Expansão de data centers pressiona água na Suíça
A expansão acelerada de centros de processamento de dados na Suíça, impulsionada pela IA e por tensões geopolíticas, aumenta a pressão sobre os recursos hídricos do país.
A Suíça é frequentemente descrita como o “castelo de água da Europa”: um país rico em lagos e geleiras, onde nascem alguns dos principais rios do continente. Mas essa abundância pode ser colocada à prova pela rápida expansão dos data centers, as infraestruturas de informática que mantêm o mundo digital em funcionamento.
Hoje, a Suíça abriga cerca de 120 dessas unidades e cerca de vinte novos locais estão atualmente em construção, o que coloca o país entre as nações com a maior concentração de centro de processamento de dados (data centers) por habitante no mundo.
A crescente adoção de serviços de inteligência artificial (IA) está acelerando essa expansão. Os servidores de alto desempenho utilizados para a IA consomem mais energia e geram mais calor, aumentando a necessidade de sistemas de resfriamento intensivos, muitos dos quais utilizam água.
“Cada vez mais empresas e a população em geral fazem uso da IA. Como resultado, a demanda por tecnologias de resfriamento continuará a aumentar, à medida que os sistemas de computação da IA se tornam cada vez mais complexos”, afirma David Atienza Alonso, professor da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) e especialista em arquiteturas de computação para IA.
A geopolítica também pode amplificar essa tendência. Os conflitos armados que visam centros de dados e a crescente competição global pelo domínio da IA estão levando muitos Estados a construir infraestruturas digitais dentro de suas próprias fronteiras. A Suíça não é exceção e colocou a soberania no centro de sua estratégia digitalLink externo.
“Todos querem um maior controle sobre os dados e onde eles são armazenados, e isso exige infraestruturas locais”, explica Atienza Alonso. “Mas isso implica a construção de um número cada vez maior de data centers, com um impacto crescente no consumo de água e energia”.
Se essa tendência continuar, adverte o especialista, “poderemos chegar a um ponto em que garantir o fornecimento de eletricidade e água será difícil em algumas regiões, se as necessidades das infraestruturas para a IA não forem antecipadas a tempo”.
Consumo “invisível” de água
Embora a água seja essencial para o funcionamento dos data centers, existem poucos dados oficiais sobre o seu consumo hídrico. Em nível global, a Agência Internacional de Energia (AIE) estimaLink externo que o consumo atual gire em torno de 560 bilhões de litros por ano e possa subir para 1,2 trilhão de litros até 2030, um volume comparável ao consumo anual de água de cerca de dez milhões de famílias.
A maior parte dessa água é utilizada para o resfriamento dos centros de dados e para a produção da eletricidade necessária para fazê-los funcionar.
Além do resfriamento, os data centers também possuem uma pegada hídrica indireta significativa ligada à eletricidade que consomem.
“Quando se utiliza eletricidade, também se utiliza água”, afirma Javier Farfan Orozco, pesquisador de tecnologias para um futuro sustentável na Universidade Åbo Akademi, na Finlândia.
Na Suíça, onde uma parcela relevante da eletricidade provémLink externo da energia hidrelétrica, a ligação entre eletricidade e água é particularmente evidente. As represas utilizadas para a produção de energia podem perder quantidades consideráveis de água através da evaporação, dependendo das condições climáticas locais, um aspecto frequentemente negligenciado no debate público, ressalta Farfan Orozco.
As usinas térmicas, incluindo as nucleares – uma das principais fontes de eletricidade na Suíça – também necessitam de água, especialmente para o resfriamento.
Considerando que os data centers já representam uma parcela estimada entre 6% e 8% do consumo elétrico suíço, esse uso indireto de água amplifica ainda mais o seu impacto total.
Na Suíça, os números disponíveis são escassos: nenhuma lei, de fato, obriga os operadores a fornecê-los. No entanto, segundo as estimativas de Atienza Alonso, os data centers suíços já representam cerca de 1% do consumo nacional de água doce, uma quantidade aproximadamente equivalente às necessidades de um número de pessoas entre 400 mil e 800 mil.
Um aspecto crucial diz respeito às dimensões das estruturas. Os centros de dados de pequeno e médio porte são geralmente eficientes, graças às novas tecnologias, e podem ser conectados com relativa facilidade às redes de água locais, com um impacto limitado.
Mas, mesmo com as contínuas melhorias nas tecnologias de resfriamento, as estruturas de grande porte continuarão a exigir volumes de água muito elevados e deverão ser construídas próximas a rios ou lagos, ressalta Atienza Alonso.
Os chamados data centers “hyperscale” (instalações de escala massiva, com potência superior a 20 megawatts e destinadas a alimentar serviços de nuvem e IA) podem consumir mais de um bilhão de litros de águaLink externo por ano, quantidade comparável à utilizada por uma cidade com população entre 10 mil e 50 mil habitantes.
Tecnologias mais eficientes, mas não o suficiente
Os principais operadores do setor estão expandindo rapidamente suas infraestruturas na Suíça para responder à demanda ligada à IA, particularmente nas áreas de Zurique e Winterthur. A empresa Vantage, por exemplo, está construindo um novo campusLink externo de cerca de 34 mil metros quadrados – o equivalente a cinco campos de futebol – com uma capacidade total de 40 megawatts, comparável ao consumo elétrico de uma cidade de médio porte. Tal nível de potência implica também necessidades de resfriamento mais complexas e intensivas.
Questionadas sobre o consumo de energia e água, as empresas do setor costumam destacar sua própria eficiência. Sociedades como Vantage e Green afirmam utilizar sistemas de resfriamento avançados que reduzem significativamente o consumo direto de água, incluindo o uso do ar externo e sistemas de circuito fechado com recirculação de água. (A Vantage não respondeu aos nossos pedidos; as informações provêm de seu siteLink externo).
No entanto, essas soluções não eliminam totalmente a necessidade de água. “Os sistemas de circuito fechado ainda exigem quantidades importantes de água na fase inicial e, muitas vezes, envolvem um maior consumo de eletricidade para o resfriamento a seco”, observa Atienza Alonso.
Picos de demanda
A demanda total de água conta apenas parte da história. Os data centers necessitam de quantidades hídricas variáveis de acordo com as condições externas.
“Durante os períodos de pico, a demanda pode aumentar drasticamente”, explica Shaolei Ren, professor de engenharia elétrica e computação na Universidade da Califórnia.
Um estudoLink externo recente coassinado por Ren mostra que, nos meses de verão, o consumo hídrico dos centros de dados pode triplicar em relação à média anual, com picos diários até dez vezes superiores.
Em países alpinos como a Suíça, esses picos podem ser ainda mais extremos, superando potencialmente em até 30 vezes a média anual, segundo Ren. Isso poderia criar problemas infraestruturais significativos e até tensões com outros usuários locais, como a agricultura e as residências.
Situações análogas já estão ocorrendo em outros países, onde os data centers obtiveram acordos preferenciais para o acesso à água por parte dos serviços públicos locais.
“Nos Estados Unidos, o abastecimento de água dos data centers é frequentemente considerado uma prioridade alta”, observa Ren. Um novo centro de dados em construção no estado de Indiana, ligado à Meta (empresa proprietária do Facebook e Instagram) através de sua subsidiária Orla LLC, obteve precedência sobre outros usuários comerciais em caso de escassez de água, segundo documentos examinados por nossa redação.
Na Suíça, a gestão da água é de competência cantonal (estadual) e municipal, e as decisões sobre o acesso são tomadas caso a caso. Na prática, o fornecimento de água potável às residências tradicionalmente sempre teve precedência, segundo o Ministério suíço do Meio Ambiente (BAFU, na sigla em alemão).
Essas escolhas podem em breve ser objeto de maior escrutínio público, à medida que os data centers se multiplicam no território nacional. No cantão de Schaffhausen, a Stack Infrastructure obteve autorização para utilizar 55 mil metros cúbios de água por ano em sua unidade de Beringen, quantidade aproximadamente equivalente ao consumo anual de cerca de 500 residências suíças.
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Com uma economia cada vez mais baseada em dados e na IA, e uma tendência crescente de localizar infraestruturas e capacidades tecnológicas, é improvável que a expansão dos data centers pare. No entanto, segundo David Atienza Alonso, da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), ainda é possível mitigar o impacto repensando a forma como essas estruturas são projetadas.
Uma possibilidade é construir instalações menores e distribuídas, para evitar uma concentração excessiva da demanda local. As novas tecnologias de resfriamento também oferecem perspectivas interessantes: sistemas que utilizam a água de forma mais direcionada para resfriar diretamente os chips (componentes eletrônicos de processamento) poderiam reduzir o consumo hídrico em até cem vezes, afirma.
Apesar disso, essas medidas não resolverão o problema de forma definitiva. “É necessário repensar radicalmente a maneira como construímos os data centers e desenvolvemos os modelos de IA”, conclui Atienza Alonso. Isso significaria abandonar os grandes modelos de IA generalistas, como os que fundamentam o ChatGPT, em favor de soluções mais especializadas, capazes de funcionar de forma mais eficiente.
“Se, em vez disso, continuarmos no caminho atual, a pressão sobre os recursos hídricos e energéticos se tornará cada vez mais difícil de gerir”.
Edição: Gabe Bullard/VdV
Adaptação: Alexander Thoele, com ajuda do Deepl
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