Eficiência energética
Os chips de IA (ou seja, GPUs) usam mais energia e emitem mais calor do que os chips de CPU tradicionais.[1] Modelos de IA com arquiteturas implementadas de forma ineficiente ou treinados em chips menos eficientes podem consumir mais energia. Desde a década de 1940, a eficiência energética da computação dobrou a cada 1,6 anos.[23] Alguns céticos argumentam que melhorias na eficiência da IA só podem aumentar o seu uso e, portanto, a pegada de carbono devido ao paradoxo de Jevons.[21].
Em setembro de 2024, a Microsoft anunciou que tinha um acordo com a Constellation Energy onde concordaram em reabrir a Usina Nuclear de Three Mile Island, para fornecer à Microsoft 100% de toda a energia produzida pela usina durante 20 anos. A retomada das operações na usina, que sofreu um colapso nuclear parcial de seu reator Unidade 2 em 1979, exigirá que a Constellation passe por processos regulatórios rigorosos que incluirão uma avaliação de segurança completa pela Comissão Reguladora Nuclear dos EUA. Se aprovada (seria a primeira vez que uma usina nuclear seria reautorizada para operação nos EUA), serão produzidos mais de 835 megawatts de energia, o suficiente para abastecer 800 mil residências. O custo estimado para a reabertura e modernização é de 1,6 mil milhões de dólares e depende de incentivos fiscais para a energia nuclear incluídos na Lei de Redução da Inflação de 2022. O governo dos EUA e o estado do Michigan estão a investir quase 2 mil milhões de dólares para reabrir o Reator Nuclear de Palisades, localizado no Lago Michigan. Fechada desde 2022, a usina está programada para retornar à operação em outubro de 2025. A instalação de Three Mile Island será renomeada como Crane Clean Energy Center em homenagem ao defensor da energia nuclear e ex-CEO da Exelon, Chris Crane, que foi responsável pela cisão da Constellation.
Em 2025, a Microsoft anunciou planos de investir US$ 80 bilhões no desenvolvimento e expansão de data centers projetados para suportar tecnologias de inteligência artificial. Estas instalações, essenciais para o avanço da ISA, dependem de vastas redes de clusters de chips interconectados e de uma fonte de alimentação significativa para operar de forma eficiente.[25].
A Agência Internacional de Energia (AIE) publicou a sua Análise e Previsão de Electricidade para 2025 em Fevereiro de 2025, projectando um crescimento de 4% na procura global de electricidade nos próximos três anos. Este aumento é atribuído ao crescimento dos data centers, ao aumento da produção industrial, ao aumento da eletrificação e ao aumento do uso de ar condicionado. Até 2027, espera-se que o consumo de energia nos EUA aumente num montante igual ao consumo anual total de energia da Califórnia, impulsionado principalmente por centros de dados ávidos por mais energia e operações de produção. Em 2024, a geração de eletricidade nos EUA aumentou 3%, com os data centers emergindo como a principal força por trás desse aumento. Espera-se que a tendência continue à medida que as fábricas de semicondutores e baterias aumentem a atividade, intensificando ainda mais a procura. [26].
Em 2024, um grupo de políticas públicas dos EUA informou que a inteligência artificial e outras tecnologias e indústrias que deverão dominar a economia global são caracterizadas pela sua elevada procura de eletricidade. Portanto, a base da estratégia energética e da formulação de políticas dos EUA será dar prioridade ao fornecimento confiável e abundante de electricidade para apoiar estes sectores críticos, essenciais para manter a liderança económica e tecnológica do país neste século.[27] A rápida expansão da IA gerou uma procura sem precedentes de energia eléctrica, representando um grande obstáculo ao crescimento do sector. Por exemplo, na Virgínia do Norte, o maior centro de dados global de IA, o tempo necessário para ligar grandes instalações (as que requerem mais de 100 megawatts de energia) à rede eléctrica estendeu-se até sete anos, reflectindo a pressão sobre a infra-estrutura energética e a dificuldade em satisfazer as crescentes necessidades eléctricas da IA. Nos Estados Unidos, as empresas de energia estão a registar o maior aumento na procura de electricidade em décadas, contribuindo directamente para tempos de espera mais longos para ligações e complicando os esforços para manter a liderança tecnológica do país em inteligência artificial. A magnitude destes desafios energéticos vai além da logística.[28] Um editorial do New York Times destacou o papel crítico da infraestrutura energética: "A eletricidade é mais do que um serviço público; é a base da era digital. Se os Estados Unidos realmente querem garantir a sua liderança em IA, devem igualmente investir nos sistemas energéticos que a alimentam."[29].
Um relatório de literatura de 2023 elaborado por Inria e CEA-Leti destaca que a pegada de carbono da IA deve ser avaliada através de uma análise completa do ciclo de vida (ACV), incluindo a fabricação de hardware, o consumo de energia durante as fases de treinamento e implantação, e não apenas as emissões operacionais.[30].
Globalmente, o consumo de eletricidade dos data centers atingiu 460 terawatts em 2022. De acordo com a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), isso colocaria os data centers como o décimo primeiro maior consumidor de eletricidade do mundo, ficando entre a Arábia Saudita (371 terawatts) e a França (463 terawatts).[31].