Data centers devem consumir 20% da eletricidade dos EUA até 2035 impulsionados pela IA

A demanda por energia elétrica impulsionada por infraestruturas digitais atingirá marcos sem precedentes até o ano de 2035. Um relatório publicado pela BloombergNEF aponta que os data centers passarão a consumir uma quinta parte (20%) de toda a eletricidade gerada nos Estados Unidos, representatividade que equivale a quatro vezes o volume registrado atualmente. A análise divulgada pelo jornalista Tim De Chant no veículo TechCrunch AI destaca que a expansão acelerada do setor está intrinsicamente associada às tarefas intensivas de processamento de dados.

O avanço exponencial dos ecossistemas digitais projeta que a capacidade total de infraestrutura de processamento nos Estados Unidos alcance a marca de quase 200 gigawatts ao longo da próxima década. De acordo com os dados apresentados pela BloombergNEF, praticamente metade dessa capacidade energética total será direcionada exclusivamente a operações de treinamento e inferência de modelos de inteligência artificial. Em termos de alocação de hardware, o levantamento indica que os Estados Unidos hospedarão 64% de todos os chips de IA do planeta, quando medidos por demanda de potência elétrica, até o ano de 2033.

As projeções mais recentes indicam que os cálculos anteriores subestimavam a velocidade de crescimento do setor energético computacional. A nova estimativa da BloombergNEF para o consumo de energia em 2035 é 83% maior do que a projeção divulgada pela própria consultoria no mês de dezembro do ano anterior. Esse reajuste para cima acompanha revisões feitas por outras organizações do setor elétrico e financeiro, sinalizando uma aceleração constante nos investimentos em infraestrutura física.

Revisões nas projeções de consumo elétrico

Dentre as entidades que revisaram seus números, o EPRI (sigla em inglês para Instituto de Pesquisa de Energia Elétrica), uma organização sem fins lucrativos voltada para o setor de energia elétrico nos Estados Unidos, mais que dobrou suas estimativas traçadas para o ano de 2024. Paralelamente, a agência de classificação de risco S&P elevou suas previsões de consumo de energia em mais de um terço entre os meses de outubro e abril. Essas alterações sucessivas refletem o ritmo acelerado de construção de novas instalações de data centers em território norte-americano.

A distribuição dessa nova carga computacional ocorrerá, em grande parte, sobre redes de transmissão que já operam próximas do limite estrutural. A BloombergNEF prevê que a maior parte dos novos centros de processamento buscará conexão em sistemas elétricos sobrecarregados nos Estados Unidos. Um dos pontos mais críticos mapeados pelo relatório é a concessionária PJM Interconnection, responsável pelo abastecimento de uma região geográfica que se estende do estado da Virgínia até o estado de Illinois.

Segundo as estimativas do estudo, a rede da PJM Interconnection terá que destinar 34% de toda a sua eletricidade disponível exclusivamente para o funcionamento de data centers nos próximos dez anos. Situação semelhante é observada no estado do Texas, onde a operadora ERCOT (Conselho de Confiabilidade Elétrica do Texas), que administra a maior parte da rede texana, precisará dedicar 22% da sua capacidade de geração elétrica para atender à demanda das instalações de processamento de dados.

Gargalos de conexão e reajustes nas tarifas

O volume maciço de solicitações de acesso à rede gerou entraves operacionais severos para os administradores do sistema. A PJM Interconnection, que concentra historicamente um dos maiores agrupamentos de data centers dos Estados Unidos, enfrentou graves dificuldades para processar pedidos de conexão tanto de novos geradores de energia quanto de grandes consumidores industriais. Como medida extrema, a concessionária suspendeu o recebimento de novas solicitações de conexão à rede por um período de quatro anos.

A paralisação na análise de novos projetos colocou a PJM Interconnection em uma posição de vulnerabilidade operacional diante da demanda ininterrupta por energia. Embora a concessionária tenha reaberto a fila de solicitações para novas fontes geradoras em abril, as tensões institucionais permanecem elevadas no mercado de energia local. A gravidade da situação levou a concessionária American Electric Power a ameaçar formalmente se retirar do sistema de interconexão administrado pela PJM.

A escassez de capacidade disponível e o desequilíbrio entre a oferta e a demanda refletiram-se diretamente nos custos operacionais do setor produtivo e nas contas do consumidor final. O descompasso na região atendida pela PJM Interconnection provocou uma elevação de 76% nos preços da eletricidade ao longo do último ano. Esse salto tarifário exemplifica a pressão econômica que a expansão acelerada dos centros de dados exerce sobre as infraestruturas públicas locais.

Leilões de capacidade e projeções mundiais

Mesmo diante do cenário de forte congestionamento nas linhas de transmissão e do aumento significativo dos custos, o interesse de empresas de tecnologia em se conectar à rede da PJM Interconnection continua elevado. No leilão de capacidade mais recente promovido pelo gestor da rede, os empreendimentos de data centers foram responsáveis por arcar com 38% de todos os encargos negociados, demonstrando a disposição do setor de arcar com prêmios elevados para garantir fornecimento energético.

Embora os Estados Unidos liderem a demanda absoluta por capacidade de processamento voltada à inteligência artificial, a expansão dessas instalações físicas ocorre de maneira globalizada. O estudo da BloombergNEF projeta que, caso a adoção de tecnologias de IA mantenha uma trajetória de crescimento agressiva, os data centers demandarão um adicional de 1.935 terawatt-horas de eletricidade em todo o mundo até o ano de 2033.

Para efeito de comparação de ordem de grandeza, o volume adicional de 1.935 terawatt-horas de demanda mundial equivale a quase todo o consumo elétrico anual de um país como a Índia. Essa projeção evidencia como a corrida pelo desenvolvimento e implantação de modelos de linguagem e arquiteturas de aprendizado profundo exige infraestruturas de geração de energia equivalentes à demanda de grandes economias emergentes.

Desafios operacionais e análise da infraestrutura

A alocação de cargas massivas de processamento contínuo exige transformações na gestão de redes elétricas. Enquanto consumidores industriais tradicionais costumam apresentar variações previsíveis de consumo ao longo do dia, os data centers operam com fator de carga constante durante 24 horas diárias. Esse padrão de consumo ininterrupto exige que geradores de base, como usinas térmicas, nucleares ou hidrelétricas, forneçam elétrons de forma contínua para evitar flutuações na tensão da rede.

O caso da PJM Interconnection ilustra os gargalos regulatórios enfrentados por operadoras globais de energia. O congelamento de pedidos por quatro anos adotado pela concessionária norte-americana evidenciou a incapacidade dos processos de licenciamento e planejamento de acompanhar o ciclo de construção da indústria de tecnologia, onde grandes instalações de processamento de dados podem ser erguidas em frações do tempo necessário para construir novas linhas de transmissão de alta voltagem.

A pressão sobre as redes regionais como ERCOT, no Texas, também reflete mudanças na geografia da computação em nuvem. A busca por regiões com incentivos fiscais e terrenos abundantes esbarra na disponibilidade imediata de megawatts. Com 22% da geração do Texas comprometida para esses fins até a próxima década, surgem discussões regulatórias sobre como distribuir os custos de atualização do sistema elétrico entre as grandes empresas de tecnologia e a população local.

Impactos e perspectivas no cenário brasileiro

No contexto do mercado brasileiro de tecnologia e energia, o cenário detalhado por Tim De Chant traz implicações relevantes para o planejamento de infraestrutura nacional. O Brasil desponta como um destino atrativo para a instalação de novos data centers na América Latina, devido à matriz elétrica predominantemente renovável baseada em usinas hidrelétricas, eólicas e solares. Contudo, a necessidade de investimentos contínuos em redes de transmissão de alta capacidade permanece como ponto central de atenção para operadores locais.

A migração de workloads pesados de treinamento de modelos de IA para regiões fora dos Estados Unidos pode representar oportunidades de atração de capital para a infraestrutura nacional de telecomunicações e energia. Se os EUA concentrarão 64% da demanda de energia de chips de IA em 2033, os 36% restantes serão distribuídos globalmente, colocando mercados emergentes com estabilidade energética em posição competitiva para atrair investimentos em capacidade de processamento.

A experiência da PJM Interconnection, na qual os preços da eletricidade dispararam 76% devido ao desequilíbrio entre oferta e demanda, serve como um alerta regulatório para o setor elétrico brasileiro. O planejamento de longo prazo exige coordenação entre o Ministério de Minas e Energia, a Agência Nacional de Energia Elétrica e as empresas de tecnologia para garantir que o aumento no consumo promovido por infraestruturas de dados não sobrecarregue os sistemas de transmissão locais nem eleve os custos tarifários para o consumidor residencial no país.