Nvidia reduz consumo de água em data centers, mas solução não resolve problema maior da IA
A Nvidia anunciou nesta segunda-feira um sistema de resfriamento com água quente que, segundo a empresa, reduz drasticamente o consumo de água em data centers, eliminando "praticamente todo o uso de água" dentro da instalação, conforme afirmou um executivo da empresa em comunicado de imprensa.
"O desafio do consumo de água para data centers está largamente resolvido", declarou Josh Parker, diretor de sustentabilidade da Nvidia, ao portal Axios. Porém, essa é apenas uma parte da história sobre água. Enquanto data centers de IA funcionarem com combustíveis fósseis — escolha que empresas de tecnologia estão cada vez mais fazendo — as economias ficam restritas aos limites da instalação.
O ponto central está em como a Nvidia mede o uso de água em data centers. De acordo com postagem no blog da empresa, a companhia essencialmente traça uma linha ao redor do data center. Tudo dentro é contabilizado; tudo fora é ignorado. O sistema da Nvidia funciona bombeando fluido refrigerante em racks a 45°C (113°F). Essa é uma temperatura alta para humanos, mas não para chips de computador. Após passar por um servidor, o fluido sai a 55°C (131°F), conforme informou a Nvidia, removendo uma quantidade significativa de calor do hardware. Nessa temperatura, o ar externo na maioria dos climas consegue dissipar calor através de radiadores passivos sem necessidade de resfriamento evaporativo ou, em alguns casos, ventiladores. Um data center sem ventiladores ou unidades de ar-condicionado não apenas usaria menos água, como também seria mais eficiente e silencioso.
À primeira vista, o sistema realmente parece entregar o que promete no nível das instalações — o fluido refrigerante funciona em circuito fechado, preenchido uma vez e recirculado pela vida útil da instalação, significando que nenhuma água nova é consumida para resfriar os chips. Em climas favoráveis, a empresa afirma que isso pode resultar em redução de 100% no uso de água no local.
Mas o problema está no que acontece fora do data center. O consumo de água fora da instalação — principalmente em geração de eletricidade e fabricação de chips — pode dobrar ou triplicar a pegada hídrica total de uma instalação. Isso significa que a solução da Nvidia aborda apenas cerca de um quarto a um terço do consumo total de água dos data centers de IA.
Nenhum data center consegue operar sem fornecimento de eletricidade, e muitos tipos de usinas de energia são por si mesmos grandes consumidores de água. As usinas de energia de combustíveis fósseis estão entre os maiores usuários de água nos Estados Unidos, consumindo 2,7 bilhões de galões por dia, segundo o Serviço Geológico dos EUA — a maior parte para resfriamento evaporativo. As usinas de gás natural usam 1,17 litros de água para cada quilowatt-hora de eletricidade gerada, conforme um estudo recente. As usinas de carvão são ainda mais intensivas em água, usando 2,2 litros por quilowatt-hora. As usinas de combustíveis fósseis geram coletivamente cerca de metade de toda a energia dos data centers atualmente, de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA).
As hidrelétricas, que abastecem cerca de 10% da energia dos data centers, não consomem água da mesma forma direta, mas a evaporação de seus reservatórios totaliza 6,8 litros perdidos por quilowatt-hora gerado. A energia geotérmica, fonte que empresas de tecnologia estão começando a explorar, varia amplamente — pode ser maior ou menor dependendo da tecnologia específica. Algumas startups de energia geotérmica aprimorada, como a Fervo, se comprometeram a usar principalmente água "degradada" que não seria utilizada de outra forma. A energia eólica e solar, por sua vez, usam quantidades minúsculas de água, cerca de 0,01 litros e 0,03 litros por quilowatt-hora, respectivamente — números que incluem a água necessária para fabricação e limpeza de painéis solares.
Embora as energias renováveis estejam fornecendo uma parcela crescente da nova capacidade de eletricidade, estima-se que gás natural e carvão forneçam mais de 40% da nova eletricidade necessária para atender à demanda de data centers até 2030, conforme projeção da IEA. Sem mudanças importantes nessa trajetória, os data centers ainda consumirão grandes quantidades de água, independentemente do que a Nvidia faça dentro de suas paredes.
A Nvidia não é a única empresa trabalhando para reduzir significativamente seu consumo de água. Em agosto de 2024, a Microsoft anunciou que seus novos data centers deixarão de usar água para resfriamento, economizando mais de 125 milhões de litros de água por ano por data center. Ali Heydari, diretor de resfriamento e infraestrutura de data center da Nvidia, afirmou em comunicado que "eliminamos quantidades massivas de uso de energia e praticamente todo o uso de água".
Andrew A. Chien, professor de ciência da computação da Universidade de Chicago, elogiou o avanço. "O que é empolgante sobre o que a Nvidia anunciou é que mostra realmente o que é possível em termos de aumentar essa temperatura de entrada do líquido para 45°C", disse Chien. "É super importante aumentá-la, porque em muitos casos permite fazer esse resfriamento, essa dissipação de calor para o ambiente externo sem rodar unidades HVAC, sem rodar condicionadores de ar. Porque se estiver fresco o suficiente lá fora, você não precisa." Chien dirige o Centro CERES para Computação Impossível de Parar. Nos últimos 10 anos, o centro estudou como tornar os data centers mais eficientes e reduzir seus impactos ambientais negativos. Uma temperatura de resfriamento mais alta vai contra a sabedoria convencional da indústria, explicou. O padrão de indústria é 30°C, o que requer muito mais ar-condicionado para manter.
A Organização das Nações Unidas previu no início deste mês que o consumo de água relacionado à IA poderia equivaler às necessidades anuais de 1,3 bilhão de pessoas até o final da década.
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