A IA dará início a uma nova era de energia nuclear?

A procura global de electricidade está a crescer a um ritmo vertiginoso. Até 2035, espera-se que aumente em mais de 10.000 terawatts-hora, o equivalente ao consumo total de todas as economias avançadas hoje.

A ascensão da inteligência artificial tem um grande papel a desempenhar: a tecnologia de IA é alimentada por centros de dados e o consumo de eletricidade de um centro de dados de média dimensão é equivalente ao de 100.000 agregados familiares. De acordo com a Agência Internacional de Energia, a procura de centros de dados aumentou mais de três quartos entre 2023 e 2024 e deverá representar mais de 20% do crescimento da procura de eletricidade nas economias avançadas até 2030.

Nos Estados Unidos, onde estão sediadas muitas das principais empresas de IA, prevê-se que o consumo de energia do processamento de dados baseado em IA exceda o consumo combinado de eletricidade da produção conjunta de alumínio, aço, cimento e produtos químicos até ao final da década.

Em Dezembro do ano passado, decisores políticos, empresas tecnológicas e líderes da indústria nuclear de todo o mundo reuniram-se na sede da Agência Internacional de Energia Atómica (AIEA), em Viena, para explorar as oportunidades da energia nuclear para permitir a expansão da IA ​​e, inversamente, como a IA poderia impulsionar a inovação na indústria nuclear.

O treinamento de modelos de IA de ponta exige que dezenas de milhares de unidades centrais de processamento (CPUs) funcionem continuamente por semanas ou até meses. Ao mesmo tempo, a aplicação diária da inteligência artificial está a expandir-se para quase todos os setores, como hospitais, administração pública, transportes, agricultura, logística e educação.

Cada consulta, cada simulação, cada recomendação consome energia. “Precisamos de eletricidade limpa, estável e sem carbono, disponível 24 horas por dia”, afirma Manuel Greisinger, gestor sénior da Google, com foco na IA. “Este é, sem dúvida, um limite extremamente elevado e não é alcançável apenas com a energia eólica e solar. A IA é o motor do futuro, mas um motor sem combustível é quase inútil. A energia nuclear não é apenas uma opção, mas também um componente central indispensável da futura estrutura energética.”

Indústria nuclear em alta

A opinião de Greisinger é partilhada pelo Diretor Geral da AIEA, Manuel Grossi, que acredita que a indústria nuclear está destinada a ser a parceira energética da revolução da IA. “Somente a energia nuclear pode atender às cinco necessidades de geração de energia com baixo teor de carbono, confiabilidade 24 horas por dia, densidade de energia ultra-alta, estabilidade da rede e verdadeira escalabilidade”, declarou ele.

A indústria nuclear parece estar otimista. Setenta e um novos reatores estão em construção, somando-se aos 441 que estão atualmente em operação em todo o mundo. Dez estão programadas para serem construídas nos EUA, que já abriga 94 usinas, o maior número de qualquer país.

Os gigantes da tecnologia que utilizam os centros de dados comprometeram-se a apoiar o objectivo de, pelo menos, triplicar a capacidade global de energia nuclear até 2050. A Microsoft, por exemplo, assinou um acordo de compra de energia de 20 anos que permitiu o reinício da Unidade Um da central nuclear de Three Mile Island, na Pensilvânia, EUA.

Laboratório de Pesquisa Ambiental NOAA/OAR/Grandes Lagos

A estação geradora nuclear Enrico Fermi perto de Monroe, Michigan, EUA.

O resto do mundo também está a investir ativamente na energia nuclear, impulsionado pelo crescimento da IA. “A Europa tem os corredores digitais mais densos do mundo, com Frankfurt, Amsterdã e Londres como centros”, explicou o Sr. Grossi.

“As potências tradicionais da energia nuclear, como a França e o Reino Unido, estão a duplicar a sua aposta na construção de energia nuclear, e os países emergentes, como a Polónia, também estão a acelerar a sua participação.”

A Rússia, com uma base de investigação proficiente em matemática e ciências da computação, continua a ser o maior exportador mundial no domínio da energia nuclear e é um operador e desenvolvedor líder de tecnologia avançada de reactores, enquanto a China está a realizar grandes avanços tanto na IA como na energia nuclear.

“A tecnologia de IA e a construção de centros de dados de inteligência artificial estão a avançar simultaneamente, e o número de novos reactores nucleares no mundo também ocupa o primeiro lugar no mundo durante o mesmo período”, disse o chefe da agência nuclear da ONU.

O Japão está a investir fortemente na construção e modernização de centros de dados para satisfazer a procura crescente, enquanto, no Médio Oriente, os Emirados Árabes Unidos estabeleceram um programa de energia nuclear e emergiram como um centro regional de IA.

A AIEA apoia a formação para garantir a segurança de centrais nucleares como esta na República Checa.

Serão os pequenos reatores a resposta?

A necessidade de muito mais energia, e em breve, também está impulsionando a construção de pequenos reatores modulares, muito diferentes das tradicionais grandes usinas que exigem grandes investimentos e um prazo de entrega de cerca de 10 anos.

“Esses tipos de reatores ocupam pouco espaço e possuem sistemas de segurança atualizados, e podem ser implantados em áreas industriais próximas, incluindo campi de data centers”, disse Grossi.

As empresas de tecnologia que os utilizam não precisam se preocupar com restrições regionais no fornecimento da rede ou perdas de transmissão. Esta será uma vantagem decisiva em áreas onde as atualizações da rede são lentas e as filas de interconexão são longas”.

Embora esta forma de reactor ainda precise de ultrapassar a fase de I&D, a AIEA está a trabalhar em estreita colaboração com os reguladores e a indústria para torná-los uma proposta viável e poderemos em breve ver um grande número de pequenos reactores a serem implantados para satisfazer a procura.

O Google, por exemplo, assinou um acordo com uma empresa de energia para comprar energia nuclear de vários pequenos reatores modulares, uma novidade mundial. Se tudo correr bem, poderão estar operacionais em 2030.

A Google também está a voltar a sua atenção para o espaço, explorando redes solares baseadas no espaço para permitir a aprendizagem automática em larga escala em órbita, aproveitando ao máximo a energia solar não filtrada. Dois protótipos de satélites deverão ser lançados no início de 2027 para testar a tolerância à radiação e as capacidades de processamento de dados no ambiente espacial.

Quer se trate do aproveitamento da energia solar no espaço, do reinício de reactores antigos, do investimento numa nova geração de pequenos reactores modulares ou da construção de grandes reactores, todas as acções apontam na mesma direcção – construir um sistema energético baseado em grande parte na energia nuclear que possa apoiar as necessidades das futuras civilizações.