Centros de dados podem aumentar as contas de electricidade nos EUA até 2030

Durante quase duas décadas, a procura de electricidade nos EUA manteve-se praticamente estagnada. As empresas do sector habituaram-se a essa previsibilidade e, por isso, aumentos tarifários de grande dimensão eram pouco frequentes.

Mesmo com oscilações noutros sectores da economia, o sistema eléctrico continuava fiável - quase monótono na sua estabilidade.

Nos últimos dois anos, porém, algo mudou. Uma nova análise ajuda agora a perceber o que esta viragem poderá representar para o futuro da rede eléctrica dos EUA.

Consoante a zona onde vive, a sua conta de electricidade poderá subir cerca de 10 por cento - ou aumentar em mais de metade - até 2030.

A diferença resume-se a uma pergunta simples: quantos edifícios de servidores estão a ser construídos perto de si.

A procura de energia nos EUA muda de rumo

A ruptura foi impulsionada por duas actividades: centros de dados e mineração de criptomoedas - operações de computação à escala industrial que consomem electricidade de forma contínua, 24 horas por dia.

O estudo foi liderado por Jeremiah Johnson, professor associado de engenharia civil, de construção e ambiental na North Carolina State University (NC State).

Johnson e uma equipa de quatro universidades procuraram perceber o que esta vaga de centros de dados poderá significar para as contas de electricidade de toda a gente.

Como foi medido o aumento do consumo de electricidade

Para isso, a equipa recorreu a um modelo de optimização de sistemas energéticos - uma ferramenta que procura a forma legal mais barata de manter o abastecimento eléctrico.

O modelo separou o país em 26 regiões de rede e acompanhou, hora a hora, a oferta e a procura até 2030, incluindo que novas centrais seriam construídas, onde seriam instaladas e com que intensidade operariam.

Entre os dados de entrada estavam as regras climáticas em vigor, limitações de transmissão, padrões meteorológicos regionais e custos de combustíveis incertos. Assim, foi possível comparar vários futuros em paralelo e quantificar o impacto de cada um nas facturas e nas emissões.

As contas disparam nos polos de centros de dados

À escala nacional, os custos de electricidade poderão ficar cerca de 6 a 29 por cento mais elevados até 2030, dependendo do cenário. Nas zonas mais pressionadas, o aumento poderá chegar a 57 por cento.

Um estudo recente estima que o consumo eléctrico dos centros de dados nos EUA deverá aproximadamente duplicar até 2030, com a inteligência artificial a representar quase metade do crescimento da procura doméstica de electricidade.

Cerca de dez estados deverão sentir os efeitos mais severos. A Virgínia destaca-se devido à concentração já existente de parques de servidores. A maioria dos restantes situa-se entre o Médio Atlântico e o Vale do Ohio, com o Oeste do Texas a ser a única entrada a oeste.

Esta distribuição não é fruto do acaso. Estas áreas ou já acolhem aglomerados de servidores, ou partilham linhas de transmissão - a rede de cabos e subestações que transporta electricidade entre estados.

Quando um único cliente consome tanta electricidade como uma cidade pequena, o efeito no preço faz-se sentir em toda a rede.

Centros de dados voltam a puxar pelo carvão

O modelo revela um retrato particularmente invulgar no Norte da Virgínia. As simulações sugerem que, para responder ao aumento do consumo dos servidores, as centrais a carvão nessa zona poderão operar com maior carga.

No Texas, a estratégia seria outra, com uma aposta quase total no gás natural. Ainda assim, olhando para a rede como um todo, ambos os combustíveis ganham peso.

Esta combinação faz recuar a trajectória climática. Um estudo separado concluiu que o sector eléctrico dos EUA reduziu as emissões de dióxido de carbono em quase um terço entre 2005 e 2017, sobretudo graças ao encerramento de centrais a carvão e à entrada de energia renovável.

Só até 2030, os centros de dados podem anular uma parte relevante desse avanço.

Emissões sobem com o crescimento da IA

As emissões de carbono do sector eléctrico poderão aumentar até 28 por cento nos próximos três anos e meio, quando comparadas com um futuro sem crescimento dos centros de dados.

A maior fatia dessa subida resulta de centrais a carvão e a gás a funcionarem mais intensamente.

“Nos últimos 20 anos, o sector eléctrico progrediu na redução das emissões de carbono, mas o aumento da procura vai, essencialmente, apagar grande parte desse progresso”, afirmou Johnson.

O papel do gás no cenário até 2030

Os preços dos combustíveis condicionam fortemente as conclusões. O resultado final do modelo depende, em grande medida, do custo do gás natural até 2030. E a relação entre preços e emissões não segue o que, à primeira vista, seria esperado.

Normalmente, gás barato tende a reduzir emissões por substituir o carvão. Com centros de dados na equação, a lógica inverte-se.

Com gás barato, esse recurso é canalizado para alimentar novos servidores; como consequência, as centrais a carvão continuam a operar, aumentando o impacto carbónico.

Com gás caro, acontece o inverso: mais renováveis ocupam o espaço e o dano climático diminui.

Uma estimativa independente aponta que, em 2023, a mineração de criptomoedas, por si só, representava entre um-half e dois por cento do consumo total de electricidade nos EUA.

Distribuir a expansão dos centros de dados

A geografia também traz um pequeno sinal positivo. Segundo o modelo, espalhar novos centros de dados por mais estados reduziria os piores picos regionais de preços.

As médias nacionais quase não mudariam. As contas sobem em qualquer dos casos, apenas de forma menos desigual.

A equipa concluiu ainda que repor incentivos federais às energias renováveis ajudaria a moderar tanto os custos como as emissões, ao orientar novas construções para eólica e solar em vez de gás e carvão.

Decisões que vão definir os custos da electricidade

Até este trabalho, ninguém tinha combinado uma visão nacional, hora a hora, do efeito simultâneo do boom dos centros de dados nas contas das famílias e nas emissões climáticas.

O retrato é claro: os preços aumentam em todo o país, de forma acentuada em cerca de dez estados, e parte de duas décadas de progresso climático no sector eléctrico é revertida.

“O público e os decisores políticos precisam de estar cientes destes desafios de curto prazo - 2030 está a menos de quatro anos”, disse Johnson.

Reguladores do sector eléctrico, legisladores estaduais e operadores de rede terão de decidir onde ligar novos servidores, que tipo de centrais os irão alimentar e quem ficará com a factura.

E essas decisões terão impacto muito para lá dos limites de um centro de dados.