O crescimento de ferramentas de inteligência artificial, como o ChatGPT e outros modelos generativos, tem levantado discussões sobre seu impacto ambiental. Um dos principais fatores de preocupação é a relação entre o uso de IA e o aumento das emissões de carbono, impulsionado pelo alto consumo de energia em data centers. Mas qual é exatamente essa relação e por que as emissões estão aumentando?
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IA e o aumento das emissões de carbono
O uso de IA requer processamento massivo de dados, o que gera uma demanda crescente por eletricidade. O treinamento de modelos também exige grande poder computacional, resultando em consumo elevado de energia e, consequentemente, no aumento da emissão de carbono.
A Microsoft, por exemplo, informou um aumento de quase 30% nas suas emissões desde 2020, atribuído à expansão dos data centers necessários para suportar suas ferramentas de IA. Já o Google viu suas emissões crescerem cerca de 50% entre 2019 e 2023, também devido ao aumento da demanda de seus data centers.
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Embora a energia consumida pela IA ainda seja uma pequena fração do setor de tecnologia — que representa 2-3% das emissões globais, segundo dados da Agência Internacional de Energia (IEA) — o cenário pode mudar à medida que mais empresas e governos utilizam IA para melhorar eficiência e produtividade.
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Ferramentas generativas de IA, por exemplo, utilizam até 33 vezes mais energia para executar uma tarefa em comparação com softwares convencionais, de acordo com o estudo “Power Hungry Processing: Watts Driving the Cost of AI Deployment?”. Isso intensifica a pressão sobre os sistemas de computação.
Relação entre data centers e emissões
Data centers são enormes instalações que abrigam servidores responsáveis por processar, armazenar e transmitir dados. Para funcionar continuamente, eles exigem uma quantidade significativa de eletricidade e sistemas de resfriamento para evitar o superaquecimento dos equipamentos.
Essa infraestrutura consome grandes volumes de energia e, se essa eletricidade for gerada a partir de combustíveis fósseis (como carvão, petróleo ou gás natural), contribui para as emissões de CO2.
A relação entre os data centers e a emissão de carbono se dá, principalmente, pelo consumo de eletricidade. Quando os data centers utilizam energia gerada por fontes renováveis, como solar ou eólica, as emissões são reduzidas. No entanto, muitos centros ainda dependem de redes de energia que, em parte, usam combustíveis fósseis — o que resulta em um aumento nas emissões de gases de efeito estufa.
Além disso, a construção de novos data centers para suportar a crescente demanda por IA também contribui para a emissão de carbono. Um relatório da Morgan Stanley prevê que o setor de data centers emitirá 2,5 bilhões de toneladas de carbono até 2030, com 60% dessas emissões provenientes da operação dos centros e 40% da fabricação dos materiais necessários para construir essas infraestruturas.
Eficiência e aumento da demanda computacional
Nos últimos anos, os data centers conseguiram manter um crescimento relativamente eficiente em termos energéticos. Entre 2015 e 2022, o número de usuários da internet aumentou 78%, e o tráfego global de dados subiu 600%. No entanto, o aumento do consumo de energia dos data centers foi bem menor, variando entre 20% e 70% no período, segundo a Agência Internacional de Energia (IEA).
O conceito conhecido como Lei de Koomey explica parte desse avanço, com a quantidade de energia necessária para realizar a mesma tarefa computacional sendo reduzida pela metade a cada dois anos e meio. Esse desempenho também foi possível graças a inovações tecnológicas e ao aumento de escala dos data centers.
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Embora os data centers estejam se tornando mais eficientes em termos energéticos, a crescente demanda por processamento de IA tem contrabalançado esses ganhos. Chips mais poderosos, como os utilizados em modelos avançados de IA, exigem mais energia e produzem mais calor, forçando os sistemas de resfriamento a trabalhar com mais intensidade.
Com isso, os recursos energéticos são usados de forma mais intensiva, assim como o consumo de água para o resfriamento dos sistemas — como torres de resfriamento ou sistemas de climatização líquida, para dissipar o calor gerado pelo processamento intenso. O impacto ambiental de data centers, portanto, vai além da eletricidade consumida, envolvendo também recursos naturais como a água.
Ações das Big Techs para reduzir o impacto ambiental
Cientes da crescente pressão para reduzir suas emissões de carbono, as grandes empresas de tecnologia têm buscado alternativas para minimizar o impacto ambiental de suas operações.
A Microsoft se comprometeu a ser carbono negativa até 2030, investindo em energia renovável para alimentar seus data centers e em tecnologias de captura de carbono. Isso significa que a empresa planeja remover mais carbono da atmosfera do que emite.
O Google, por sua vez, anunciou sua intenção de operar exclusivamente com energia livre de carbono até 2030. Para isso, a empresa tem implementado iniciativas para melhorar a eficiência energética de seus data centers e aumentar o uso de fontes de energia renováveis.
Outras empresas, como a Amazon e a Meta, também têm buscado reduzir suas emissões, seja através do uso de energias limpas ou de iniciativas de compensação de carbono. No entanto, o ritmo crescente da demanda por IA pode dificultar o cumprimento dessas metas, a menos que novas soluções energéticas sejam adotadas em larga escala.
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