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IA sedenta de água e energia ‘pede’ transparência, eficiência e expansão de infraestrutura

O consumo elevado de energia e água que a inteligência artificial exige está na base de preocupações ambientais. Perceba quais e as possíveis soluções.

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A inteligência artificial (IA) tem entusiasmado cidadãos e empresas com as suas potencialidades. Contudo, no reverso da moeda, contam-se impactos ambientais relevantes, decorrentes do elevado uso de energia e água. Mais transparência no reporte, aceleração na expansão de redes elétricas e energia renovável, assim como a aposta em eficiência e em usos compatíveis com a transição verde são algumas das soluções apresentadas para colmatar estes riscos ambientais.

Com a evolução e difusão da Inteligência Artificial Generativa, levantam-se uma série de questões ambientais, com foco principal na utilização de energia e de água para suportar as infraestruturas globais de data centers”, introduz Inês Faria, especialista em Conhecimento e Formação do BCSD Portugal. “A IA está a transformar a forma como vivemos e trabalhamos, mas essa evolução tem um custo ambiental que não pode ser ignorado”, reconhece, ainda, a Bandora, uma empresa portuguesa que desenvolve soluções de inteligência artificial para edifícios.

Emprestando números concretos ao problema, Pedro Miranda, fundador e CEO da Youdera, aponta que a pegada de carbono dos sistemas de IA era estimada entre 32,6 e 79,7 milhões de toneladas de dióxido de carbono em 2025 — aproximadamente o mesmo que a cidade de Nova Iorque naquele ano –, enquanto a pegada hídrica se estimava estar entre 312,5 e 764,6 mil milhões de litros. Neste último caso, o consumo é o equivalente ao consumo global anual de água engarrafada.

O ponto de equilíbrio [no uso de IA] será um conjunto de decisões que ainda estamos a tempo de tomar.

Inês Faria

Especialista em Conhecimento e Formação do BCSD Portugal

Para já, o Conselho Empresarial para o Desenvolvimento Sustentável (BCSD) mostra-se otimista: “O ponto de equilíbrio [no uso de IA] será um conjunto de decisões que ainda estamos a tempo de tomar”.

Energia fóssil chamada a contribuir

A Nordea aponta que a corrida à inteligência artificial “transformou-se silenciosamente em algo mais fundamental: uma corrida pela energia”.

Para ilustrar o volume de eletricidade requerido pelos centros de dados, o BCSD indica que fazer uma pergunta ao GPT-4o consome 40% mais energia do que uma pesquisa no Google. Hoje em dia, estes centros já consomem aproximadamente a mesma quantidade de eletricidade que a Alemanha e, até 2030, deverão consumir o dobro desse volume, aponta a Nordea Asset Management (AM), na voz de Thomas Sørensen, gestor encarregue da Global Climate and Environment Strategy.

Olhando ao panorama geral, segundo as mais recentes projeções da Agência Internacional de Energia (IEA), o consumo de eletricidade dos centros de dados deverá praticamente duplicar, passando de 485 TWh em 2025 para 950 TWh em 2030, representando assim cerca de 3% da procura mundial de eletricidade no final da década. O efeito na procura de eletricidade a nível global é que esta deverá passar a crescer cerca de 3,6% ao ano, 50% acima do registado na década anterior.

Nos Estados Unidos, onde a procura por eletricidade se manteve relativamente estável nas últimas duas décadas, o aumento em 2027 deverá ser de 3,3%, sendo que em Estados como o Texas, devido à multiplicação dos centros de dados, esse salto pode chegar aos 15%.

E é perante as necessidades ‘pesadas’ ao nível energético que surgem as preocupações. Para a Youdera, “o risco central [para o ambiente] é que este investimento [em centros de dados] avance sem ser acompanhado por capacidade renovável verdadeiramente adicional”, que inclui tanto nova geração como novo armazenamento e nova capacidade de rede e de transmissão. “Uma vaga de data centers alimentada por combustíveis fósseis seria um dos paradoxos mais destrutivos da nossa geração”, defende o CEO da Youdera. A empresa portuguesa sublinha que é possível alimentar um data center durante 24 horas por dia com solar e baterias e, mesmo olhando à necessidade de alternativas para quando algo falha, “a dependência de fósseis pode ser residual”.

Uma vaga de data centers alimentada por combustíveis fósseis seria um dos paradoxos mais destrutivos da nossa geração.

Pedro Miranda

CEO e fundador da Youdera

Ao que parece, o risco de optar por energias fósseis já se começa a manifestar. A Nordea AM indica que, perante atrasos que podem ultrapassar cinco anos para ligação à rede elétrica, empresas como Amazon, Google, Microsoft e Meta “estão cada vez mais a recorrer à produção própria de energia a gás natural”.

De acordo com as projeções lançadas o ano passado pela AIE, num olhar global, as energias renováveis serão as “preferidas” para alimentar as necessidades desta tecnologia. Contudo, a energia com origem no gás natural e no carvão, assim como a nuclear, também deverão ser solicitadas. Vão ser necessários 450 terawatts-hora (TWh) extra de capacidade renovável até 2035 para dar resposta às exigências dos centros de dados, enquanto se calcula que sejam necessários 175 TWh adicionais de gás natural, acompanhados dessa mesma quantidade de energia nuclear, no horizonte de uma década.

O “cabaz” energético usado dependerá de região para região, com a União Europeia a abastecer-se sobretudo com base renovável, os Estados Unidos a apresentarem um maior peso no que diz respeito ao gás natural, e a China a “ganhar” no consumo de carvão. Já Portugal tem uma matriz elétrica com forte componente renovável, “o que é uma vantagem real”, realça o BCSD.

Para a Nordea AM, outra ideia chave é trabalhar na eficiência da própria IA. Os processadores da NVidia, usados amplamente para fins de inteligência artificial, “foram concebidos para oferecer flexibilidade e potência, não necessariamente eficiência energética”, explica Thomas Sørensen. Contudo, “as empresas capazes de ajudar a fazer mais com menos energia estão cada vez mais no centro das oportunidades associadas à Inteligência Artificial”. Novos chips, os ASIC (Application-Specific Integrated Circuits), conseguem oferecer “significativamente” mais capacidade de processamento por unidade de energia consumida, respondendo diretamente ao desafio da eficiência energética.

Apesar dos ganhos muito rápidos de eficiência por operação, o aumento do número e da complexidade das utilizações deverá mais do que compensar essa melhoria — o chamado “efeito de ricochete”, alerta a Zero.

Face às soluções disponíveis, o principal risco decorrente da IA que a Youdera vê para a sustentabilidade é o de canibalização: energia verde a alimentar data centers em vez de descarbonizar indústria, mobilidade e aquecimento doméstico. “O desafio é real porque a explosão do consumo elétrico está a acontecer em simultâneo em várias frentes: data centers, veículos elétricos, robótica, climatização e eletrificação industrial”, escreve Pedro Miranda.

A associação ambientalista Zero acredita que, em Portugal, a questão ambiental mais premente em relação à inteligência artificial é precisamente escala potencial dos projetos em relação à dimensão do sistema elétrico nacional. Só o projeto Start Campus em Sines, anuncia, na sua última fase, uma potência disponível para alimentar os equipamentos de 1,2 gigawatts. Se essa potência for utilizada continuamente durante um ano, corresponderia a 10,5 TWh de eletricidade consumida num ano, o que corresponde a cerca de 20% do consumo de eletricidade em Portugal e entre 25% a 30% de toda a atual produção renovável.

“Sem armazenamento, flexibilidade e reforço das interligações, uma carga permanente pode aumentar a produção a gás ou as importações”, remata o Senior Policy Officer da Zero, Acácio Pires. Na sua ótica, a afirmação de que um centro de dados é “alimentado por energia renovável” só é ambientalmente sólida se corresponder à construção de nova capacidade renovável e de armazenamento, com correspondência temporal tão próxima quanto possível entre produção e consumo.

Redes precisam-se (e muito)

As questões em torno da energia necessária para alimentar a IA adensam-se quando se considera que, além de geração renovável, o uso de eletricidade limpa por parte dos centros de dados depende também da capacidade das redes elétricas fazerem circular mais energia. “A capacidade da rede elétrica e a pressão sobre o sistema de distribuição são variáveis que precisam de ser consideradas à medida que a procura cresce”, sublinha Inês Faria.

Neste sentido, para o gestor da área climática da Nordea, “a questão central” é “se a modernização e expansão das infraestruturas energéticas conseguirão acompanhar esse crescimento [da capacidade computacional” – só assim é que será possível alimentar os centros de dados com energia renovável, em vez de fóssil.

O investimento global em redes elétricas aumentou de 300 mil milhões de dólares em 2020 para 480 mil milhões em 2025 e prevê-se que atinja 5,8 biliões de dólares entre 2026 e 2035, dos quais cerca de um bilião será investido apenas nos Estados Unidos. Em Portugal, em maio, a ministra do Ambiente e Energia, Maria da Graça Carvalho, revelou também que a Rede Elétrica Nacional (REN) apresentou um plano que prevê um investimento de cerca de 400 milhões de euros para reforçar a rede, de forma a acomodar a crescente procura de eletricidade.

Água é mais um ‘stress’

Além das questões ambientais que se levantam relativamente à energia consumida pela IA, “Portugal está inserido numa das regiões europeias mais vulneráveis ao stress hídrico, com períodos de seca cada vez mais frequentes e mais prolongados”, o que “evidencia ainda mais a posição de vulnerabilidade em que Portugal se encontra relativamente a este tema”, entende a especialista do BCSD.

Para ilustrar o volume de água que é exigido pelos centros de dados, o BCSD indica que, a água necessária para arrefecer os sistemas que respondem às pesquisas e pedidos feitos a um único modelo, como o GPT-4o, ao longo de um ano, excede as necessidades de água potável de 1,2 milhões de pessoas. Além disso, acrescenta a Youdera, o consumo indireto de água na geração de eletricidade pode ser até quatro vezes superior ao uso direto nos sistemas de refrigeração.

A utilização de água para quaisquer outras atividades deverá estar sempre dependente da garantia de que não compromete a disponibilidade sustentável do recurso para o abastecimento às populações.

ERSAR

Fonte oficial

O Senior Policy Officer da Zero explica que a dimensão do impacte do consumo de água em centros de dados varia muito com a tecnologia, o clima e a localização. “Um sistema de circuito fechado ou arrefecido a ar têm um impacte muito diferente quando comparado com uma instalação que recorra à evaporação de água potável”, frisa. Ao mesmo tempo, é preciso considerar que a água poupada pode corresponder a maior consumo de eletricidade, pelo que “é necessário avaliar conjuntamente os dois recursos, particularmente em regiões sujeitas a seca“, considera.

O centro de Sines prevê recorrer à água do mar como sistema principal de arrefecimento. “Isso reduz a pressão sobre a água potável, ou mesmo as águas residuais que devem ter prioridade quando se trata de usos industriais”, reconhece a Zero. Ainda assim, contrapõe, não é eliminada a necessidade de avaliar efeitos térmicos e químicos e impactos cumulativos sobre o meio marinho.

O regulador da água em Portugal considera que o uso de água por centros de dados é um tema que “merece atenção”, reconhecendo que este uso intensivo pode criar “desafios adicionais” à sua gestão, em particular em contextos de pressão sobre a disponibilidade.

É necessário avaliar conjuntamente os dois recursos, particularmente em regiões sujeitas a seca.

Acácio Pires

Senior Policy Officer na Zero

A mesma entidade frisa que, de acordo com a Lei da Água, o consumo humano tem prioridade face aos restantes usos. “A utilização de água para quaisquer outras atividades deverá estar sempre dependente da garantia de que não compromete a disponibilidade sustentável do recurso para o abastecimento às populações”, escreve a Entidade Reguladora dos Serviços de Água e Resíduos.

Sem transparência, nada se faz

Um dos vetores que o BCSD vê como decisivos para que a inteligência artificial se imponha como adjuvante em termos de sustentabilidade é a transparência e responsabilização. “Sem obrigação de reportar consumos e emissões, não há forma de monitorizar se nos estamos a aproximar de um limiar crítico, nem de exigir que as organizações atuem em conformidade”, afirma Inês Faria.

A Youdera sublinha que um decreto-lei de 2024 introduziu obrigações de reporte para data centers acima de 500 quilowatts (kW), incluindo dados sobre consumo de energias renováveis e indicadores de eficiência. “É um passo na direção certa, mas regulação sem fiscalização efetiva tem pouco efeito prático”, alerta. Num estudo de 2026, publicado na ScienceDirect, os autores indicam que o reporte feito pelas tecnológicas é “geralmente insuficiente” para avaliar o desempenho, pelo que é recomendada a criação de políticas que obriguem a apresentar métricas.

Por seu lado, a Zero defende que “a ausência de informação pública desagregada torna difícil determinar que parte da capacidade e do consumo é efetivamente imputável à IA”, apontando que os centros de dados suportam também armazenamento na nuvem, vídeo, redes sociais, comércio eletrónico, serviços públicos e operações empresariais.

IA pode reduzir emissões e impactes ambientais? Depende

As projeções da AIE apontam que, globalmente, as emissões de dióxido de carbono que resultam do consumo de eletricidade dos centros de dados deverão aproximar-se das 500 milhões de toneladas em 2035. Contudo, existem alguns usos desta tecnologia que têm potencial para baixar as emissões, apesar de a respetiva evolução ser “altamente incerta”, ressalva a agência internacional.

O BCSD destaca que, no contexto da transição energética especificamente, a IA pode otimizar redes elétricas, reduzir consumos em operações industriais, acelerar a descoberta de novos materiais para baterias e painéis solares e modelar cenários climáticos com uma precisão antes impossível. Além destas potencialidades, a AIE destaca a maior eficiência que se pode alcançar no setor dos transportes caso a IA seja usada para agilizar os fluxos de trânsito.

Também no setor imobiliário pode otimizar o consumo de energia e até reduzir as fugas de metano nas operações de petróleo e gás. Há mais exemplos: a IA pode melhorar a acompanhar alterações do uso do solo e detetar mais rapidamente incêndios, poluição ou perda de biodiversidade, indica a Zero.

Num cenário de adoção generalizada da inteligência artificial para este tipo de fins, a AIE estima que as poupanças nas emissões de CO2 podem chegar a 1.400 milhões de toneladas.

Em oposição, continua a associação ambientalista, a IA pode ser utilizada para intensificar a exploração de combustíveis fósseis e estimular modelos económicos e sociais ambientalmente insustentáveis.

Assim, para Acácio Pires, “a questão relevante não é saber abstratamente se a IA tem mais prós ou contras, mas que aplicações decidimos priorizar. “O ponto de equilíbrio [do uso de IA] é ultrapassado quando o custo ambiental marginal da expansão excede o benefício social demonstrável e quando a procura começa a prejudicar objetivos prioritários de descarbonização, segurança hídrica e proteção dos ecossistemas”, entende.

A Zero acrescenta ainda que “importa considerar todo o ciclo de vida”. Os servidores para IA exigem chips especializados, cuja produção é intensiva em energia, água ultrapura, produtos químicos e matérias-primas. “A rápida substituição de processadores agrava a pegada incorporada e os resíduos eletrónicos“, alerta Acácio Pires. O Programa das Nações Unidas para o Ambiente, além da eletricidade e água, identifica precisamente os minerais críticos e os resíduos eletrónicos como outros grandes domínios do impacto ambiental da IA.

Além disso, existem outras fontes possíveis de danos ambientais, como a construção de edifícios e novas linhas elétricas, o ruído dos sistemas de ventilação e geradores de emergência, a utilização de combustíveis nesses geradores e, em certos sistemas, o emprego de fluídos refrigerantes com elevado potencial de aquecimento global, remata a Zero.

“Portugal precisa de um planeamento nacional para os centros de dados, integrado no planeamento energético, hídrico, industrial e territorial”, defende por fim Acácio Pires, alertando que a avaliação projeto a projeto não permite saber qual é a capacidade total ambientalmente comportável nem quais os usos que devem ter prioridade. No final de contas: “não faz sentido travar aplicações de IA que contribuam comprovadamente para resolver problemas sociais, científicos e ambientais, mas também não é aceitável tratar toda a procura computacional como inevitável e conceder-lhe acesso ilimitado à eletricidade, água, território e capacidade das redes”, pontua.

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