Com o crescimento da demanda por inteligência artificial, computação em nuvem e serviços digitais, os data centers passaram a ocupar posição central nas discussões sobre infraestrutura tecnológica no Brasil. Responsáveis pelo processamento e armazenamento de dados, essas estruturas são consideradas essenciais para o funcionamento da economia digital e devem receber investimentos bilionários nos próximos anos, mesmo após o pacote de incentivos fiscais do governo federal, o Redata, caducar ao perder validade no Congresso Nacional.
Atualmente os data centers instalados no País atendem cerca de 40% da demanda nacional, enquanto aproximadamente 60% dos serviços digitais consumidos no Brasil ainda dependem de estruturas localizadas no exterior, segundo dados calculados pelo Ministério da Fazenda e por análises do setor. Diante desse cenário, empresas planejam ampliar em até cinco vezes a capacidade dessas centrais de dados no País, com estimativas de investimentos que podem chegar a US$ 92 bilhões até 2031, de acordo com projeções divulgadas por especialistas.
Como funcionam os data centers
Para o especialista em Computação Sustentável e de Alto Desempenho, professor Daniel Cordeiro, da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) da USP e pesquisador principal do Centro de Ciência para o Desenvolvimento (CCD) Cidades Carbono Neutro, o coração de um data center são os servidores, computadores mais potentes e especializados, desenvolvidos para executar programas e atender, simultaneamente, às demandas de milhares de usuários. “Nesses servidores também estão os sistemas de armazenamento, como HDs e SSDs, responsáveis por armazenar os dados, além dos equipamentos de rede, como cabos, switches e roteadores, que permitem a comunicação entre as máquinas e a conexão com a internet.”
Segundo o pesquisador, um dos principais desafios é manter toda essa estrutura funcionando de forma contínua, sem interrupções e sem superaquecimento. Para isso, os data centers utilizam sistemas sofisticados de resfriamento, como ar-condicionado industrial e, em alguns casos, resfriamento líquido. “Eles também precisam garantir que a energia nunca falte, usando fontes redundantes, como geradores a diesel, baterias de emergência e até subestações próprias de energia para que os serviços continuem funcionando mesmo em caso de apagão na cidade.”
Dependência externa
Cordeiro afirma que as novas tecnologias de inteligência artificial estão aumentando a demanda por computação em um ritmo tão acelerado que nenhum país ou empresa estava totalmente preparado para isso. “Todos os fornecedores de plataformas de computação no mundo estão investindo na construção de novos data centers. Aqui no Brasil, uma estimativa apresentada durante uma audiência pública do Ministério da Fazenda estima que 60% da infraestrutura digital brasileira rode nos Estados Unidos.”
De acordo com o especialista, o fato de a infraestrutura digital brasileira estar predominantemente no exterior torna os serviços mais lentos, cria dificuldades extras para que empresas nacionais tenham acesso a equipamentos especializados, como GPUs – circuito eletrônico especializado no processamento paralelo de dados – necessárias para aplicações de inteligência artificial, além de contribuir para um déficit na balança comercial estimado em US$ 6,8 bilhões.
O investimento em infraestrutura para a indústria de computação ajudaria o País a manter o controle sobre seus dados digitais, que ficariam em território nacional, aumentaria a produtividade da economia ao reduzir custos e melhorar o desempenho das aplicações digitais. “Além disso, viabilizaria a inovação em IA e fomentaria a criação de novos provedores nacionais de serviço de nuvem e infraestrutura de inteligência artificial em data centers nacionais”, completa.
Nordeste atrai investimentos
Para o professor, o Brasil continua sendo um destino interessante para investimentos em data centers devido à abundância de energia renovável, fator importante para empresas que possuem metas de descarbonização. O País também apresenta ampla disponibilidade de terrenos, baixo risco de desastres naturais e posição estratégica nas rotas de cabos submarinos. “Assim, o fim do Redata pode diminuir o ritmo e a escala dos novos investimentos, mas eles continuarão sendo feitos mesmo sem esses incentivos fiscais.”
O especialista aponta que o eixo Sul-Sudeste ainda concentra a maior parte dos data centers instalados no Brasil e segue atraindo cerca de metade dos novos investimentos do setor. No entanto, outras regiões passaram a ganhar destaque devido a incentivos específicos. “As demais regiões do Brasil contam com outros incentivos, como uma linha de crédito específica do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e financiamentos estaduais, como os do Rio Grande do Norte e de Pernambuco. A região Nordeste é especialmente atrativa pela energia renovável abundante e barata e pelo acesso direto a cabos submarinos internacionais. Fortaleza, por exemplo, é um hub de cabos submarinos no Brasil.”
Para o professor Fernando de Lima Caneppele, do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA) da USP em Pirassununga (SP), em relação à questão energética o Brasil não está totalmente preparado. “A demanda por processamento, especialmente com a popularização da inteligência artificial generativa a partir de 2023 e da própria computação em nuvem, aumenta de forma exponencial o consumo de eletricidade. Cada data center demanda uma quantidade muito grande de energia para funcionar.”
Caneppele explica que hoje o Brasil ainda não está totalmente preparado nesse aspecto. “A disponibilidade energética está muito concentrada na região Sudeste e a matriz hidrelétrica já opera próxima do limite em alguns cenários. Em outras regiões, os custos de energia ainda são elevados, o que pode tornar a instalação de data centers economicamente inviável em determinados locais.”
Outro desafio é a falta de integração planejada entre a geração de energia renovável, como solar e eólica, e a expansão dos data centers, segundo Caneppele. “Como essas fontes são intermitentes é necessário investir também em sistemas de armazenamento, como baterias de grande escala, para garantir estabilidade no fornecimento de energia. Para o Brasil conseguir acompanhar essa expansão será necessário descentralizar a geração energética, ampliar os investimentos em energia solar e eólica associados ao armazenamento e criar políticas de longo prazo que tragam estabilidade e segurança para atrair investimentos em infraestrutura.”
Impactos ambientais
Apesar da importância estratégica para o avanço tecnológico, a expansão dos data centers também levanta preocupações relacionadas ao consumo de energia e água, necessários para manter os sistemas em funcionamento e evitar o superaquecimento dos equipamentos. “Se nós olharmos só para os data centers, eles são responsáveis por cerca de 1,5% a 2% de toda a demanda de energia do mundo e a Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês) projeta que a quantidade de energia requerida pelos data centers possa dobrar até 2030, devido ao crescimento da inteligência artificial generativa e das criptomoedas”, explica Cordeiro.
Estimativas do Banco Mundial e da Organização das Nações Unidas (ONU) indicam que a produção dessa energia é responsável por algo entre 1,7% e 4% das emissões globais de gases de efeito estufa. Além da energia, o consumo de água também chama atenção. “Um data center médio pode usar cerca de 2 milhões de litros de água por dia para resfriamento, consumo equivalente ao de cerca de 6.500 residências.”
Para o professor Caneppele, em relação aos impactos ambientais, os data centers consomem uma quantidade muito grande de energia, muitas vezes equivalente ao consumo de uma pequena cidade. “Se essa eletricidade vier de fontes baseadas em combustíveis fósseis, por exemplo, há um aumento expressivo da pegada de carbono associada à operação dessas estruturas. Outro ponto importante é o sistema de refrigeração, que também demanda muita água. Mesmo nos sistemas de circuito fechado, ainda existem perdas ao longo do processo. Hoje já existem tecnologias mais avançadas de resfriamento, mas o consumo hídrico continua sendo um desafio relevante para o setor.”
Para reduzir esses impactos, Caneppele destaca que uma alternativa é reaproveitar o calor gerado pelos processadores em atividades industriais próximas, criando uma espécie de integração entre o data center e outros setores produtivos. “Além disso, é fundamental exigir certificações e contrapartidas ambientais nos processos de licenciamento. Sem uma transição efetiva para energia limpa, os data centers podem acabar se tornando um obstáculo importante para a consolidação da transição energética.”
Contudo, Cordeiro destaca impactos relacionados à extração de metais utilizados na fabricação dos equipamentos, como lítio, cobalto, cobre e terras raras. “A extração desses metais envolve desmatamento, contaminação de solos e rios. Além disso, os equipamentos precisam ser descartados posteriormente, o que pode aumentar a produção de lixo eletrônico com substâncias tóxicas que exigem descarte especializado.”
Caminhos para a sustentabilidade
Para Cordeiro, uma das principais medidas necessárias atualmente é exigir contrapartidas ambientais claras nos processos de licenciamento de novos data centers. “A ação mais importante agora me parece ser exigir contrapartidas ambientais claras nos processos de licenciamento e uma legislação que estabeleça limites, incentive boas práticas e obrigue os data centers já em operação a monitorar e divulgar seus impactos de forma transparente, como já acontece na União Europeia.”
Segundo o pesquisador, diversas pesquisas em engenharia e computação vêm sendo desenvolvidas para tornar os data centers mais sustentáveis e eficientes. “Muita pesquisa científica está sendo realizada para desenvolver novas formas de resfriamento, integrar energias renováveis à operação dos data centers, reutilizar o calor emitido pelos servidores e criar hardwares especializados, como processadores para inteligência artificial que consumam menos energia.”
Na área da computação, os estudos também buscam reduzir o consumo de recursos pelos algoritmos de IA, utilizando menos processamento, memória e dados de treinamento, além de melhorar a gestão dos recursos computacionais dos data centers. “A ideia é que os impactos ambientais decorrentes da execução dos programas de computador também sejam considerados na hora de decidir onde e quando executar esses sistemas”, conclui.
*Estagiária sob supervisão de Ferraz Junior e Gabriel Soares
