Centros de Dados de IA: Abordando as Crescentes Demandas de Energia

A revolução da IA está em pleno andamento, e isso significa muitos mais centros de dados; especialistas da indústria preveem um aumento de 33% no número de centros de dados até o final da década. E com esse aumento virá um aumento no consumo de eletricidade. Alguns estados podem ver os centros de dados responsáveis por até 36% de seu consumo total de eletricidade dentro da década que vem, de acordo com os cenários de crescimento de carga recentes da EPRI. Essa demanda de energia impulsionada pela IA adicionará à pressão substancial sobre as redes de eletricidade que já estão em risco de serem sobrecarregadas. De acordo com muitos especialistas, na verdade, a IA pode ser responsável por uma crise energética.

No entanto, essa crise pode ser evitada com a adoção de sistemas de armazenamento de energia térmica no local, que permitem um uso mais flexível de energia sem sacrifícios operacionais para o centro de dados que está sempre ligado. Os sistemas de energia térmica podem reduzir imediatamente a pressão dos centros de dados sobre a rede, reduzindo assim a ocorrência de apagões ou blecautes, juntamente com a necessidade de infraestrutura adicional de utilidade – um custo que inevitavelmente seria repassado aos consumidores em suas contas de energia. Em última análise, tais sistemas de armazenamento poderiam abrir caminho para que mais centros de dados comecem a operar mais rapidamente para atender à demanda crescente por IA sem ter um impacto significativo na infraestrutura de energia da comunidade.

Os sistemas de energia térmica aliviam a pressão sobre a rede principalmente porque permitem o deslocamento de carga, ou a ajuste das horas durante as quais os centros de dados usam a maior quantidade de eletricidade da rede. Os centros de dados podem carregar esses sistemas de armazenamento com energia da rede durante as horas em que a demanda da rede é menor, e então liberá-la para alimentar as operações durante as horas em que as utilidades estão mais sobrecarregadas pela demanda geral dos consumidores. Os centros de dados que usam esses sistemas para armazenar energia e alimentar os sistemas de ar condicionado sozinhos podem fazer uma grande diferença, porque os sistemas de refrigeração devem funcionar 24 horas por dia para manter o equipamento crítico de superaquecimento, e muitas vezes compõem cerca de 40% do consumo de energia de um centro.

A Corrida Global de IA Está Prestes a Requerer Grandes Quantidades de Energia

O recentemente anunciado Projeto Stargate, liderado por um grupo de grandes empresas de tecnologia, precisará de dezenas de gigawatts de eletricidade. Como a startup chinesa DeepSeek AI recentemente mostrou, a IA pode se tornar mais eficiente em termos de custo e energia, mas muitos especialistas esperam que a IA continue a ser uma fonte significativa de alta demanda de energia.

Na verdade, mesmo antes desses anúncios de IA, os centros de dados estavam no caminho para desafiar cada vez mais o fornecimento de energia dos EUA. De acordo com a Administração de Informações de Energia dos EUA, o consumo de energia está prestes a atingir recordes em 2025, com necessidades de energia dos centros de dados como um fator importante.

De acordo com especialistas, nas próximas décadas as demandas de energia dos centros de dados colocarão mais da metade da América do Norte em risco de experimentar reduções de energia e até mesmo apagões. Mesmo onde há energia suficiente, os centros de dados terão um impacto financeiro em todos; estudos mostram que a demanda dos centros de dados e a subsequente pressão sobre os recursos poderiam impulsionar os preços de energia em até 70%. Um relatório da Bain & Company destaca como a demanda crescente dos centros de dados poderia ameaçar superar o crescimento do fornecimento de utilidades e exigir trilhões de dólares em novos investimentos em energia em todo o mundo. De acordo com a Bain, “A velocidade no mercado é vital para os fornecedores de centros de dados”, mas as comunidades locais e reguladores se preocupam com a confiabilidade da rede e impactos ambientais.

Armazenamento de Energia Térmica É uma Solução Imediata que Beneficia Todos os Interessados

É aqui que o armazenamento de energia térmica – uma tecnologia disponível agora – pode ajudar. Projetado para uso com eletricidade regular fornecida pela utilidade, a energia é armazenada em água ou gelo e liberada quando necessário para alimentar os sistemas de refrigeração dos centros de dados – geralmente durante os períodos em que a demanda – e também o preço – é alto. Essa solução não requer uma mudança significativa na infraestrutura; pode ser adaptada para edifícios existentes. Como é uma solução por trás do medidor, os centros de dados podem instalá-las independentemente das utilidades – significando que é uma maneira rápida e eficiente de aliviar a rede.

Se usados amplamente, esses sistemas podem reduzir a probabilidade de apagões ou blecautes durante os períodos de alta demanda geral. Esse deslocamento de carga será especialmente importante nos estados onde a demanda de energia será especialmente alta para os centros de dados. Soluções como o armazenamento de energia térmica que ajudam a aplainar o impacto líquido da rede fornecem às utilidades mais espaço para integrar novos recursos, incluindo energia solar e eólica, e expandir a transmissão de forma ordenada. Tais soluções também reduzem ou pelo menos desaceleram a necessidade das utilidades de expandir a infraestrutura – potencialmente reduzindo os custos que eventualmente seriam repassados aos consumidores por meio de suas contas de energia.

Com uma solução comprovada para reduzir a pressão sobre a rede, novos centros de dados provavelmente poderão obter aprovações e permissões governamentais necessárias mais rapidamente, com menos oposição ou preocupação com a sobrecarga das fontes de energia locais, permitindo que esse setor cresça mais rapidamente e acompanhe a demanda crescente trazida pela IA.

Por Que os Centros de Dados Devem Agir Agora

Há também um benefício financeiro para os centros de dados que incorporam sistemas de armazenamento de energia térmica: Com mais utilidades usando preços diferenciais ou tarifas de uso por hora, com base na demanda ou fonte de energia, o armazenamento por trás do medidor pode aproveitar essas lacunas nos preços, que estão prestes a aumentar ainda mais no futuro, especialmente em estados como a Califórnia e outros que dependem mais da energia solar durante o dia. Os centros de dados podem economizar dinheiro carregando o sistema térmico durante as horas em que a energia é menos cara e liberando-a durante as horas de pico – permitindo que eles reduzam a dependência da energia da rede nas horas mais caras.

O armazenamento de energia térmica também é uma opção mais segura para os centros de dados do que o armazenamento baseado em baterias de íon de lítio. Embora as baterias de íon de lítio sejam comuns entre os consumidores residenciais, os grandes edifícios como os centros de dados exigiriam baterias grandes, que apresentam problemas de segurança significativos. As baterias muitas vezes não podem manter uma carga por mais de 12 horas. Elas também se degradam com o tempo e exigem recursos naturais significativos, incluindo minerais, que estão em curto suprimento e são obtidos no exterior. Muitas baterias também são feitas no exterior, incluindo na China, enquanto os sistemas de energia térmica são principalmente feitos nos EUA.

A IA trará muitos benefícios – bem como desafios. A energia necessária para operar um grande centro de dados que consome 100 MW de energia, estudos mostram, poderia fornecer energia para cerca de 80.000 casas com eletricidade. Multiplique isso pelos muitos novos centros de dados que estão vindo online e o impacto é significativo – um que poderia impulsionar os preços para todos, bem como levar a escassez de energia, apagões e até mesmo blecautes. A IA está prestes a trazer trilhões em valor adicionado à economia – mas os problemas de energia poderiam prejudicar a produtividade esperada. Não precisa ser assim; ao adotar soluções de energia térmica, a indústria de centros de dados pode reduzir suas despesas e diminuir a chance de apagões.