Palavra de Sá

O impacto ambiental oculto da IA

No começo de maio a Google anunciou que adicionaria inteligência artificial (IA) à sua ferramenta de busca. Quando o novo recurso foi lançado,  o AI Overviews começou a oferecer tópicos no topo das consultas, queira você ou não — a chegada deles veio graças a um custo invisível. Cada vez que você procura por algo como “quantas pedras eu devo comer” e a IA “instantânea” do Google te diz que “pelo menos uma pequena pedra por dia”, você está consumindo aproximadamente três watts-hora de eletricidade, de acordo com Alex De Vries, fundador da Digiconomist, uma companhia de pesquisa que investiga as consequências não intencionais de tendências digitais. Isso equivale a dez vezes mais energia do que a consumida pela busca tradicional do Google, que é aproximadamente a mesma quantidade utilizada em uma conversa de uma hora em um telefone doméstico (lembra deles?). 

De Vries calcula que adicionar as respostas geradas por IA a todas as buscas do Google poderia facilmente consumir, coletivamente, tanta eletricidade quanto um país como a Irlanda. Ao contrário de seus chatbots, as companhias por trás desses avanços são bem menos solícitas quando pedimos que compartilhem informações. Mesmo que pesquisadores como De Vries possam fazer estimativas embasadas, a falta de transparência industrial faz com que ainda seja surpreendentemente difícil expressar em números exatos quanta energia e água a IA chega a utilizar. Mesmo assim, a demanda está escalonando, tendo em vista que a tecnologia está incorporada a tudo, do sistema operacional do seu iPhone até a forma como sua seguradora do carro calcula taxas. Se a adoção em massa da inteligência artificial transformou a vida digital praticamente do dia para a noite, a regulação dos seus impactos físicos não seguiu o mesmo ritmo. Agências federais como a Administração de Informação de Energia dos Estados Unidos, cuja tarefa é coletar informações sobre o uso de energia de indústrias, não estão registrando a demanda dos data centers que tornam as IA possíveis  — apesar do disparo no consumo do setor. “Não há nenhuma obrigação de divulgar informações sobre a quantidade de energia ou recursos que os sistemas de IA em geral utilizam”, afirma Merve Hickok, presidente e pesquisador diretor do Centro de IA e Política Digital, uma organização de pesquisa sem fins lucrativos. Quando jornalistas fazem pedidos para obter essas informações, os registros geralmente vêm com trechos ocultados. Todo esse sigilo limita a capacidade das empresas de serviços públicos e dos órgãos reguladores de compreender como essas demandas estão mudando. Isso é um problema porque os data centers estão ultrapassando rapidamente  a capacidade da rede elétrica, fazendo uso ainda de fontes de energias poluentes, como usinas de carvão. Companhias de tecnologia também têm um longo histórico de negociação de tarifas especiais e descontos pelo seu uso massivo de energia — ou seja, em muitos casos, são consumidores como você que subsidiam o consumo de energia não divulgado dos centros de dados.  

Além de energia, essas instalações sugam imensas quantias de água para esfriar seus servidores, e, geralmente, escolhem fincar suas presas em lugares que a terra é barata — tais como desertos. Poucos operadores divulgam quanta água utilizam, embora um quinto dos servidores obtenha água “de bacias hidrográficas com níveis de estresse moderado a alto”. Globalmente, um artigo estima, a demanda por água dos data centers chegaria, nos próximos anos, à metade do que o Reino Unido consome. Apesar das questões sobre o impacto dos data centers ganharem relevância na atenção pública, as companhias têm expandido as restrições sobre o que elas compartilham ou não a respeito de suas operações. Em uma resposta escrita endereçada para nós, um porta-voz do Google disse que desde que a IA generativa foi introduzida no mecanismo de busca, os custos computacionais tiveram uma queda de 80%. Afirma que, com base em dados internos, a análise de De Vries “superestima os valores” e que seus sistemas são muito mais eficientes.

<><> Todos pagam o custo secreto das IAs

Em dezembro do ano passado, Stephen Ward subiu ao púlpito numa audiência pública no Condado de Prince William, na Virgínia. Na ocasião, o Conselheiro dos Supervisores considerava a aprovação de uma dos maiores projetos de data centers do mundo. Ele entrou na fila antes do amanhecer para conseguir uma senha e passou cinco horas esperando no saguão até finalmente ter a oportunidade de falar.  Nos anos 1970, Ward foi economista na Agência de Proteção Ambiental, onde ele prestava assessoria a formuladores de política públicas sobre regulamentações de resíduos perigosos, antes de se tornar diretor de investimentos da Charles Schwab Investment Management na década de 1990. “Estou acostumado a tomar decisões de investimento de vários bilhões de dólares”, disse ele ao conselho. “A magnitude não deveria isentar ninguém de fornecer informações detalhadas; quanto maior o investimento, mais pormenorizadas deveriam ser as informações sobre ele.”  O projeto PWC Digital Gateway propôs a instalação de até trinta e sete novos datacenters na área rural, ocupando mais de 800 hectares de terra (o que equivale a cerca de 1100 campos de futebol). Esses imensos armazéns abrigam dezenas de milhares de servidores, os quais geralmente são empilhados em torres verticais de racks. Quando você conversa com qualquer bot de IA sobre uma encomenda extraviada, sua consulta é enviada para um desses servidores. Um hardware de alto desempenho processa sua questão em um programa de computador que toma decisões de um jeito similar ao cérebro humano. Essa rede neural, como costumam chamar, recorre a um modelo de linguagem treinado em grande escala antes de enviar a resposta gerada de volta ao seu dispositivo. Esse processo geralmente requer o fornecimento de energia constante durante 24 horas por dia, algo que para as concessionárias dificulta ainda mais o trabalho de gerenciamento. Além disso, estas instalações requerem equipamento elétrico de alta capacidade como transformadores, disjuntores e, muitas vezes, novas subestações para se conectar às linhas de transmissão. Toda essa energia gera muito calor, motivo pelo qual diversos sistemas complexos de trocadores de calor e equipamentos de refrigeração se entremeiam no centro dos corredores dos data centers. 

Atualmente, a Virgínia do Norte possui o maior mercado de data centers do mundo. Ela é o lar de companhias como Amazon Web Services, Google Cloud e Microsoft Azure. É o capítulo mais recente da longa história da região com a indústria tecnológica: a própria internet nasceu em Arlington, em 1969, quando um projeto militar originalmente concebido para interligar universidades foi ativado. Nas décadas seguintes, foi instalada uma profusão de cabos de fibras óticas, proporcionando uma conectividade de alta velocidade bastante atrativa. Na década de 1990, isso levou as primeiras empresas ponto-com, como a AOL — cujo zumbido característico da conexão discada já foi onipresente para quem estava on-line — a se instalarem ali. Ano passado, a sede abandonada da empresa de tecnologia foi demolida para dar lugar a mais data centers.  À medida que surgem cada vez mais propriedades voltadas para abrigar servidores, a maior concessionária de energia do estado, a Dominion Energy, tem se desdobrado para acompanhar esse crescimento. Críticos afirmam que apenas o projeto Digital Gateway exigirá pelo menos três gigawatts de eletricidade, o equivalente à demanda de energia de 750 mil residências. “De onde virá toda essa energia?”, perguntou Ward ao Conselho de Supervisores. 

É uma pergunta que a PJM Interconnection, organização regional de transmissão que abrange 13 estados e o Distrito de Columbia, também tem feito. A entidade, que coordena o fluxo de eletricidade no mercado atacadista em partes do leste dos Estados Unidos, aprovou recentemente um conjunto de projetos de transmissão no valor de US$ 5,1 bilhões, destinados principalmente a levar mais energia aos data centers da Virgínia.  “O problema é que esses custos serão distribuídos entre os diferentes estados que integram a rede”, afirma David Lapp, do Conselho de Moradores de Maryland, um órgão independente do estado de Maryland que defende os consumidores residenciais de serviços de energia. O aumento na capacidade de transmissão supera o consumo da maior concessionária de energia de Maryland em seus horários de pico atuais. “A escala, o alcance e o custo dos projetos do projeto [Digital Gateway] são sem precedentes”, escreveu Lapp ao Conselho de Administração da PJM antes de argumentar, junto aos reguladores federais de energia, que a PJM havia distribuído injustamente os custos para Maryland. A Comissão Federal Reguladora de Energia rejeitou seu pedido em maio, fazendo Maryland arcar com US$ 551 milhões.  Esse cenário é comum. Em Indiana, por exemplo, os reguladores do setor elétrico aprovaram recentemente um novo campus de data centers de US$ 800 milhões da Meta Platforms, Inc., proprietária do Facebook e de outros serviços de mídia social. A tarifa, negociada em sigilo para o fornecimento de energia da instalação, foi suprimida dos documentos públicos, mas foi divulgado que a infraestrutura necessária para conectá-la à rede custará US$ 82 milhões.

A Secretaria de Defesa dos Consumidores de Serviços Públicos permitiu que esses custos fossem repassados aos consumidores, sob o argumento de que o empreendimento traria investimentos de capital para a região. Os data centers, no entanto, não geram muitos empregos locais. Ainda assim, a instalação de Indiana será duplamente subsidiada, pois também receberá do estado uma isenção de imposto sobre vendas por 35 anos. Assim como as empresas de financiamento imobiliário lucram com os juros, algo que as incentiva a conceder mais financiamentos, as concessionárias de energia lucram ao investir em infraestrutura. Isso porque as regulamentações permitem que essas empresas obtenham retorno sobre seus investimentos em melhorias como novas linhas de transmissão. Em outras palavras, as concessionárias também lucram ao repassar os custos dos data centers para o público. De fato, a apresentação mais recente da Dominion para investidores comemorava o “crescimento robusto na base de ativos regulados” e projetava um aumento impressionante de 8.500 megawatts na demanda.  Esse arranjo envia às indústrias um sinal de preço errado, Lapp argumenta. Se as empresas de tecnologias pagassem a carga integral por seu uso de energia, elas seriam incentivadas a encontrar maneiras de reduzir o uso. Ao invés disso, muitas vão numa direção oposta: apesar dos objetivos de tornar-se livre do uso de fontes de carbono até 2030, as emissões da Microsoft tiveram um salto de 30% em 2023, graças aos seus investimentos recentes em IA.

Ao todo, a inteligência artificial poderá representar cerca de 9% da demanda total de energia do país até o final da década, constata um novo relatório do Instituto de Pesquisa de Energia Elétrica (EPRI). Outras estimativas sugerem que a demanda global de energia para data centers poderá dobrar até 2026, enquanto algumas concessionárias de energia, como as do Arizona e de Washington, podem registrar um crescimento de até 10% na demanda.  Essa fome insaciável dos data center por eletricidade está retardando a transição à energia verde. Quando o proprietário de duas usinas termelétricas a carvão em Maryland apresentou planos para fechá-las no ano passado, a PJM solicitou que elas continuassem operando até pelo menos 2028 para garantir a estabilidade da rede. Além disso, a inteligência artificial também está sendo usada para aumentar ativamente a produção de combustíveis fósseis. A Shell, por exemplo, tem implantado IA agressivamente para encontrar e produzir petróleo em águas profundas. . Mesmo antes da integração com a IA do Google nesta primavera, a média da atividade digital do usuário gera 229 quilos de dióxido de carbono por ano. Isso significa que o uso atual da internet no mundo já representa cerca de 40% do orçamento de carbono per capita necessário para manter o aquecimento global abaixo de 1,5 graus Celsius. Na ausência de monitoramento e regulação, o setor continua a crescer sem controle. De volta ao Condado de Prince William, a audiência pública se prolongou, tendo em vista os mais de 350 depoentes. No lado de fora, as estrelas piscavam e desvaneciam em um amanhecer manso. Finalmente, vinte e sete horas depois do início da reunião, o conselho declarou seu voto final, decidindo pela permissão ao projeto Digital Gateway para ir adiante.

<><> As agências reguladores não conseguem acompanhar o ritmo

Há muitas questões urgentes para lidar a respeito do crescimento vertiginoso da IA, mas os governos têm agido muito devagar. Em setembro, o líder da maioria no senado, o democrata de Nova York Chuck Schumer, convocou a primeira reunião, de uma série de encontros a portas fechadas, com líderes do setor de IA para discutir o futuro da indústria.  Defensores da justiça digital, como Grant Fergusson, bolsista do programa Equal Justice Works no Electronic Privacy Information Center, afirmam que essas reuniões são exemplos claros do poder que os representantes da indústria exercem na formulação de políticas para a IA. “Os impactos ambientais não foram abordados”, afirma Fergusson. Ele acrescenta que questões importantes conectadas aos direitos civis só foram incluídas tardiamente nas discussões do Senado, após pressão de grupos da sociedade civil. “Como era de se esperar, esse processo moldado sob medida pelos interesses da indústria levou o Senado a um resultado favorável ao próprio setor”, apontou uma coalizão formada por 52 organizações de defesa de direitos e pesquisa. Não é uma coincidência: um relatório da organização independente Public Citizen revelou que o número de lobistas envolvidos em questões relacionadas à IA disparou em 2023, com um aumento de 120%. A grande maioria representava interesses empresariais. Entre eles, 60 trabalhavam para a Microsoft, enquanto a Amazon contratou outros 35. No ano passado, Amazon, Alphabet (controladora do Google), Meta e Microsoft gastaram, cada uma, mais de 10 milhões de dólares em lobby para defender seus interesses. Até agora, grande parte do debate sobre os riscos da inteligência artificial tem se concentrado em cenários exagerados, típicos da ficção científica, como chatbots que desenvolvem consciência ou o surgimento de uma inteligência artificial geral. Segundo McBrien, a indústria gosta de dar destaque a essas preocupações porque “os riscos futuros mais dramáticos desviam a atenção de suas práticas comerciais atuais”.  No outono passado, o então presidente dos Estados Unidos, Joe Biden, assinou uma ordem executiva determinando que o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), órgão responsável por desenvolver padrões e diretrizes para diversos setores, estabelecesse novas normas para a IA. Para orientar esse trabalho, o instituto criou o Consórcio do Instituto de Segurança em Inteligência Artificial, que recentemente promoveu reuniões a portas fechadas para discutir os riscos dessas tecnologias. Em um desses encontros, representantes do setor privado se opuseram à inclusão do consumo de energia na proposta de diretrizes do órgão, segundo um participante que preferiu não se identificar por não ter autorização de sua organização para falar sobre o assunto. A proposta prevê a avaliação dos impactos ambientais e medidas para combater o greenwashing, ou seja, a divulgação de alegações ambientais enganosas para transmitir uma imagem de sustentabilidade.

Ainda que os impactos ambientais da IA sejam discutidos a portas fechadas, a pressão exercida pelas empresas de tecnologia por meio de lobistas têm impedido que essas questões sejam contempladas na legislação estadual e federal. Questionado sobre a sustentabilidade do setor, um representante do Instituto Nacional de Parâmetros e Tecnologia afirmou que “nossos especialistas em IA estão sobrecarregados” e acrescentou que o órgão não tinha “ninguém com esse tipo de especialização” disponível para conceder a entrevista. Para Fergusson, a falta de transparência nessas discussões é parte do problema. “Os impactos ambientais são alvo de debates intensos na elaboração dessas normas para a IA, mas quase nunca aparecem nas propostas legislativas que temos visto nos âmbitos estadual e federal. Isso se deve, em parte, à forte pressão exercida pelas empresas de tecnologia por meio de seus lobistas.” A Administração de Informação Energética dos Estados Unidos (EIA), órgão que analisa dados sobre energia e que, provavelmente, seria responsável por monitorar o consumo energético da IA caso os reguladores adotassem essa recomendação, também não calcula o consumo de energia dos data centers. Segundo um porta-voz da instituição, a última pesquisa sobre o consumo de energia de edifícios comerciais, realizada em 2018, não conseguiu identificar separadamente o consumo dos data centers, em parte porque poucas empresas participaram do levantamento. A falta de dados dificulta tanto a compreensão do problema pela população quanto a atuação dos órgãos reguladores para enfrentá-lo, afirma o senador democrata Edward Markey, de Massachusetts. Em fevereiro, ele apresentou um projeto de lei para estabelecer, minimamente, diretrizes voluntárias para a divulgação dos impactos ambientais da IA.

<><> Uma equação perigosa

Enquanto isso, cresce a resistência à expansão dos data centers — e não apenas entre grupos progressistas. Estados tradicionalmente favoráveis à instalação de novos empreendimentos, como a Carolina do Sul, já discutem leis para impedir que esses centros recebam condições privilegiadas das concessionárias de energia. Há anos, empresas como a Amazon usam sua influência para conseguir vantagens junto às concessionárias. Na Virgínia, por exemplo, a empresa conseguiu repassar aos consumidores de energia os US$ 170 milhões necessários para enterrar linhas de transmissão ligadas a um de seus data centers. Recentemente, a Amazon também negociou com a comissão de serviços públicos de Ohio uma tarifa de energia mais baixa para abastecer seus data centers, que devem consumir enormes quantidades de eletricidade nos próximos dez anos. Os termos do acordo não foram divulgados, graças a um compromisso firmado em 2017 para manter em sigilo um desconto concedido anteriormente à empresa. Estima-se, porém, que o novo acordo transfira cerca de US$ 135 milhões por ano em custos para os demais clientes da concessionária.

Segundo estimativas de analistas do Goldman Sachs, as empresas de energia dos Estados Unidos precisarão investir US$ 50 bilhões para ampliar a geração de eletricidade e atender à demanda dos data centers. Esse investimento pode resultar em aumentos expressivos nas contas de luz dos consumidores. Na primavera deste ano, o Departamento de Energia dos Estados Unidos tentou obrigar que pelo menos as empresas de mineração de criptomoedas informassem quanto consomem de energia. A iniciativa, porém, foi barrada por um juiz do Texas, que suspendeu temporariamente a medida por meio de uma ordem judicial. A posição do Texas, no entanto, pode estar indo em outra direção. Em junho, o presidente do Conselho de Confiabilidade Elétrica do Texas (ERCOT), responsável pela operação da rede elétrica estadual, afirmou que a infraestrutura energética do estado precisará dobrar de capacidade na próxima década para dar conta da demanda dos data centers e da mineração de criptomoedas. Em resposta, o vice-governador sinalizou que pretende examinar mais de perto essas “indústrias de nicho, que consomem enormes quantidades de energia e geram poucos empregos”.

Até insiders do setor reconhecem que não é possível continuar como está. “As empresas de IA têm fortes incentivos financeiros para evitar uma fiscalização efetiva”, escreveram ex-funcionários da OpenAI em uma carta aberta publicada recentemente. “Não acreditamos que estruturas de governança corporativa, feitas sob medida, sejam suficientes para mudar esse cenário”. Eles também afirmam que não se pode confiar na disposição dessas empresas de divulgar informações voluntariamente e defendem a criação de mecanismos independentes de regulação.

Como qualquer tecnologia, a IA pode ser usada tanto para fins positivos quanto negativos. A Microsoft, por exemplo, afirma que ela pode contribuir para descobrir e desenvolver soluções climáticas, como formas mais eficientes de gerar energia renovável e novos materiais para capturar carbono. A empresa também está trabalhando com o Google para agregar a demanda das duas companhias por energia renovável. O Google, por sua vez, se comprometeu a zerar as emissões líquidas de suas operações até 2030. No entanto, a enorme demanda de energia do setor de tecnologia também está dificultando o cumprimento de metas estaduais de transição para fontes de energia limpa.  Alguns especialistas, como Rob Gramlich, diretor da Grid Strategies, consultoria especializada no setor elétrico, argumentam que não cabe às concessionárias decidir se a energia está sendo usada de maneira responsável. “A maioria das leis estaduais e das políticas para o setor elétrico parte da obrigação de fornecer energia”, explica Gramlich. “Isso significa que as concessionárias devem atender a todos os clientes, independentemente da finalidade do consumo.” Esse é, na verdade, um dos principais argumentos a favor da criação de mecanismos como um imposto sobre o carbono, que atribuiria um custo às emissões e ajudaria a incorporar ao preço da energia os impactos reais de seu uso. Ao passo que os estados começam a reconsiderar o quanto estão dispostos a acolher data centers, os impactos negativos da IA vêm sendo cada vez mais transferidos para países do Sul Global, onde as empresas podem se beneficiar de tarifas mais baixas de eletricidade e água.

Para Brian Chen, diretor de políticas públicas da organização sem fins lucrativos Data & Society, é difícil dimensionar os danos concretos causados pela IA porque “as empresas de tecnologia ocultam as consequências desses sistemas, e a maioria das pessoas nem pensa nelas”. A América Latina, por exemplo, vive uma onda de expansão dos data centers, como é o caso dos arredores da Cidade do México, que enfrenta uma grave crise hídrica e se aproxima de um cenário em que, num futuro não muito distante, as torneiras podem secar. “Também precisamos questionar quem arca com os impactos mais pesados”, afirma Boxi Wu, pesquisador de pós-graduação no Instituto de Internet de Oxford. Para Wu, é preciso examinar toda a cadeia produtiva da IA, desde a extração dos minerais de terras raras necessários à infraestrutura até o lixo eletrônico gerado pela rápida evolução dos chips. Em um artigo publicado recentemente, Wu mostra como as desigualdades econômicas e políticas na produção de IA reproduzem relações de poder herdadas do colonialismo. A extração de minerais, frequentemente marcada pela exploração e pela poluição, ocorre sobretudo em regiões como a China, a África e a América Latina, enquanto os produtos finais são consumidos nos Estados Unidos e na Europa. Ninguém gosta de pensar que seus hábitos de uso da internet podem estar privando outras pessoas do acesso à água potável. Ao receber a conta de luz, nem sempre é fácil perceber a relação entre o anúncio mais recente da Apple sobre IA e o aumento da tarifa de energia. Além disso, as empresas de tecnologia estão gastando muito dinheiro para tornar ainda mais difícil a identificação dessa relação.

Na Virgínia, enquanto dirige pelo bairro onde mora, Ward vê terrenos sendo desmatados. As árvores são derrubadas e só restam os tocos. Ele se lembra de quando visitou, ainda criança, o histórico Parque Nacional do Campo de Batalha de Manassas, onde ocorreram combates durante a Guerra Civil americana. Na época, tentava imaginar como teria sido a vida daqueles que lutaram naqueles campos. Em breve, enormes edifícios de quatro andares vão se erguer sobre a paisagem do parque histórico. Mas o que mais preocupa Ward são as consequências para os recursos hídricos da região. Segundo ele, o projeto Digital Gateway recebeu “carta branca”: não precisará informar quanto de água subterrânea consome e não terá limite para a captação. Além disso, a vasta expansão das áreas pavimentadas fará com que mais água da chuva escorra pela superfície, em vez de penetrar no solo e abastecer os aquíferos dos quais o condado depende. As pessoas não percebem que, quando a água subterrânea acaba, não há outra fonte para substituí-la. “Elas não vivem em contato com a natureza”, diz Ward. “Vivemos em um mundo em que há um cano na parede, a água sai da torneira e ninguém faz ideia de onde ela vem.”

E conclui: “Mas, quando acaba, acabou.”

 

Fonte: Por Lois Parshley - Tradução Natanael Alencar