A grande tecnologia está a recorrer a antigos reatores (e a planear novos reatores) para alimentar os centros de dados que consomem muita energia e de que os sistemas de inteligência artificial necessitam. As desvantagens da energia nuclear - incluindo o potencial de proliferação de armas nucleares - têm sido minimizadas ou simplesmente ignoradas.
“Quando a Microsoft comprou uma quinta de abóboras com 407 acres em Mount Pleasant, Wisconsin, não foi para cultivar lanternas de Halloween. A Microsoft está a criar centros de dados - servidores informáticos em rede que armazenam, recuperam e processam informação. A Microsoft pagou 76 milhões de dólares pela quinta de abóboras. A empresa, que desde então comprou outras propriedades próximas para expandir a sua pegada para duas milhas quadradas, diz que vai gastar 3,3 mil milhões de dólares para construir o seu centro de dados de 2 milhões de pés quadrados no Wisconsin e equipá-lo com os processadores de computador especializados utilizados para a inteligência artificial (IA).
A Microsoft e a OpenAI, fabricante do bot ChatGPT, falaram em construir uma rede interligada de cinco centros de dados em Wisconsin, Califórnia, Texas, Virgínia e Brasil. Juntos, constituiriam um enorme supercomputador, denominado Stargate, que poderia custar mais de 100 mil milhões de dólares e exigir cinco gigawatts de eletricidade, ou seja, o equivalente à produção de cinco centrais nucleares de tamanho médio.
A Microsoft, a Amazon, a Apple, a Google, a Meta e outras grandes empresas tecnológicas estão a investir fortemente em centros de dados de hiperescala, que não só são enormes em termos de dimensão, mas também nas suas capacidades de processamento para tarefas com grande volume de dados, como a geração de respostas de IA. Um único centro de dados de hiperescala pode consumir tanta eletricidade como dezenas ou centenas de milhares de casas, e já existem centenas destes centros nos Estados Unidos, além de milhares de centros de dados mais pequenos.
Só no ano passado, as empresas de eletricidade dos EUA quase duplicaram as suas estimativas da quantidade de eletricidade de que necessitarão nos próximos cinco anos. Os veículos elétricos, as criptomoedas e o ressurgimento da indústria transformadora americana estão a consumir muitos eletrões, mas a IA está a crescer mais rapidamente e a impulsionar a rápida expansão dos centros de dados. Um relatório recente do Goldman Sachs prevê que os centros de dados consumirão cerca de 8% de toda a eletricidade dos EUA em 2030, contra os actuais 3%.
Bill Gates, Jeff Bezos, Elon Musk, Mark Zuckerberg, Larry Ellison e outros ‘manos da tecnologia’, que também se encontram entre os homens mais ricos do mundo, (…) chegaram à mesma conclusão: a energia nuclear, custe o que custar, é a única solução viável.
As grandes empresas de tecnologia declararam que vão reativar centrais nucleares existentes, desenvolver reatores nucleares de nova geração ou ambos. Também estão a ser canalizados fundos para projetos de fusão nuclear (…). O governo federal não só está a apoiar esta visão da energia nuclear, como também a subsidiá-la em nome da ‘energia limpa’. No entanto, tanto o governo como a indústria tecnológica estão a ignorar em grande medida as desvantagens conhecidas e significativas da energia nuclear - incluindo os custos elevados, os longos períodos de construção, os acidentes, os riscos de proliferação de armas nucleares e a contaminação ambiental resultante da extração de urânio e da eliminação de resíduos radioativos.
A Microsoft planeia reavivar Three Mile Island, na Pensilvânia. Para as pessoas com idade suficiente para se lembrarem deste nome, ele é sinónimo do fim da energia nuclear nos EUA. Há quarenta e cinco anos, a fusão parcial de um reator na central nuclear de Three Mile Island abalou a nação e expôs quase dois milhões de pessoas à radiação. Foi o pior acidente na história da indústria de energia nuclear comercial dos EUA.
O reator avariado nunca mais voltou a funcionar, mas um reator semelhante construído na mesma ilha do rio Susquehanna foi reiniciado seis anos após o acidente e mais tarde recebeu uma prorrogação da licença até 2034. Esse reator foi encerrado em 2019, depois de o seu proprietário, a Constellation Energy, não ter conseguido obter subsídios do Estado da Pensilvânia e ter considerado o reator um pesadelo financeiro. Agora, porém, a Constellation planeia reabrir o reator e vender à Microsoft 100% da eletricidade que será gerada por ele - suficiente para abastecer 800 000 casas.
A cerca de 80 milhas a montante de Three Mile Island, a Amazon comprou recentemente um novo centro de dados junto à central nuclear de Susquehanna, com dois reatores. A Amazon queria aumentar a quantidade de eletricidade que flui diretamente da central nuclear para o centro de dados, mas a Comissão Federal Reguladora da Energia decidiu contra a mudança, com um comissário a avisar que ‘poderia ter enormes ramificações tanto para a fiabilidade da rede como para os custos do consumidor’.
A Meta, a empresa proprietária do Facebook e do Instagram, tencionava construir um novo centro de dados dedicado à IA junto a outra central nuclear existente. Mas a descoberta de uma espécie rara de abelha no local pôs em causa esses planos. Se a Meta tivesse sido bem-sucedida, teria sido a primeira grande empresa de tecnologia a implementar uma IA nuclear.
(…) a central eléctrica de Diablo Canyon, na Califórnia, que deveria ter começado a ser desativada este ano, mereceu um prolongamento de vida até, pelo menos, 2030. No Michigan, a central nuclear de Palisades, já encerrada, poderá voltar a funcionar já no próximo ano. (…)
O súbito interesse pela energia nuclear deve-se em grande parte à IA, que está a transformar rapidamente a indústria tecnológica. Os serviços públicos de eletricidade prevêem que o país necessitará do equivalente a 34 novas centrais nucleares de tamanho normal nos próximos cinco anos para satisfazer as necessidades de energia que estão a aumentar acentuadamente após várias décadas de queda ou de uma procura estável.
A Microsoft, a Amazon e outros gigantes da tecnologia não estão apenas interessados em reativar as centrais nucleares existentes. Estão também a financiar o desenvolvimento de reatores nucleares da próxima geração. A Google anunciou um acordo para comprar energia nuclear a partir de pequenos reatores modulares (SMR) que serão desenvolvidos pela Kairos Power. Dois dias após o anúncio da Google, a Amazon informou que tinha assinado acordos para investir em quatro SMRs a serem construídos, detidos e operados pela Energy Northwest. A Amazon espera que os novos reatores possam alimentar um conjunto de centros de dados que consomem muita energia no leste do Oregon. E a Oracle está a conceber um centro de dados de IA para ser alimentado por três SMR (…). Prevê-se que o primeiro destes reatores da próxima geração esteja operacional no início da década de 2030, mas até à data só foram construídos três SMR, nenhum deles nos EUA.
A nível mundial, a procura de eletricidade também está a aumentar e prevê-se que em 2035 seja 6% superior à previsão da Agência Internacional de Energia há apenas um ano. O consumo de eletricidade pelos centros de dados, que já são 11.000 em todo o mundo, poderá atingir mais de 1 milhão de gigawatts-hora em 2027 - cerca de tanta eletricidade total como a que o Japão utiliza atualmente por ano.
Alex de Vries (…) publicou em 2023 uma análise revista por pares que analisava o consumo crescente de energia da IA. De Vries estimou que, se cada pesquisa no Google se tornasse uma pesquisa no Google alimentada por IA, a IA do Google poderia, por si só, consumir tanta eletricidade como toda a Irlanda. (…)
A IA consome eletricidade de várias formas. Em primeiro lugar, há a formação necessária para criar modelos de IA como o ChatGPT. O treino começa com a ‘recolha’ de grandes quantidades de texto, imagens, vídeos e outros dados da Internet - essencialmente, tirar uma fotografia gigantesca de livros online, artigos de notícias, enciclopédias, patentes, fotografias e outras informações encontradas em milhões de sítios Web. E como esta operação capta apenas um momento no tempo, tem de ser feito repetidamente. (…) Os programadores alimentam esta montanha de matéria-prima com modelos de IA, que a digerem analisando padrões nos dados - que palavra tende a seguir a uma série de outras palavras, por exemplo - e utilizando essa análise para formar respostas ‘inteligentes’ às solicitações. Os modelos são avaliados em função da forma como imitam o conteúdo criado por humanos (independentemente da sua exatidão) e depois testados repetidamente para afinar as respostas.
O treino é um processo que consome muita energia. Os conjuntos de dados utilizados para o treino aumentaram drasticamente nos últimos anos e os maiores modelos de IA são agora treinados com centenas de milhares de milhões de palavras, o que pode levar meses de processamento por dezenas de milhares de chips de computador especializados que trabalham dia e noite. Uma análise efetuada pela OpenAI em 2018 concluiu que a quantidade de ‘computação’ necessária para treinar os maiores modelos de IA duplicava a cada três ou quatro meses. Uma análise de modelos mais recentes indica que os requisitos de formação se multiplicaram quatro a cinco vezes por ano durante os últimos quatro anos.
A eletricidade também é necessária para processar as consultas de IA. Uma pesquisa no Google com o ChatGPT, por exemplo, consome quase 10 vezes mais energia do que uma pesquisa tradicional no Google, de acordo com o Electric Power Research Institute. Só o ChatGPT responde a cerca de 200 milhões de pedidos por dia. Um artigo recente de Sasha Luccioni, investigadora da empresa de IA Hugging Face, e dois co-autores estimam que a geração de uma única imagem de IA pode consumir quase tanta energia como o carregamento completo de um smartphone. (…)
Com base apenas nas tendências atuais, prevê-se que o consumo de energia nos centros de dados dos EUA cresça cerca de 10% ao ano até 2030. Segundo uma estimativa, o crescimento exponencial da IA poderá consumir quase toda a produção de energia do mundo até 2050. (…)
O setor da IA está atualmente mais centrado no desempenho (…) do que na eficiência. Entretanto, os centros de dados estão a ser construídos mais rapidamente do que a capacidade energética está a expandir-se. O rápido crescimento deste setor não foi devidamente considerado nos modelos climáticos e raramente é mencionado como uma preocupação de segurança em relação à IA. Na carta de "pausa" de março de 2023, que pedia aos laboratórios de IA que parassem de treinar os sistemas de IA mais poderosos durante pelo menos seis meses, os especialistas em tecnologia expressaram preocupação com a perda de empregos - ou mesmo com o controlo da civilização - mas não com os impactos climáticos. (…)
Quer se trate do fabrico de chips ou do treino e conversação de bots, de onde virá a energia para a atividade de IA? (…) Com o aumento da IA, as emissões relacionadas com a tecnologia estão a aumentar. A Apple comprometeu-se a tornar-se neutra em termos de carbono até 2030. A Google estabeleceu o objetivo de fazer funcionar os seus centros de dados inteiramente com energia sem carbono até 2030. A Microsoft comprometeu-se a tornar-se neutra em termos de carbono até 2030. A Amazon, a Google, a Microsoft, a Meta e a Amazon adquiriram coletivamente metade do mercado global de energias renováveis das empresas. Mas o boom da IA pôs de lado os objetivos climáticos. As emissões da Microsoft, por exemplo, aumentaram 30% desde 2020. As emissões da Google aumentaram quase 50% nos últimos cinco anos. (…)
"A IA tem um segredo sujo. É suja", disse Leslie Miley, conselheiro técnico do diretor de tecnologia da Microsoft, num discurso de abertura da Conferência QCon, no final de março. "A IA generativa consome muita energia, ainda mais do que os serviços normais de nuvem. ... A Google, a Meta e a Microsoft estão a fazer o seu melhor para comprar energia verde, para comprar créditos de carbono. O facto é que não vai ser suficiente".
No Wisconsin, por exemplo, a Microsoft anunciou um projeto solar de 250 megawatts para ajudar a alimentar o seu novo centro de dados de IA no antigo campo de abóboras. Mas omitiu que, para satisfazer as enormes necessidades de eletricidade do centro de dados, a empresa regional candidatou-se à construção de duas novas centrais elétricas a gás natural, com uma capacidade total de 1,3 gigawatts. (…)
Não há provas sólidas de que a IA possa fornecer uma solução rápida para a crise climática. Pelo contrário, a IA também está a ajudar a indústria do petróleo e do gás a aumentar a produção de combustíveis fósseis. Na Guiana, por exemplo, a ExxonMobil está a utilizar a IA ‘para determinar os parâmetros ideais para a perfuração’ em águas profundas. Pelo menos por enquanto, a enorme pegada ambiental da IA é mais um problema climático do que uma solução.
À medida que as necessidades energéticas da IA se tornam mais intensas e se torna cada vez mais claro que a expansão da energia eólica e solar não consegue acompanhar o ritmo, os líderes tecnológicos estão a pensar na energia nuclear.
Os defensores da energia nuclear têm vindo a prever um ‘renascimento nuclear’ há quase um quarto de século. Mas o nuclear nunca foi competitivo em termos de custos com outras fontes de energia, e é pouco provável que isso mude tão cedo. O relatório Annual Energy Outlook 2023 da Administração de Informação sobre Energia dos EUA prevê que as energias renováveis continuem a ser mais competitivas do que a energia nuclear, mesmo em cenários que prevejam uma descida agressiva dos custos da energia nuclear.
A administração Biden aprovou subsídios para manter em funcionamento as centrais nucleares existentes e reabrir as encerradas (…) Apesar deste apoio federal, o renascimento nuclear carece até agora de uma carteira de encomendas de novas centrais nucleares que estejam efetivamente a ser construídas. O que existe (...) é ‘um conjunto de clientes que estão dispostos e são capazes de apoiar o investimento em novos ativos de produção nuclear’, nomeadamente, grandes empresas de tecnologia que podem pagar grandes contas de eletricidade. (…)
Apesar das enormes injeções de dinheiro de empresas, bilionários e governos, o nuclear não é uma aposta segura. Em todo o mundo, os grandes reatores têm repetidamente ultrapassado o orçamento e o calendário previsto e, embora exijam um investimento de capital inicial menor, é provável que os reatores mais pequenos sejam ainda menos económicos do que os maiores que existem atualmente, em termos do custo da eletricidade que produzem. (…)
Os únicos reatores nucleares novos que foram construídos nos EUAnos últimos 30 anos são as unidades 3 e 4 de Vogtle, na Geórgia. Estes reatores de água pressurizada AP1000 da Westinghouse foram os primeiros reatores ‘avançados’ do país, mas acabaram por custar 35 mil milhões de dólares (mais do dobro do valor inicialmente previsto) e foram concluídos com sete anos de atraso. Há mais de 50 projetos para novos reatores e os gigantes da tecnologia que investem no nuclear não parecem estar a trabalhar no sentido de um projeto normalizado - algo que muitos especialistas nucleares recomendam como a melhor forma de aprovar e construir centrais de forma rápida e económica.
O custo e o tempo não são os únicos obstáculos que têm de ser ultrapassados para que o nuclear possa dar resposta ao problema da energia da IA. A mão de obra necessária para construir uma série de projetos nucleares diminuiu à medida que as centrais foram fechando e não foram substituídas. Além disso, nenhum dos novos projetos propostos incluiu quaisquer novas ideias sobre o que fazer com os resíduos radioativos gerados não só pelos reatores, mas também pela extração de urânio. Ainda não existe um depósito permanente para os resíduos radioativos de longa duração nos EUA.
Os resíduos radioativos também não são apenas um problema de eliminação. (…) Conceitos como o reator rápido Oklo produziriam material físsil que os mauzões poderiam utilizar para fabricar armas nucleares. A Oklo e outras empresas nucleares em fase de arranque propõem o reprocessamento dos seus resíduos para manter os custos baixos. Mas esse reprocessamento produz plutónio que pode ser desviado para ser utilizado em armas nucleares. Os EUA rejeitaram o reprocessamento na década de 1970, depois de determinar que o potencial de proliferação o tornava demasiado arriscado para uso comercial.
Em todo o alarido em torno da IA e do nuclear, pouco se fala da proliferação de armas nucleares ou do risco de o material físsil poder ser adquirido por (ou fornecido a) terroristas. Também não é dada muita atenção às grandes quantidades de matérias-primas e de água necessárias para o crescimento da IA e da energia nuclear, nem aos resíduos eletrónicos gerados pelo fabrico de chips e pelos centros de dados.
Uma conversa de algumas dezenas de perguntas com um chatbot de IA pode exigir meio litro de água. Um grande centro de dados consome mais de um milhão de galões de água por dia, e alguns centros de dados estão a ser construídos em locais onde a água já é escassa. Os promotores não gostam de revelar a quantidade de água que consomem, mas depois de uma batalha legal com um jornal do Oregon, a Google foi obrigada a revelar que os seus centros de dados em The Dalles consomem 29% do abastecimento de água da cidade. A Google planeia construir mais dois centros de dados na cidade.
A IA tem sido comparada à eletricidade - uma utilidade sem a qual as pessoas em breve não poderão viver. Mesmo os investigadores que apelaram à formação de um novo organismo internacional para regular ou controlar a investigação em matéria de IA, talvez segundo o modelo da Agência Internacional de Energia Atómica ou do Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas, não referiram as ligações entre a IA, a energia e as alterações climáticas. (…)
Nos EUA, pelo menos, a desregulamentação parece agora mais provável do que qualquer regulamentação da IA ou dos seus impactos climáticos. A indústria nuclear também pode beneficiar da desregulamentação na próxima administração; o apoio à energia nuclear é uma área rara de acordo bipartidário. Donald Trump prometeu eliminar o apoio federal à mitigação do clima, mas ocasionalmente falou favoravelmente da energia nuclear. (…)
A corrida ao ouro da IA em Silicon Valley alinha-se quase na perfeição com as aspirações de Mar-a-Lago, onde a IA é vista como uma corrida obrigatória com a China. Mas há também uma segunda corrida em curso, na qual a procura crescente de eletricidade nos EUA pode ultrapassar a oferta, levando talvez a cortes de energia e a aumentos das tarifas dos serviços públicos até 70% em 2029.”
Dawn Stover, A IA torna-se nuclear – Bulletin of the Atomic Scientists.
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