Em um mundo cada vez mais digitalizado, a demanda por processamento de dados cresce exponencialmente, impulsionada pelo avanço de tecnologias como a inteligência artificial generativa. Esta tecnologia revolucionária, capaz de criar conteúdos complexos e realizar tarefas sofisticadas, depende de uma infraestrutura robusta de datacenters. No entanto, os grandes volumes de água utilizados por esses datacenters para refrigeração e manutenção levantam sérias preocupações ambientais. O consumo intensivo de água pelos datacenters não apenas pressiona os recursos hídricos locais, mas também pode exacerbar a escassez de água em regiões vulneráveis.
A corrida global pela próxima onda de inteligência artificial generativa está aumentando a atenção pública sobre uma questão ambiental frequentemente esquecida, mas extremamente importante: o crescente consumo de água e energia das Big Techs. O Electricity Report 2024, relatório divulgado recentemente pela Agência Internacional de Energia (IEA), estima que a demanda global por eletricidade aumente a uma taxa mais rápida nos próximos três anos, crescendo em média 3,4% ao ano até 2026.
Segundo o relatório, o consumo de eletricidade de data centers, inteligência artificial (IA) e o setor de criptomoedas pode dobrar até 2026. Os data centers são importantes impulsionadores do crescimento da demanda por eletricidade em muitas regiões e depois de consumir globalmente cerca de 460 terawatts-hora (TWh) em 2022, o consumo total de eletricidade dos data centers pode chegar a mais de 1.000 TWh em 2026. Essa demanda é aproximadamente equivalente ao consumo de eletricidade do Japão e desta forma, regulamentações atualizadas e melhorias tecnológicas, incluindo eficiência, serão cruciais para moderar o aumento no consumo de energia dos data centers.
A taxa na qual o uso de eletricidade aumentará até 2026 depende do “ritmo de implantação, alcance de melhorias de eficiência, bem como tendências de inteligência artificial e criptomoeda”, disse o relatório, mas os autores esperam que a demanda aumente para algo entre 650 TWh e 1.050 TWh. Esse aumento é equivalente a adicionar todo o consumo de energia de um país como a Suécia na extremidade mais baixa da escala, ou a Alemanha na mais alta. Nos EUA, que segundo o relatório abrigam 33% dos data centers do mundo, o consumo deve aumentar de 200 TWh em 2022 para 260 TWh em 2026, cerca de 6% de todo o uso de energia no país. A situação é mais aguda na Irlanda , onde, até 2026, os data centers podem ser responsáveis por 32% de todo o consumo de energia devido a um alto número de novas construções planejadas. Isso se compara a 17% em 2022. O relatório da AIE também prevê que o crescimento da produção de energia renovável irá acelerar e afirma que as energias renováveis ultrapassarão o carvão para gerar mais de um terço da eletricidade global até 2025.
Outro estudo que podemos destacar é o de Shaolei Ren, pesquisador da Universidade da Califórnia, em Riverside, que publicou um artigo em abril deste ano, investigando os recursos necessários para executar modelos de IA generativos, como o ChatGPT da OpenAI. O artigo intitulado “”Making AI Less ‘Thirsty’: Uncovering and Addressing the Secret Water Footprint of AI Models”” que numa tradução livre seria “Tornando a IA menos “”sedenta””: descobrindo e abordando a pegada hídrica secreta dos modelos de IA ” aborda a pegada hídrica significativa e amplamente ignorada dos modelos de inteligência artificial, destacando a necessidade urgente de abordar este problema para promover uma IA verdadeiramente sustentável.
O estudo apresenta uma análise detalhada do consumo de água e energia relacionado às inteligências artificiais, destacando números expressivos. Por exemplo, o treinamento do GPT-3, realizado nos datacenters da Microsoft, consumiu algo em torno de de 5,4 milhões de litros de água, sendo 700.000 litros utilizados diretamente no local. Os datacenters da Google retiraram 25 bilhões de litros de água e consumiram quase 20 bilhões de litros em 2022, com um aumento de 20% no uso total de água em comparação com 2021. A Microsoft também registrou um aumento de 34% no uso total de água de 2021 para 2022.
Ainda segundo o estudo, a retirada combinada de água nos locais (escopo-1) e fora dos locais (escopo-2) globalmente pela Google, Microsoft e Meta foi estimada em 2,2 bilhões de metros cúbicos em 2022. Nos EUA, essa retirada foi de 1,5 bilhões de metros cúbicos, representando cerca de 0,33% da retirada total anual de água do país e que aproximadamente 0,18 bilhões de metros cúbicos dessa água foram consumidos devido à evaporação, quantidade superior à retirada total anual de água da Libéria. O artigo ainda indica que a demanda global por IA pode levar à retirada de 4,2 a 6,6 bilhões de metros cúbicos de água em 2027, o que poderia representar cerca de 0,5 a 0,7% da retirada total anual de água dos EUA e no consumo de água global pode exceder de 0,38 a 0,60 bilhões de metros cúbicos neste mesmo ano.
Quando comparamos esses números com o consumo de água de países, fica evidente a magnitude do consumo de recursos pelas IAs. Nos Estados Unidos, a retirada anual de água é aproximadamente 450 bilhões de metros cúbicos, e a retirada projetada para a IA em 2027 representaria 0,5 a 0,7% desse total. Comparativamente, o consumo de água devido à evaporação pelos datacenters em 2022 é equivalente à retirada total anual de água da Libéria, que é cerca de 0,18 bilhões de metros cúbicos.
Em conclusão, o consumo de água e energia pelos datacenters utilizados para IA é extremamente significativo, com projeções de aumento contínuo. Esse consumo é comparável ao de países inteiros, destacando a necessidade urgente de soluções sustentáveis e eficientes para gerenciar a crescente demanda de recursos pelas tecnologias de IA.
Referências.
[1] Facebook. Sustainability report, 2020, https://sustainability.fb.com/wp-content/uploads/ 2021/06/2020_FB_Sustainability-Report.pdf.
[2] Google. Water commitments, 2023, https://sustainability.google/commitments/water/.
[3] UN Water Conference. How ’aquapreneurs’ are innovating to solve the water crisis, 2023, https: //www.weforum.org/agenda/2023/03/un-water-conference-aquapreneurs-innovation.
[4] U.S. White House. White House action plan on global water security, 2022, https://www.whitehouse. gov/wp-content/uploads/2022/06/water-action-plan_final_formatted.pdf.
[5] Microsoft. Microsoft in your community, https://local.microsoft.com/. 12
[6] Microsoft. How a small city in iowa became an epicenter for advancing AI, 2023, https://news. microsoft.com/source/features/ai/west-des-moines-iowa-ai-supercomputer/.