A inteligência artificial se torna um grande consumidor de energia e água. Como o crescimento das redes neurais afeta o clima, quais riscos e oportunidades isso cria para investidores e para a economia global.
Crescimento explosivo da IA e apetite por energia
A demanda por poder computacional de IA disparou nos últimos anos. Desde o lançamento de redes neurais públicas como o ChatGPT no final de 2022, empresas em todo o mundo aceleraram a implementação de modelos de inteligência artificial, exigindo enormes volumes de processamento de dados. De acordo com estimativas do setor, em 2024, cerca de 15-20% de todo o consumo de energia dos data centers globalmente será atribuído à IA. A potência necessária para operar sistemas de IA pode alcançar 23 GW em 2025 — equivalente ao consumo total de eletricidade de um país como o Reino Unido. Para comparação, esse número supera o consumo total de energia de toda a rede de mineração de bitcoin, evidenciando que a IA se tornou um dos tipos de computação mais intensivos em energia.
Essa dinâmica exponencial é impulsionada por investimentos em larga escala das empresas de tecnologia em infraestrutura: praticamente todas as semanas novos centros de dados são inaugurados e a cada poucos meses são lançadas fábricas de chips especializados para aprendizado de máquina. A expansão dessa infraestrutura leva diretamente a um aumento na demanda por eletricidade, necessária para alimentar e resfriar milhares de servidores que suportam redes neurais modernas.
Emissões no nível de uma metrópole
Esse alto consumo de energia inevitavelmente leva a emissões significativas de gases de efeito estufa, se a energia for parcialmente gerada a partir de combustíveis fósseis. De acordo com um estudo recente, a IA pode ser responsável por 32-80 milhões de toneladas métricas de dióxido de carbono (CO2) por ano até 2025. Isso na prática coloca a “pegada de carbono” da IA ao nível de uma cidade inteira: por exemplo, as emissões anuais de Nova York são de cerca de 50 milhões de toneladas de CO2. Pela primeira vez, uma tecnologia que parecia puramente digital demonstra um impacto no clima comparável ao de grandes setores industriais.
Vale ressaltar que essas estimativas são consideradas conservadoras. Elas levam em conta principalmente as emissões da produção de eletricidade necessária para operar os servidores, enquanto o ciclo de vida total da IA — desde a fabricação de equipamentos (servidores, chips) até a disposição — cria uma pegada de carbono adicional. Se a explosão da IA continuar nos mesmos moldes, o volume de emissões relacionadas crescerá rapidamente. Isso complica os esforços globais para reduzir os gases de efeito estufa e coloca uma questão para as empresas de tecnologia – como alinhar o crescimento explosivo da IA com suas obrigações de alcançar a neutralidade de carbono.
A pegada hídrica das redes neurais
Outro apetite oculto por recursos da IA é a água. Os centros de dados consomem enormes quantidades de água para resfriar servidores e equipamentos: a refrigeração evaporativa e o ar condicionado não podem prescindir dos recursos hídricos. Além do consumo direto, é necessária uma quantidade significativa de água indiretamente — nas usinas para resfriar turbinas e reatores ao gerar a eletricidade que os clusters de computação consomem. De acordo com os cálculos dos especialistas, apenas os sistemas de IA podem consumir entre 312 e 765 bilhões de litros de água em 2025. Isso é comparável ao volume total de água engarrafada consumida pela humanidade em um ano. Assim, as redes neurais formam uma colossal pegada hídrica, até recentemente quase invisível ao público em geral.
As estimativas oficiais muitas vezes não refletem a imagem completa. Por exemplo, a Agência Internacional de Energia relatou que cerca de 560 bilhões de litros de água foram gastos por todos os data centers do mundo em 2023, mas essa estatística não incluía a água utilizada nas usinas. A verdadeira pegada hídrica da IA pode ser várias vezes maior do que as estimativas formais. Os maiores players da indústria ainda hesitam em divulgar detalhes: em um relatório recente sobre seu sistema de IA, a empresa Google afirmou explicitamente que não leva em conta o consumo de água em usinas terceirizadas. Essa abordagem é criticada, pois uma parte significativa da água é usada precisamente para satisfazer as necessidades elétricas da IA.
Já agora, a escala do consumo de água levanta preocupações em várias regiões. Em áreas áridas dos EUA e da Europa, comunidades estão se opondo à construção de novos data centers, temendo que eles retirem água escassa de fontes locais. As próprias corporações também estão registrando um aumento na "sede" de suas fazendas de servidores: a Microsoft, por exemplo, reportou que o consumo global de água de seus data centers em 2022 subiu 34% (para 6,4 bilhões de litros), em grande parte devido ao aumento da carga associada ao treinamento de modelos de IA. Esses fatos ressaltam que o fator hídrico está rapidamente emergindo como uma prioridade na avaliação dos riscos ecológicos da infraestrutura digital.
A opacidade dos gigantes tecnológicos
Paradoxalmente, diante de tal impacto, há muito pouca informação pública disponível sobre o consumo de energia e água da IA. As grandes empresas de tecnologia (Big Tech) geralmente relatam em seus relatórios de sustentabilidade apenas os totais de emissões e recursos, sem destacar a parte relacionada à IA. Informações detalhadas sobre a operação dos data centers — por exemplo, quanta energia ou água é usada especificamente para cálculos de redes neurais — geralmente permanecem dentro das empresas. Há praticamente ausência de dados sobre o consumo “indireto”, como a água consumida na geração de eletricidade necessária para os data centers.
Como resultado, pesquisadores e analistas precisam agir como detetives, reconstruindo a imagem a partir de dados fragmentados: fragmentos de apresentações corporativas, estimativas do número de chips de servidor vendidos para IA, dados de empresas de energia e outros indicadores indiretos. Essa opacidade torna difícil compreender a verdadeira extensão da pegada ecológica da IA. Especialistas pedem a introdução de padrões rigorosos de divulgação: as empresas devem relatar sobre o consumo de energia e uso de água de seus data centers, com uma quebra por áreas-chave, incluindo IA. Essa transparência permitiria que a sociedade e os investidores avaliassem objetivamente o impacto das novas tecnologias e estimularia o setor a buscar formas de reduzir a pressão sobre o meio ambiente.
Riscos ecológicos iminentes
Se as tendências atuais se mantiverem, o crescente “apetite” da IA pode agravar os problemas ecológicos existentes. Dezenas de milhões de toneladas adicionais de emissões de gases de efeito estufa a cada ano complicarão o cumprimento dos objetivos do Acordo de Paris sobre o clima. O consumo de centenas de bilhões de litros de água doce ocorrerá em meio a uma escassez global de recursos hídricos, que, segundo previsões, pode atingir 56% até 2030. Em outras palavras, sem medidas de sustentabilidade, a expansão da IA corre o risco de entrar em conflito com as limitações ecológicas do planeta.
Se nada mudar, essas tendências podem levar a consequências negativas, tais como:
- Aceleração do aquecimento global devido ao aumento das emissões de gases de efeito estufa.
- Agravamento da escassez de água doce em várias regiões já áridas.
- Aumento da pressão sobre os sistemas de energia e conflitos socioecológicos em torno de recursos limitados.
Já agora, comunidades locais e autoridades estão começando a reagir a esses desafios. Em alguns países, limitações estão sendo impostas à construção de data centers “devoradores de energia”, exigindo o uso de sistemas de reciclagem de água ou aquisição de energia renovável. Especialistas observam que, sem mudanças radicais, a indústria de IA, que até então era considerada puramente digital, corre o risco de se transformar em uma fonte de crises ecológicas tangíveis — desde secas até o colapso de planos climáticos.
Visão dos investidores: o fator ESG
Os aspectos ecológicos do rápido desenvolvimento da IA estão se tornando cada vez mais relevantes para os investidores. Em uma época em que os princípios ESG (fatores ambientais, sociais e de governança) estão em destaque, a pegada de carbono e hídrica das tecnologias impacta diretamente a avaliação das empresas. Os investidores se questionam: uma mudança “verde” na política levará ao aumento dos custos para as empresas que apostam em IA? Por exemplo, o endurecimento da regulamentação de carbono ou a introdução de tarifas pelo uso da água podem aumentar os gastos das empresas cujos serviços de redes neurais consomem muita energia e água.
Por outro lado, as empresas que já estão investindo na mitigação do impacto ecológico da IA podem obter vantagens. A transição dos data centers para fontes de energia renovável, a melhoria de chips e software para aumentar a eficiência energética, assim como a implementação de sistemas de reutilização de água reduzem riscos e melhoram a reputação. O mercado valoriza o progresso em sustentabilidade: investidores em todo o mundo estão cada vez mais incluindo métricas ambientais em seus modelos de avaliação de negócios. Portanto, para os líderes tecnológicos, a questão é urgente: como continuar aumentando a capacidade de IA, ao mesmo tempo em que atendem às expectativas sociais de sustentabilidade? Aqueles que encontrarem um equilíbrio entre inovação e responsabilidade em relação à natureza sairão vitoriosos a longo prazo — tanto em termos de imagem quanto de valor comercial.
O caminho para uma IA sustentável
Apesar da magnitude do problema, a indústria tem oportunidades de direcionar o crescimento da IA para um desenvolvimento sustentável. As empresas tecnológicas globais e pesquisadores já estão trabalhando em soluções que podem reduzir a pegada ecológica da IA sem desacelerar a inovação. As principais estratégias incluem:
- Aumento da eficiência energética de modelos e equipamentos. Desenvolvimento de algoritmos otimizados e chips especializados (ASIC, TPU, etc.) que executam tarefas de aprendizado de máquina com menor consumo de energia.
- Transição para fontes de energia limpas. Uso de eletricidade proveniente de recursos renováveis (solar, eólica, hídrica e nuclear) para alimentar data centers, a fim de eliminar as emissões de carbono do funcionamento da IA. Muitas gigantes da TI já estão firmando contratos “verdes”, adquirindo energia limpa para suas necessidades.
- Redução e reciclagem do consumo de água. Implementação de novos sistemas de resfriamento (líquido, imersão) que exigem muito menos água, assim como a reutilização de água técnica. A escolha de locais para data centers que considere a situação hídrica: preferência por regiões com clima frio ou recursos hídricos adequados. Pesquisas mostram que a escolha adequada de localização e tecnologias de resfriamento pode reduzir a pegada hídrica e de carbono de um data center em 70-85%.
- Transparência e contabilização. Introdução de monitoramento obrigatório e divulgação de dados sobre consumo de energia e uso de água pela infraestrutura de IA. A contabilidade pública estimula as empresas a gerenciar recursos de forma mais eficiente e permite que investidores acompanhem o progresso na redução da pressão sobre o ecossistema.
- Uso de IA para gerenciamento de recursos. Paradoxalmente, a própria inteligência artificial pode ajudar a resolver esse problema. Algoritmos de aprendizado de máquina já estão sendo utilizados para otimizar o resfriamento em data centers, prever cargas e distribuir tarefas a fim de minimizar picos de carga nas redes e aumentar a eficiência do uso de servidores.
Os próximos anos serão cruciais para integrar princípios de sustentabilidade ao cerne da crescente esfera da IA. A indústria se encontra em uma encruzilhada: ou continuar por inércia, correndo o risco de enfrentar barreiras ecológicas, ou transformar o problema em um estímulo para novas tecnologias e modelos de negócios. Se a transparência, inovação e responsabilidade pelo uso dos recursos se tornarem parte integrante das estratégias de IA, a "mente digital" poderá evoluir lado a lado com o cuidado pelo planeta. Esse é o equilíbrio que investidores e a sociedade em geral esperam da nova era tecnológica.
