A expansão global das ferramentas de inteligência artificial acelera a substituição de servidores, processadores e sistemas de refrigeração nos data centers em operação no mundo. Essa renovação contínua de máquinas deve adicionar entre 1,2 milhão e 5 milhões de toneladas métricas acumuladas de lixo eletrônico entre 2020 e 2030, segundo estudo publicado na revista científica Nature Computational Science em 28 de outubro de 2024.
Além do aumento no descarte de componentes físicos, a operação dessas estruturas pressiona as redes de abastecimento energético e hídrico. No cenário-base do relatório especial Energy and AI, da Agência Internacional de Energia (IEA, órgão internacional que analisa políticas e dados do setor energético), o consumo anual de eletricidade dos data centers no planeta deve mais que dobrar até o fim da década.
Consumo de energia nos data centers da inteligência artificial até 2030
O avanço dos modelos computacionais exige instalações cada vez mais potentes e concentradas nas maiores economias do planeta. Em 2024, os Estados Unidos responderam sozinhos por cerca de 45% de toda a eletricidade gasta por data centers no mundo, e a expectativa da Agência Internacional de Energia é que o país, somado à China, concentre aproximadamente 80% do crescimento da demanda energética desse setor específico até o ano de 2030, impulsionado diretamente pelo treinamento e pela operação diária de sistemas de inteligência artificial.
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Os dados operacionais de consumo elétrico, hídrico e de potência das instalações apontam as seguintes marcas:
- Consumo global dos data centers em 2024: cerca de 415 terawatts-hora (TWh), o equivalente a aproximadamente 1,5% da demanda mundial de eletricidade.
- Projeção da IEA para 2030: cerca de 945 TWh anuais no cenário-base (pouco menos de 3% da demanda elétrica global e volume equivalente ao consumo total anual de energia elétrica do Japão), com variações de cerca de 100 TWh para cima ou para baixo nos cenários alternativos.
- Ritmo de avanço energético entre 2024 e 2030: taxa projetada de 15% ao ano para os data centers no geral, velocidade mais de quatro vezes superior à do crescimento elétrico dos demais setores da economia.
- Expansão por tipo de máquina até 2030: alta elétrica projetada de 30% ao ano para servidores acelerados voltados a tarefas de inteligência artificial, contra crescimento estimado em 9% ao ano para servidores convencionais.
- Aumento absoluto projetado até 2030 por país: alta de 240 TWh nos Estados Unidos e de 175 TWh na China.
- Potência exigida por estrutura física: racks tradicionais operam entre 5 quilowatts (kW) e 10 kW, enquanto gabinetes voltados para inteligência artificial demandam de 20 kW a 60 kW, podendo ultrapassar a faixa de 80 kW a 100 kW em ambientes de hiperescala.
- Demanda hídrica de resfriamento: um único data center de pequeno porte, com capacidade de 1 megawatt (MW) e sistema evaporativo tradicional, consome cerca de 25,5 milhões de litros de água por ano, segundo dados compilados pela Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa (UNECE).
Dentro de cada centro de processamento, a eletricidade é distribuída de maneira desigual entre os equipamentos. Os servidores absorvem, em média, cerca de 60% de toda a carga elétrica da instalação, enquanto equipamentos de rede e sistemas de armazenamento representam aproximadamente 5% cada. Os aparelhos de refrigeração consomem de 7%, nas plantas de hiperescala mais eficientes, a mais de 30% da energia total em estruturas empresariais de menor eficiência.
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O que acontece com os servidores da inteligência artificial após o descarte?
O lançamento frequente de novas gerações de unidades de processamento gráfico (GPUs, chips especializados em cálculos simultâneos pesados) e processadores mais eficientes reduz o tempo de uso das máquinas instaladas. Placas de circuito impresso, fontes, cabos, unidades de armazenamento e baterias perdem espaço rapidamente porque as empresas de tecnologia buscam maior capacidade de processamento para atender ao crescimento do número de usuários e à complexidade dos softwares.
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Quando saem de operação nos data centers, parte desses equipamentos passa por canais especializados de descarte de ativos de tecnologia da informação (ITAD, setor dedicado à desativação segura, reforma e revenda de hardware corporativo). Por meio desse processo, lotes inteiros podem ser reaproveitados, revendidos no mercado secundário ou encaminhados para a reciclagem industrial. A parcela que não ingressa nesse circuito formal, contudo, soma-se diretamente à cadeia mundial de resíduos eletrônicos, conhecida internacionalmente pelo termo em inglês e-waste.
O levantamento conduzido pelo pesquisador Peng Wang, da Academia Chinesa de Ciências, em parceria com Asaf Tzachor, aponta que o lixo eletrônico gerado exclusivamente pela inteligência artificial generativa pode atingir o ritmo de até 2,5 milhões de toneladas anuais em 2030 no cenário de expansão mais acelerado. O mesmo estudo indica, no entanto, que a adoção de medidas de economia circular — como estender a vida útil do hardware nos centros de dados, reparar componentes, reutilizar peças e reciclar materiais — tem potencial para reduzir esse volume de descarte em até 86%.
Crescimento do lixo eletrônico global e perdas financeiras segundo a ONU
A pressão exercida pela infraestrutura de inteligência artificial ocorre sobre um sistema de coleta e reaproveitamento que já apresenta déficit estrutural em todo o planeta. Na quarta edição do relatório Global E-waste Monitor 2024, publicada em 20 de março de 2024 em Genebra e Bonn pela União Internacional de Telecomunicações (ITU) e pelo Instituto das Nações Unidas para Formação e Pesquisa (UNITAR), a Organização das Nações Unidas (ONU) alertou que a geração mundial de sucata eletrônica avança em ritmo cinco vezes mais rápido do que a reciclagem formalmente documentada.
Os números históricos e as projeções financeiras e ambientais do relatório da ITU e do UNITAR detalham a dimensão desse passivo:
- Volume registrado em 2010: 34 milhões de toneladas de resíduos eletrônicos gerados no mundo.
- Recorde atingido em 2022: 62 milhões de toneladas (aumento de 82% frente a 2010), volume suficiente para encher 1,55 milhão de caminhões de 40 toneladas enfileirados ao redor de toda a Linha do Equador.
- Crescimento anual: acréscimo médio de 2,6 milhões de toneladas de lixo eletrônico por ano no planeta.
- Projeção para 2030: 82 milhões de toneladas anuais geradas globalmente, o que representa uma alta entre 32% e 33% na comparação com 2022.
- Taxa de reciclagem e coleta formal: apenas 22,3% do total descartado em 2022 teve destinação documentada, com projeção de queda desse índice para 20% até 2030 caso a infraestrutura de gestão de resíduos não seja ampliada.
- Perda econômica com o descarte sem tratamento: US$ 62 bilhões em recursos naturais recuperáveis foram desperdiçados no lixo eletrônico não reciclado formalmente em 2022, dentro de um total estimado em US$ 91 bilhões em matérias-primas contidas nesses equipamentos.
- Reaproveitamento de minerais estratégicos: apenas 1% da demanda global por elementos de terras raras é suprida atualmente pela reciclagem de lixo eletrônico.
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O descarte inadequado de servidores e periféricos representa simultaneamente desperdício industrial e risco de contaminação. As placas e os conectores abrigam metais críticos de alto valor comercial, como ouro, prata, cobre, platina e paládio, que deixam de retornar à indústria de manufatura quando não há triagem. Ao mesmo tempo, esses equipamentos contêm substâncias tóxicas, incluindo chumbo, mercúrio e cromo, que exigem tratamento específico para evitar danos ambientais e à saúde humana.
