media.wired.comA Espanha está a
investir fortemente em infra-estruturas digitais e tem atualmente o
ritmo mais rápido de expansão de centros de dados na Europa. Uma
cidade da área metropolitana de Barcelona, Cerdanyola del Vallés,
irá em breve albergar quatro novos centros de dados. Ainda é impossível calcular quantos recursos a
infraestrutura de IA precisa para funcionar à escala - incluindo a
água, um recurso que a Espanha está a esgotar rapidamente, com 78%
da sua massa terrestre ameaçada pela desertificação. Ao optarem
pelo crescimento impulsionado pela indústria da IA, será que os
urbanistas espanhóis vão pôr em risco a sua água amanhã?
Quando a IA
generativa começou a dominar as manchetes após o lançamento do
ChatGPT da OpenAI em 2021, surgiram relatórios preocupantes sobre a
quantidade de água e energia necessária para treinar um grande
modelo linguístico. Agora que a tecnologia está a ser incorporada
num número crescente de aplicações de consumo, desde aplicações
de fitness à pesquisa do Google, está a tornar-se evidente que o
problema não se limita ao processo de criação, mas também à sua
utilização diária em massa. Isto deve-se às exigências de
recursos dos centros de dados, os armazéns de computadores que
processam todos os cliques e percursos que os utilizadores fazem em
aplicações baseadas na nuvem, incluindo ferramentas de IA em linha.
A computação em nuvem consome pouca energia do dispositivo do
utilizador final, não porque a tecnologia tenha evoluído para um
ponto em que o processamento é efémero - embora isso pareça ao
utilizador final - mas porque o processamento é externalizado para
um computador num centro de dados. Estas "quintas de servidores"
exigem energia equivalente à da indústria pesada e funcionam
ininterruptamente, 24 horas por dia, 7 dias por semana, 365 dias por
ano. Dependem também de sistemas de arrefecimento para evitar o
sobreaquecimento e o mau funcionamento das filas de servidores, que
consomem eletricidade e água.
Há diferentes
técnicas para arrefecer um centro de dados e, embora a escolha mais
consciente do ponto de vista ambiental dependa da sua localização,
a utilização de água ou de energia situa-se geralmente em extremos
opostos de uma serra: se a utilização de uma for reduzida, a outra
tem de ser aumentada para compensar. Se os operadores utilizarem o
arrefecimento evaporativo - em que o ar quente do centro de dados é
passado sobre a água e evaporado numa torre de arrefecimento - o
consumo de eletricidade cairá a pique, mas são necessárias enormes
quantidades de água. Se utilizarem um sistema de circuito fechado -
em que a água é arrefecida com ar condicionado e canalizada para
arrefecer os servidores, voltando a ser arrefecida novamente - os
operadores utilizarão muito menos água, mas uma grande quantidade
de eletricidade. A maioria dos centros de dados modernos combina um
destes métodos com algum grau de arrefecimento livre que, como o
nome sugere, envolve a utilização de ventoinhas para soprar ar
fresco do exterior para os servidores. No entanto, exceto em
circunstâncias muito raras, este método não é suficiente por si
só. Em suma, não há como contornar o facto de os centros de dados
consumirem água.
Os centros de dados
que suportam aplicações de IA consomem uma quantidade
particularmente grande de energia e água para funcionar devido aos
seus processadores especializados, unidades de processamento gráfico
(GPUs). As previsões climáticas pré-pandémicas da Big Tech não
tiveram em conta as necessidades energéticas da utilização
desenfreada da IA.
Por exemplo, o
ChatGPT necessita de até três garrafas de água para gerar um único
e-mail de 100 palavras. Se a procura global de IA mantiver a sua
trajetória atual, as melhores estimativas colocam a sua retirada de
água em cerca de 4,2 a 6,6 mil milhões de metros cúbicos até
2027; o equivalente ao consumo anual de metade do Reino Unido.
Embora os centros de
dados existam desde a década de 1990, as empresas que os operam
nunca foram obrigadas por lei a comunicar os números relativos ao
consumo de água. Ainda no ano passado, no meio do que os
especialistas da ONU rotularam de crise mundial da água, apenas 41%
dos operadores de centros de dados comunicaram qualquer métrica de
utilização de água. O setor dos centros de dados é notoriamente
privado, com intervenientes importantes como a Google a fazerem lóbi
publicamente para que esta informação permaneça um segredo
comercial. Estas instalações são talvez a derradeira metáfora
física da "caixa negra" algorítmica e tornaram-se uma
espécie de objeto fetiche para os investigadores das humanidades
digitais. Para entrar num deles é geralmente necessário um
passaporte ou outra identificação governamental, e são
frequentemente ocultos no Google Maps.
Entre o secretismo
da indústria e a complexidade de fazer cálculos exatos graças ao
nexo água-energia, não há formas fiáveis de estimar a quantidade
de água que um centro de dados de IA irá utilizar. Assim sendo, é
de esperar que os urbanistas os abordem com cautela, especialmente os
que se situam em zonas com escassez de água - das quais Espanha é
uma das mais industrializadas do mundo. A primavera de 2024 assistiu
à pior seca de que há registo na região nordeste da Catalunha. No
auge da crise, o reservatório que abastece a área metropolitana de
Barcelona, incluindo Cerdanyola, desceu para 15% da sua capacidade.
Foi declarado o estado de emergência e foram adotadas uma série de
leis temporárias. As icónicas fontes públicas de Barcelona foram
desligadas e foram introduzidos limites diários de água a nível
dos cidadãos. O setor agrícola, responsável por um pouco menos de
um quinto do PIB da região, foi obrigado a reduzir o seu consumo em
80%, uma medida que deu origem a bloqueios de tratores nas ruas
principais de Barcelona.
O futuro da água em
Barcelona é precário e poucas das soluções propostas pelos
políticos locais são isentas de controvérsia. Falou-se em trazer
água fresca de barco de Marselha ou por condutas do Ebro, um rio
mais a sul, mas a opção escolhida, ao que parece, foi investir 500
milhões de euros em centrais de dessalinização flutuantes.
O plano de
dessalinização foi criticado pelos 30 grupos de campanha envolvidos
no debate em torno das questões de gestão da água em Barcelona,
que se reúnem na Cimera Social da Água (Cimera Social de l'Aigua).
Em nome da Plataforma Defensa de l'Ebre, Matilde Font Ten disse:
‘Estamos a
consumir muito mais água do que a que temos disponível. As
alterações climáticas estão a reduzir os níveis de precipitação,
a diminuir os caudais dos rios e a provocar a subida do nível do
mar. Combinados, estes fatores oferecem pouca esperança de um futuro
sustentável para a água na Catalunha. Para que os cidadãos possam
ter um futuro com menos doenças e melhor saúde, é fundamental
usufruir de um ambiente saudável. Esta deveria ser a prioridade de
qualquer governo, em vez de colocar as preocupações económicas
acima de outros sectores.’
A COP29 apela à
recuperação dos aquíferos para aumentar a capacidade de recarga de
água da região a longo prazo, bem como a uma informação
transparente sobre a quantidade de água utilizada pelos vários
segmentos da sociedade, o que poderia servir de base para reduções.
O problema com esta sugestão é que, de acordo com a legislação
regional, os dados relativos ao consumo de água dos consumidores
industriais estão protegidos da publicação devido à sua ligação
aos dados fiscais, que são legalmente considerados sensíveis.
A expansão dos
centros de dados em Cerdanyola torná-la-á um dos, se não o mais
importante centro de dados em Espanha. Os dois maiores serão um
centro de dados de 42 megawatts explorado por uma imobiliária
norte-americana, a Panattoni, e um de 60 megawatts da AQ Compute, uma
filial da empresa de investimento alemã Aquila Capital. Para colocar
a sua escala em perspetiva, um único megawatt de energia pode
alimentar uma média de 173 casas nos EUA. Até há relativamente
pouco tempo, os únicos centros de dados desta dimensão eram os
"hiperescaladores", construídos em nome de um gigante da
tecnologia como a Google ou a Meta, mas agora estão a ser
construídos cada vez mais por empresas menos conhecidas, para as
quais os centros de dados são uma atividade secundária lucrativa,
em vez de uma oferta principal. Esses centros de dados não têm o
mesmo escrutínio público das suas credenciais de sustentabilidade.
Carlos Dapena,
responsável pelo projeto do parque industrial de Cerdanyola, o Parc
de l'Alba, explica que os centros de dados da cidade serão
arrefecidos com "arrefecedores de condensação a ar que evitam
o consumo de água potável" e que nenhum dos centros de dados
que virão para a cidade pediu autorização para uma quantidade
anormal de água para uma atividade no parque industrial.
Mas há precedentes
de operadores de centros de dados que subestimam a quantidade de água
que os seus serviços irão consumir. No início deste ano, a Meta
anunciou planos para construir a sua sede no Sul da Europa na cidade
espanhola de Talavera de la Reina - planos que, segundo o governo
local, utilizariam "pouca ou nenhuma" água. Quando os
pormenores foram divulgados, sob pressão do grupo de activistas Tu
Nube Seca Mi Río (A Tua Nuvem Seca o Meu Rio), veio a lume que o
projeto consumiria 665,4 milhões de litros de água por ano - apesar
dos meros 40,6 milhões que lhe foram atribuídos nos acordos
municipais. Não se trata de um incidente isolado; em 2022,
descobriu-se que um centro de dados nos Países Baixos consumia mais
de quatro vezes a quantidade de água que o seu operador alegava.
Quando a Microsoft avaliou a pegada hídrica de um dos seus centros
de dados no Texas, descobriu que o verdadeiro custo da água era 11
vezes superior ao que estava a pagar.
De acordo com a
imprensa tecnológica e as publicações comerciais do sector, o
problema da água nos centros de dados está sempre prestes a ser
resolvido, seja com chips mais eficientes ou com o advento da energia
de fusão limpa. Houve muito alarido em torno da descoberta de que é
agora, tecnicamente, possível arrefecer um centro de dados sem água.
No entanto, a viabilidade de gerir centros de dados em grande escala
sem recursos hídricos consideráveis é geralmente exagerada. O
centro de dados subaquático da Microsoft, por exemplo, um exemplo
frequentemente citado dos avanços de arrefecimento da indústria,
fechou no início deste ano. O ritmo acelerado de expansão está a
ultrapassar de longe a procura de soluções técnicas
revolucionárias.
Uma minoria de
profissionais do setor dos centros de dados admite-o abertamente.
John Booth é um consultor em sustentabilidade de centros de dados e
uma voz franca no setor. Embora acredite que o setor tenha melhorado
consideravelmente as práticas nos últimos dez anos, Booth ainda vê
os centros de dados como longe da questão da sustentabilidade.
Booth é coautor de
uma nova Diretiva de Eficiência Energética da UE (EED) que vai
forçar os operadores a apresentar relatórios sobre a questão. A
legislação, que entrou em vigor em setembro de 2024, exige que os
centros de dados europeus comuniquem 14 itens de utilização de
recursos, incluindo o seu consumo de água e a quantidade de água
proveniente de fontes potáveis. Espera-se que, com o tempo, isto
conduza às primeiras referências verdadeiramente representativas da
pegada de recursos dos centros de dados.
Sem oposição e sem
planos disponíveis para discussão pública, a pegada hídrica dos
centros de dados planeados para Cerdanyola parece, à primeira vista,
não ser um problema. Afinal, para colher os benefícios económicos
do boom da IA, a sua infraestrutura tem de estar localizada algures -
e Barcelona, com o seu ecossistema saudável de empresas
tecnológicas, parece estar entre os beneficiários. Mas com tão
pouca clareza sobre a utilização dos recursos, como podem os
planeadores urbanos pesar os potenciais benefícios de tais
infra-estruturas em relação ao efeito sobre os recursos hídricos,
e muito menos comunicá-los suficientemente para que os cidadãos
tenham uma palavra a dizer?
Um primeiro passo
seria encomendar mais avaliações independentes dos efeitos dos
centros de dados na área que albergam. Com demasiada frequência, os
relatórios de impacto são patrocinados pelo próprio setor e as
conclusões são tiradas antes da investigação. No caso de
Barcelona, foi recentemente publicado um panfleto que explica que,
graças a "um círculo virtuoso entre inovação e
desenvolvimento económico", os investimentos em centros de
dados de 1,04 mil milhões de euros renderão sete vezes mais. O
panfleto é da autoria da Digital Realty, uma empresa de centros de
dados presente na cidade. O problema não é apenas que as avaliações
tendenciosas pesam no ganho económico de uma área sobre questões
relacionadas com a sua segurança hídrica; os poucos relatórios não
industriais realizados sobre este tópico revelam que não é claro
se os centros de dados trazem benefícios financeiros significativos
para a sua área de acolhimento. Em 2016, uma análise da Good Jobs
First concluiu que os subsídios estatais dos EUA pagam 2 milhões de
dólares por cada emprego criado num centro de dados.
Esses relatórios
independentes também poderiam ser instrutivos para os operadores de
centros de dados. Atualmente, as empresas enfrentam um dilema quando
decidem onde construir os seus centros de dados. Se "seguirem o
sol" e localizarem os seus armazéns em locais quentes como
Cerdanyola, necessitarão de uma quantidade considerável de água
para arrefecimento, mas podem aceder a energia solar abundante, o que
significa que necessitarão de menos utilização de água de "âmbito
2". Se "não seguirem o sol" e os localizarem em
regiões mais frias, utilizarão menos água diretamente, mas com
menos acesso a energia solar renovável, provavelmente terão de
aumentar o seu consumo de combustíveis fósseis, aumentando a
utilização de água de âmbito 2. Isso seria menos intensivo em
termos de recursos e, por conseguinte, mais barato e potencialmente
mais fácil de gerir através da teia de leis de sustentabilidade da
UE. Seria útil dispor de números concretos para responder a esta
questão.
Em segundo lugar,
se, como parece, os centros de dados representam uma carga
considerável para os recursos hídricos do local onde se encontram,
seria sensato garantir que não se concentram numa única área,
talvez através de um planeamento nacional centralizado. Os centros
de dados tendem a multiplicar-se em tamanho, uma vez que há uma
vantagem de conetividade em colocar um perto do outro. Isto levou a
uma situação em que quatro cidades europeias se tornaram os locais
preferidos dos operadores para a construção - Frankfurt, Londres,
Amesterdão e Paris. Embora Cerdanyola possa ter a capacidade de
recursos para acolher um ou dois centros de dados planeados com
cautela, permitir que uma área com problemas de água se transforme
num grande centro de centros de dados seria claramente insensato.
No entanto, estas
são apenas soluções parciais. Infelizmente, a única solução
duradoura para o problema da localização das infra-estruturas que
consomem muita água num planeta que está a secar tem de passar pela
redução da procura. Isto exigiria uma reavaliação da velocidade e
da amplitude da adoção da IA em todas as facetas da vida do
consumidor. Com base no que sabemos sobre a pegada hídrica da IA,
parece irresponsável que o Google, operador do motor de busca mais
utilizado do mundo, tenha integrado a tecnologia em todas as
pesquisas por defeito. Até porque os resumos da IA têm mais
probabilidades de serem incorretos do que os resultados de pesquisa
tradicionais. A IA está a ser implementada em massa,
independentemente de ser a ferramenta mais adequada para uma
determinada tarefa. Do ponto de vista da utilização de recursos,
utilizar o ChatGPT para gerar um e-mail de 100 palavras é como
desentupir a casa de banho com uma barra de dinamite. Sim, vai
funcionar, mas havia caminhos que poderia ter tentado primeiro e que
fariam o trabalho de forma mais fiável - e sem danificar o seu
ambiente imediato.
Neste momento, as
bacias internas da Catalunha estão a atingir pouco mais de 30% da
sua capacidade. No entanto, o futuro da água na região é incerto e
é impossível avaliar em que medida os grandes centros de dados de
Cerdanyola o afectarão. Numa crise climática, em que qualquer
grande consumidor de água deve ser avaliado, é absurdo que os
centros de dados não tenham de declarar os seus números. Se essa
declaração fosse pública, o imaginário popular da IA como algo
que só existe no mundo imaterial do ciberespaço poderia mudar para
algo coerente com os seus impactos ambientais. Com essa mudança,
pareceria correto reservar a tecnologia para situações que mereçam
uma solução com recursos intensivos. Os operadores de centros de
dados podem também ter um nível de responsabilidade local
proporcional ao seu impacto local. Na ausência de números
concretos, só podemos esperar que as definições do operador de
"praticamente nenhuma" utilização de água sejam feitas
de boa fé.
Miranda Gabbott,
Tech Policy Press.