços e produtos que utilizamos hoje. Para que tudo isso funcione é necessária a utilização dos chamados Data Centers, estruturas responsáveis por fazer o armazenamento e gestão de dados gerados por estas ferramentas que utilizamos diariamente.
Estas tecnologias mudaram a forma como vivemos e trouxeram inúmeros benefícios para o nosso dia a dia de trabalho, estudos e lazer. Fazemos praticamente tudo na nuvem, o que exige um grande processamento de dados a cada segundo, forçando que essas centrais de dados tenham uma estrutura cada vez maior para atender as altas demandas.
Mas, o que isso tem a ver com energia? Os data centers são estruturas físicas que funcionam 24 horas por dia, durante os 7 dias da semana. Além da energia gasta para manter os servidores ligados, esses equipamentos precisam de grandes estruturas de refrigeração para continuar funcionando.
Nesse sentido, esse artigo tem como objetivo mostrar os impactos das centrais de dados no consumo de energia global, as implicações ambientais e as alternativas energéticas que grandes players estão criando para tornar estas operações mais sustentáveis.
Crescimento dos Data Centers e Consumo de Energia
Existem mais de 7000 data centers em todo o mundo e 700 deles estão atuando em hiperescala, necessário para operações de aplicações de inteligência artificial, serviços de nuvem e big data. Em termos de investimento, esses sistemas receberam aportes de cerca de US$ 36 bilhões em 2023.
Além das centrais propriamente ditas, as novas tecnologias necessitam de outros hardwares e equipamentos que somados, devem ultrapassar os US$ 420 bilhões até 2029.
Necessidade Energética dos Data Centers
De acordo com dados da Agência Internacional de Energia (IEA), os data centers consumiram, em 2022, aproximadamente 340 TWh (terawatt-hora), o que corresponde a 1,3% da demanda global de eletricidade e contribui para 0,3% de todas as emissões globais de CO2.
Segundo o Lincoln Laboratory, vinculado ao MIT, até 2030 as centrais de dados serão responsáveis por 21% do consumo da energia global. Apenas o Chat GPT, segundo levantamento da revista New Yorker, consome 17 mil vezes mais energia que uma família média dos EUA.
A preocupação é a rapidez com que esse consumo de energia vem aumentando. Ainda de acordo com a IEA, “o uso combinado de eletricidade pela Amazon, Microsoft, Google e Meta mais que dobrou entre 2017 e 2021”. Um estudo que combinou a Lei de Moore e o avanço da Internet das Coisas estimou que as necessidades de energia destas centrais podem subir para 752 TWh em 2030, aproximadamente 2,13% da eletricidade global disponível.
Em nações menores onde o mercado de centrais de dados está crescendo rapidamente, o consumo de energia elétrica pelos servidores já é bastante expressivo. Na Irlanda, por exemplo, o consumo de eletricidade mais que triplicou desde 2015, correspondendo a 18% do uso total de energia do país em 2022. Na Dinamarca, projeta-se que a demanda energética dos data centers aumente seis vezes até 2030, atingindo quase 15% do consumo total de eletricidade do país.
Novos projetos de data centers
Esse alto consumo tem dificultado os investimentos em novos data centers. Em 2021, a Meta suspendeu seus planos de construir um grande centro de dados na Holanda devido à crescente oposição do governo e da comunidade local.
Microsoft e Amazon também suspenderam as expansões planejadas para suas centrais de dados na Irlanda, avaliadas em 2 bilhões de euros. A escassez de energia na região e uma moratória em novas conexões de rede impostas pela concessionária de energia elétrica estatal interromperam os planos das grandes empresas de tecnologia.
Saunas Digitais
O nome “saunas digitais” refere-se ao desafio enfrentado pelos data centers devido ao calor gerado pela operação contínua dos servidores. Estes centros de dados funcionam 24 horas por dia, sete dias por semana, gerando uma quantidade significativa de calor que precisa ser constantemente dissipado para evitar superaquecimentos e garantir a operação eficiente dos equipamentos.
Métodos de Resfriamento Tradicionais
Tradicionalmente, os data centers utilizam sistemas de ar condicionado e refrigeração líquida para dissipar o calor. Esses métodos, embora eficazes, são energeticamente intensivos. Segundo o Aspen Global Change Institute, cerca de 43% da eletricidade consumida pelos data centers em 2014 foi destinada a sistemas de resfriamento e fornecimento de energia.
Eventos climáticos extremos podem aumentar os problemas de resfriamento. Por exemplo, em julho de 2022, uma onda de calor sem precedentes na Europa fez com que as temperaturas chegassem a 40,3ºC em partes do Reino Unido, danificando a infraestrutura de dados de várias empresas.
Nesse sentido, várias fazendas de servidores do Google e da Oracle não conseguiram manter a temperatura ideal e ficaram temporariamente offline.
Inovações em Resfriamento
Para enfrentar esses desafios, novas tecnologias de resfriamento estão sendo desenvolvidas. Alguns desses métodos são:
- Resfriamento Geotérmico: Utiliza a temperatura quase constante abaixo do nível da superfície da Terra para fornecer resfriamento.
- Resfriamento Solar: Coleta energia de painéis solares e usa um processo de resfriamento acionado termicamente para diminuir a temperatura do ar no edifício.
- Recuperação de Calor: Utiliza o calor gerado pelos servidores para aquecer edifícios ou fornecer energia para outras aplicações.
Empresas como a Amazon e a Meta já estão implementando projetos que utilizam o calor gerado pelos data centers para aquecer edifícios nas proximidades, demonstrando um compromisso com a sustentabilidade e eficiência energética.
Conclusão
O crescimento da geração e do processamento de dados é inevitável. Portanto, pensar em novas formas para a geração de energia é fundamental. Assim, essa é uma grande oportunidade para projetos de energia renovável, que podem ser uma alternativa sustentável no fornecimento de energia para as grandes centrais de dados.
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