A IEA destaca as oportunidades e desafios da IA ​​no setor de energia global

A Agência Internacional de Energia (IEA) explorou a interação dinâmica entre IA e energia global, destacando as oportunidades e desafios que essa tecnologia traz. A sede de energia da IA é evidente, especialmente nos vastos data centers onde esses modelos sofisticados são treinados e implantados. Segundo a IEA, um data center típico voltado para IA consome tanta eletricidade quanto 100.000 residências. E prepare-se — os maiores data centers em construção devem demandar 20 vezes esse montante. É uma realidade impressionante, difícil de ignorar.

Investimentos crescentes em data centers

O apetite global por data centers disparou, com investimentos quase dobrando desde 2022, atingindo meio trilhão de dólares em 2024. Esse aumento está gerando preocupações sobre as crescentes necessidades de eletricidade. Em 2024, os data centers consumiram cerca de 1,5% da eletricidade global, totalizando aproximadamente 415 terawatt-horas (TWh). Mas não se engane com essa porcentagem — o impacto local é muito mais significativo. Desde 2017, o consumo cresce cerca de 12% ao ano, superando amplamente o crescimento geral da demanda por eletricidade.

Os Estados Unidos lideram, respondendo por 45% desse consumo, seguidos pela China com 25% e Europa com 15%. Curiosamente, quase metade da capacidade de data centers dos EUA está concentrada em apenas cinco clusters regionais. Olhando para o futuro, a IEA prevê que o consumo de eletricidade dos data centers globais mais que dobrará até 2030, alcançando cerca de 945 TWh. Para contextualizar, isso é um pouco mais que o consumo total de eletricidade do Japão atualmente.

A IA é a força motriz por trás desse crescimento. Espera-se que os EUA vejam o maior aumento, com data centers potencialmente respondendo por quase metade do crescimento da demanda de eletricidade até 2030. Até o final da década, os data centers dos EUA devem consumir mais eletricidade que o uso combinado de suas indústrias manufatureiras intensivas em energia, como alumínio, aço, cimento e produtos químicos.

O cenário "Base Case" da IEA projeta cerca de 1.200 TWh de consumo de eletricidade em data centers globais até 2035. No entanto, há uma ampla gama de incerteza, com projeções variando de 700 TWh no "Headwinds Case" a 1.700 TWh no "Lift-Off Case", dependendo das taxas de adoção de IA, melhorias de eficiência e restrições do setor energético.

Fatih Birol, Diretor Executivo da IEA, destacou a importância da IA no cenário energético: "A IA é uma das maiores histórias no mundo da energia hoje — mas até agora, formuladores de políticas e mercados careciam das ferramentas para entender completamente os impactos abrangentes. Nos Estados Unidos, os data centers estão a caminho de responder por quase metade do crescimento da demanda de eletricidade; no Japão, mais da metade; e na Malásia, até um quinto."

Atendendo à demanda global de energia para IA

Para alimentar esse boom de IA, uma mistura energética diversificada é essencial. A IEA sugere que energias renováveis e gás natural estarão na vanguarda, mas tecnologias emergentes como reatores nucleares modulares pequenos (SMRs) e sistemas geotérmicos avançados também têm um papel a desempenhar. Renováveis, apoiadas por armazenamento e infraestrutura de rede, devem atender metade do crescimento da demanda de data centers globalmente até 2035. O gás natural será crucial, especialmente nos EUA, com um aumento esperado de 175 TWh para atender às necessidades de data centers até 2035 no cenário Base Case. A energia nuclear também contribuirá significativamente, especialmente na China, Japão e EUA, com os primeiros SMRs previstos para cerca de 2030.

No entanto, apenas aumentar a geração não é suficiente. A IEA destaca a necessidade urgente de atualizações na infraestrutura, particularmente em investimentos na rede. As redes existentes já estão sob pressão, o que pode atrasar cerca de 20% dos projetos de data centers planejados globalmente devido a filas de conexão complexas e longos prazos para componentes críticos, como transformadores.

O potencial da IA para otimizar sistemas energéticos

Além de seu apetite voraz por energia, a IA tem um enorme potencial para revolucionar o próprio setor energético. A IEA destaca várias aplicações:

• Fornecimento de Energia: A indústria de petróleo e gás, adotante inicial, utiliza IA para otimizar exploração, produção, manutenção e segurança, incluindo a redução de emissões de metano. A IA também pode aprimorar a exploração de minerais críticos.
• Setor Elétrico: A IA pode melhorar a previsão para renováveis variáveis, reduzindo cortes. Melhora o equilíbrio da rede, detecção de falhas (reduzindo a duração de interrupções em 30-50%) e pode desbloquear significativa capacidade de transmissão por meio de gerenciamento mais inteligente — potencialmente 175 GW sem construir novas linhas.
• Usos Finais: Na indústria, a adoção ampla de IA para otimização de processos pode gerar economias de energia equivalentes ao consumo total de energia do México hoje. Aplicações em transporte, como gestão de tráfego e otimização de rotas, podem economizar energia equivalente a 120 milhões de carros, embora efeitos rebote de veículos autônomos precisem de monitoramento. O potencial de otimização de edifícios é significativo, mas dificultado pela digitalização mais lenta.
• Inovação: A IA pode acelerar drasticamente a descoberta e teste de novas tecnologias energéticas, como químicas de baterias avançadas, catalisadores para combustíveis sintéticos e materiais de captura de carbono. No entanto, o setor energético atualmente subutiliza a IA para inovação em comparação com áreas como biomedicina.

Colaboração é a chave para enfrentar desafios

Apesar do potencial, barreiras significativas dificultam a integração total da IA no setor energético. Isso inclui questões de acesso e qualidade de dados, infraestrutura digital inadequada e habilidades (a concentração de talentos em IA é menor no setor energético), obstáculos regulatórios e preocupações com segurança. A cibersegurança é uma faca de dois gumes: enquanto a IA melhora as capacidades de defesa, também equipa atacantes com ferramentas sofisticadas. Ataques cibernéticos a concessionárias triplicaram nos últimos quatro anos.

A segurança da cadeia de suprimentos é outra preocupação crítica, especialmente em relação a minerais críticos como gálio (usado em chips avançados), onde a oferta é altamente concentrada. A IEA conclui que um diálogo mais profundo e colaboração entre o setor de tecnologia, a indústria energética e os formuladores de políticas são fundamentais. Enfrentar os desafios de integração à rede exige uma localização mais inteligente de data centers, exploração de flexibilidade operacional e simplificação de permissões.

Embora a IA apresente oportunidades para reduções substanciais de emissões por meio de otimização, esses ganhos não são garantidos e podem ser compensados por efeitos rebote. "A IA é uma ferramenta, potencialmente incrivelmente poderosa, mas cabe a nós — nossas sociedades, governos e empresas — como a utilizamos", disse o Dr. Birol.

"A IEA continuará a fornecer os dados, análises e fóruns para diálogo para ajudar os formuladores de políticas e outras partes interessadas a navegar pelo caminho à frente, enquanto o setor energético molda o futuro da IA, e a IA molda o futuro da energia."