Inteligência artificial e as demandas sobre a infraestrutura de rede elétrica

Diante da enorme demanda energética dos centros de dados de inteligência artificial (IA) nos EUA, empresas de tecnologia como Microsoft, Google, Amazon e Meta investiram fortemente em energia nuclear para atingir metas de sustentabilidade.

A Microsoft, juntamente com o Google e a Amazon, está investindo pesadamente em centros de dados - Foto: Reuters

No entanto, uma investigação recente da Bloomberg News mostra que a rede elétrica dos EUA está sob pressão devido à demanda de energia gerada pela tecnologia de IA. De fato, a investigação demonstra que são necessárias melhorias significativas na infraestrutura da rede para garantir a segurança e a estabilidade do fornecimento de eletricidade, acompanhando o desenvolvimento da IA.

Corrida para a energia nuclear

Segundo o Departamento de Energia dos EUA, o consumo global de eletricidade poderá aumentar 75% até 2050, impulsionado em grande parte pelas ambições da tecnologia de IA. Os centros de dados de IA poderão em breve crescer tanto que consumirão mais eletricidade do que cidades inteiras.

A consultoria americana Bain & Co. alertou que a demanda por eletricidade nos EUA pode ultrapassar a oferta nos próximos anos, forçando as empresas de energia a aumentarem a produção em 26% até 2028.

Diante dessa pressão, as gigantes da tecnologia estão recorrendo à energia nuclear – uma fonte de eletricidade limpa e estável, disponível 24 horas por dia, 7 dias por semana, e potente o suficiente para alimentar centros de dados de inteligência artificial, de acordo com a Forbes.

Em outubro passado, a Amazon assinou acordos para apoiar a construção de vários pequenos reatores modulares (SMRs, na sigla em inglês), operados pela empresa pública americana Energy Northwest, capazes de gerar eletricidade suficiente para abastecer mais de 770.000 residências nos EUA.

Enquanto isso, o Google anunciou uma parceria com a startup Kairos Power, que poderá fornecer 500 MW de eletricidade até 2035. O destaque fica por conta do recente acordo da Microsoft com a Constellation Energy para revitalizar a usina nuclear de Three Mile Island.

A Microsoft investiu US$ 1,6 bilhão para restaurar as operações da fábrica até 2028 e garantir energia livre de carbono pelos próximos 20 anos.

As ações de empresas ligadas à energia nuclear, como NuScale Power, Oklo, Cameco e Centrus Energy, também dispararam nos últimos meses, em grande parte devido a acordos inovadores com empresas de tecnologia.

Levando tudo isso em consideração, espera-se que 2025 registre um aumento recorde na energia nuclear, com mais da metade proveniente da China e da Índia, de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA).

Ameaça à estabilidade da rede elétrica

A rápida proliferação de centros de dados de IA nos EUA está causando um sério problema na qualidade da energia elétrica fornecida a milhões de pessoas. A Bloomberg analisou dados de cerca de 770.000 sensores instalados em residências nos EUA.

Os resultados mostraram que, ao analisar as residências com fornecimento de energia elétrica instável ou interrompido, mais de 75% delas estavam localizadas perto de grandes centros de dados, em um raio de cerca de 80 km.

Essa instabilidade elétrica é semelhante ao ruído crepitante que você ouve vindo das suas caixas de som quando o volume está muito alto. Em termos de engenharia, isso é chamado de "harmônicos indesejáveis".

Harmônicos são ondas sonoras indesejadas que afetam negativamente o sistema elétrico. Em vez de funcionar em um ritmo constante, a eletricidade que entra na residência fica distorcida e afeta os equipamentos.

Como resultado, os eletrodomésticos podem superaquecer, os motores de geladeiras e condicionadores de ar podem vibrar e até mesmo quebrar antes do normal, com danos totais que podem chegar a bilhões de dólares.

No "vale dos centros de dados" do norte da Virgínia, lar da maior concentração de centros de dados do mundo, com o dobro da capacidade de Pequim, o problema é particularmente grave. O condado de Loudoun tem uma taxa de distorção de energia quatro vezes maior que a média nacional.

A razão fundamental é que os centros de dados de IA consomem uma quantidade enorme de eletricidade – o equivalente a 10.000 residências. Além disso, o consumo de eletricidade da IA ​​é muito instável e apresenta grandes flutuações.

As empresas de energia estão implementando diversas soluções, como a construção de subestações dedicadas para centros de dados e a instalação de filtros e capacitores. No entanto, o monitoramento e a medição do problema em nível residencial ainda são limitados devido aos altos custos.

Harmônicos ruins são um sinal precoce de que o sistema elétrico está sob tensão e podem levar a problemas mais sérios no futuro, alerta o especialista Bob Marshall, CEO da Whisker Labs.

Quanta eletricidade a IA consome?

Um relatório recente do Instituto de Pesquisa de Energia Elétrica (EPRI) constatou que os data centers poderão consumir até 9% da eletricidade dos Estados Unidos até 2030, o dobro do consumo atual, segundo a Forbes. Alguns data centers de última geração poderão consumir tanta eletricidade quanto 1 milhão de residências americanas.

A demanda por eletricidade nos EUA aumentará quase 16% nos próximos cinco anos, mais de três vezes o que era estimado há um ano, em grande parte devido a novos centros de dados, de acordo com um relatório recente da Grid Strategies.

Trata-se de uma quantidade enorme de eletricidade, o que nos obriga a pensar seriamente em como atender a essa demanda de forma confiável e sustentável.

Fonte: https://tuoitre.vn/ai-va-nhung-doi-hoi-ve-ha-tang-luoi-dien-2024123010285253.htm