A dívida de carbono da IA chega antes das poupanças climáticas

Cada novo centro de dados vem acompanhado de uma promessa climática: a IA irá evitar mais carbono do que aquele que consome. À primeira vista, parece plausível - até se perguntar em que momento é que essas poupanças aparecem. A fatura da dívida de carbono da IA vence primeiro.

O carbono não fica à espera. Um estudo recente calculou o custo desse atraso, comparando-o com o orçamento de aquecimento que ainda resta ao planeta, e o resultado vira do avesso a narrativa habitual sobre IA e clima.

A fatura do carbono paga-se primeiro

Yassine Charabi, geógrafo da Universidade do Kuwait, criou um modelo para perceber quando é que as emissões associadas à IA se materializam de facto. A partir daí, identificou um período prolongado a que chama Vale do Carbono.

Esse “vale” corresponde aos anos em que construir e operar sistemas de IA liberta mais carbono do que aquele que a tecnologia consegue evitar.

O calendário importa por razões básicas de física do clima. O aquecimento acompanha o total de carbono acumulado na atmosfera ao longo do tempo, pelo que o mundo dispõe apenas de um orçamento limitado antes de ultrapassar o limiar de 2.7°F (1.5°C).

No cenário mais rápido analisado, baptizado Descolagem, a IA acumula cerca de 2.85 mil milhões de toneladas métricas de carbono adicional até que, já no final de 2031, as poupanças anuais passem a superar esse excesso. Esse “gasto” consome parte do orçamento disponível.

Além disso, nem toda a IA aprofunda o buraco da mesma forma. Um assistente de conversação de uso geral gasta muito mais energia por tarefa do que uma ferramenta concebida especificamente para reduzir emissões, como assinala um estudo.

A dívida de carbono da IA

O valor de 2.85 mil milhões de toneladas não surge como um bloco único. Quase 70% desse total vem da electricidade necessária para manter os centros de dados a funcionar 24 horas por dia, o que representa, por si só, perto de 2 mil milhões de toneladas.

A fatia seguinte está ligada a um problema menos visível. Como os servidores de IA operam continuamente, a potência extra que exigem tende a ser satisfeita por quem consegue aumentar produção mais depressa.

E essa fonte é, muitas vezes, mais poluente do que a média da rede eléctrica, acrescentando mais mil milhões de toneladas. Uma parcela menor, cerca de 20 milhões de toneladas, resulta do fabrico dos circuitos integrados.

Essas emissões ligadas aos circuitos integrados aparecem em “picos” a cada poucos anos, quando o equipamento antigo é substituído. Uma avaliação do ciclo de vida do equipamento de IA, do berço ao túmulo, conclui que essa pegada aumenta a cada nova geração.

A eficiência não chega

Seria de esperar que circuitos integrados mais eficientes reduzissem substancialmente este problema. Mas isso não acontece, devido ao que os economistas designam por efeito de ricochete: quando a tecnologia fica mais barata e eficiente, a tendência é ser usada muito mais - não menos.

Os números tornam isto tangível. Até 2030, uma IA mais “inteligente” deverá poupar cerca de 154 terawatt-hora de electricidade. No entanto, a corrida para expandir a capacidade acrescenta 318 terawatt-hora, mais do dobro.

Um trabalho recente dedicado ao efeito de ricochete na IA aponta o mesmo resultado contraproducente. É por isso que circuitos integrados mais eficientes acabam por ser um falso conforto.

No papel, os ganhos parecem sólidos. Na prática, a rede continua a queimar mais energia, não menos, porque a procura total cresce mais depressa do que qualquer melhoria.

Arrefecer tem um custo

O local onde os computadores estão instalados altera as contas. Um centro de dados na América do Norte consome cerca de um terço mais electricidade do que aquela que os circuitos integrados efectivamente usam, sobretudo por causa do arrefecimento. No Médio Oriente, os centros de dados podem gastar quase o dobro.

A explicação é pura física. Quando o ar exterior é quente, torna-se mais difícil dissipar o calor gerado pelos servidores, pelo que regiões quentes gastam 37 to 45% mais electricidade do que regiões mais frescas.

Não há truque de software que contorne isto. O limite é ditado pelo calor e pelo tempo atmosférico, não pelo código. E muitas zonas quentes dependem mais de redes eléctricas alimentadas por combustíveis fósseis, o que faz com que essa carga de arrefecimento tenha uma penalização de carbono superior.

O atraso aprofunda a dívida

Há um elemento que determina quão fundo é o vale - e é também aquele que está mais ao alcance: a rapidez com que o mundo aplica a IA para cortar emissões. Se a implementação for adiada, a dívida cresce cerca de 450 milhões de toneladas por ano.

Charabi chama-lhe o preço da hesitação. Um atraso de três anos faz a conta subir de 2.85 mil milhões de toneladas para cerca de 4.2 mil milhões. Se o atraso for de cinco anos, ultrapassa 5.1 mil milhões.

Construir infra-estruturas de IA liberta carbono de imediato. Já as poupanças chegam aos poucos, à medida que empresas de electricidade, fábricas e transportadoras vão adoptando as ferramentas - e cada adiamento alarga o intervalo.

Porque é que o momento conta

Quando aparecem, as poupanças contam como emissões evitadas, não como carbono retirado de volta da atmosfera. É um caminho de sentido único.

Podem abrandar as emissões de amanhã, mas não apagam o que já foi emitido. Para “limpar” essa dívida mais tarde, seria preciso recorrer a tecnologia de remoção de carbono que, por agora, praticamente ainda não existe.

Os investigadores já sabiam que a IA tem grande apetite energético e que os ganhos de eficiência raramente acompanham a procura. O que faltava era medir a dimensão e o calendário do fosso, comparando-os com um orçamento que está a encolher.

O modelo também aponta saídas, e elas dependem mais do tempo do que da potência de cálculo. Agendar tarefas pesadas de IA para momentos em que a produção eólica e solar está elevada, ou construir em locais mais frescos, reduz o Vale do Carbono.

Para quem avalia as afirmações climáticas da IA, isto altera a pergunta. Fica registada uma dívida de carbono de curto prazo em todos os cenários - uma dívida que não pode ser desfeita.

Assim, o verdadeiro teste já não é se as poupanças chegam, mas quando.