A América precisa de uma política energética para a IA #ÚltimasNotícias

O rápido aumento na demanda por inteligência artificial está criando um dilema nacional aparentemente irritante: como podemos atender às vastas demandas de energia de uma indústria inovadora sem comprometer nossas metas energéticas?

Se esse desafio parece familiar, é porque é. Os EUA têm uma longa história de atender às demandas de eletricidade de novas indústrias inovadoras. Nossas necessidades de energia cresceram muito mais rápido nas quatro décadas seguintes à Segunda Guerra Mundial do que estamos enfrentando hoje. Mais recentemente, enfrentamos as exigências energéticas de novas tecnologias limpas que exigem energia significativa para serem produzidas — mais notavelmente o hidrogênio.

Demanda de eletricidade desde a década de 1950

Cortesia do Rhodium Group

A lição que aprendemos repetidamente é que é possível escalar a inovação tecnológica de uma forma que também escale a inovação energética. Em vez de aceitar uma troca de soma zero entre inovação e nossas metas de energia limpa, devemos nos concentrar em políticas que alavanquem o crescimento da IA ​​para escalar o crescimento da energia limpa.

No centro dessa abordagem está o conceito de adicionalidade: empresas que operam grandes data centers — frequentemente chamadas de “hyperscalers” — assim como concessionárias de serviços públicos devem ter incentivos para trazer energia limpa nova e adicional para alimentar novas necessidades de computação. Dessa forma, alavancamos a demanda em um setor para escalar outro. Impulsionamos a inovação em setores-chave que são críticos para a competitividade da nossa nação, recompensamos os líderes de mercado que já estão se movendo nessa direção com uma estrutura regulatória estável e de longo prazo para o crescimento, e continuamos no caminho certo para cumprir os compromissos climáticos da nossa nação.

Tudo isso é possível, mas somente se tomarmos medidas ousadas agora.

As tecnologias de IA têm o potencial de aumentar significativamente a produtividade econômica dos Estados Unidos e melhorar nossa segurança nacional. A IA também tem o potencial de acelerar a transição energética em si, desde a otimização da rede elétrica, até a melhoria da previsão do tempo, até a aceleração da descoberta de produtos químicos e avanços materiais que reduzem a dependência de combustíveis fósseis. Alimentar a IA, no entanto, é em si incrivelmente intensivo em energia. As projeções sugerem que os data centers podem consumir 9% da geração de eletricidade dos EUA até 2030, acima dos 4% atuais. Sem uma resposta de política nacional, esse aumento na demanda de energia corre o risco de aumentar nossa dependência de longo prazo de combustíveis fósseis. Segundo algumas estimativas, em torno de 20 gigawatts de capacidade adicional de geração de gás natural entrará em operação até 2030, e as desativações de usinas a carvão já estão sendo atrasado.

Evitar esse resultado exigirá foco criativo na adicionalidade. O hidrogênio representa um estudo de caso particularmente relevante aqui. Ele também é intensivo em energia para ser produzido — um único quilo de hidrogênio requer o dobro da média familiar eletricidade consumo. E embora o hidrogênio seja uma grande promessa para descarbonizar partes da nossa economia, o hidrogênio não é por si só bom para os nossos objetivos de energia limpa. Na verdade, os métodos atuais de produção de hidrogênio movidos a combustíveis fósseis geram mais emissões do que todo o aviação setor. Embora possamos produzir hidrogênio com zero emissões usando eletricidade limpa para separar o hidrogênio da água, a fonte dessa eletricidade importa muito. Semelhante aos centros de dados, se a energia para a produção de hidrogênio vier da rede elétrica existente, aumentar a produção eletrolítica de hidrogênio poderia significativamente aumentar emissões através do aumento da demanda global de energia sem limpar a matriz energética.

Este desafio levou ao desenvolvimento de uma estrutura de “adicionalidade” para hidrogênio. O Inflation Reduction Act oferece subsídios generosos para produtores de hidrogênio, mas para se qualificar, eles devem igualar seu consumo de eletricidade com geração de energia limpa adicional (leia-se: recém-construída) perto o suficiente deles para que possam realmente usá-la.

Esta abordagem, que está sendo refinada na orientação proposta pelo Departamento do Tesouro dos EUA, é projetada para garantir que a demanda de energia do hidrogênio se torne um catalisador para o investimento em novas tecnologias de geração de eletricidade limpa e descarbonização. Líderes da indústria já estão respondendo, afirmando sua prontidão para construir mais de 50 gigawatts de projetos de eletrolisadores limpos devido à certeza de longo prazo que essa estrutura oferece.

Embora os requisitos de escala e tecnologia sejam diferentes, atender às necessidades energéticas da IA ​​apresenta um desafio semelhante. Alimentar data centers a partir da mistura de rede elétrica existente significa que mais demanda criará mais emissões; mesmo quando os data centers estão usando eletricidade limpa, se essa energia estiver sendo desviado de fontes existentes em vez de vir de novas, adicional fornecimento de eletricidade limpa, o resultado é o mesmo. O recente investimento de US$ 650 milhões da Amazon em um campus de data center próximo a uma usina nuclear existente na Pensilvânia ilustra o desafio: embora desviar esses elétrons limpos de residências e empresas da Pensilvânia para o data center reduza as emissões relatadas pela Amazon, ao aumentar a demanda na rede sem construir capacidade limpa adicional, cria uma necessidade de nova capacidade na região que provavelmente será atendida por combustíveis fósseis (ao mesmo tempo em que muda para 140 milhões de dólares em custos adicionais por ano para clientes locais).

Não se deve esperar que nem os hyperscalers nem as utilities resolvam essa tensão complexa por conta própria. Assim como com o hidrogênio, é do nosso interesse nacional encontrar um caminho a seguir.

O que precisamos, então, é de uma solução nacional para garantir que, à medida que expandimos nossas capacidades de IA, também coloquemos em operação novas energias limpas, fortalecendo nossa posição competitiva em ambos os setores e prevenindo as consequências econômicas e ecológicas de preços mais altos de eletricidade e maiores emissões de carbono.

Em suma, deveríamos adotar uma Estrutura Nacional de Adicionalidade de IA.

Sob essa estrutura, para qualquer projeto significativo de data center, as empresas precisariam mostrar como estão garantindo energia limpa nova e adicional de uma fonte de geração de zero emissões. Elas poderiam fazer isso construindo nova energia limpa “atrás do medidor” para alimentar suas operações diretamente, ou fazendo parceria com uma concessionária para pagar uma taxa específica para garantir nova energia limpa conectada à rede entrando em operação.

Se as empresas não estiverem dispostas ou não puderem garantir capacidade dedicada adicional de energia limpa, elas pagariam uma taxa para um fundo de implantação limpa no Departamento de Energia que iria para investimentos de alto valor para expandir a capacidade de eletricidade limpa. Isso poderia variar de incentivos de pesquisa e implantação para as chamadas tecnologias de geração de eletricidade de “firma limpa”, como nuclear e geotérmica, a investimentos em capacidade de transmissão em áreas altamente congestionadas, à expansão da capacidade de fabricação de equipamentos de rede elétrica com fornecimento limitado, como transformadores, à limpeza de cooperativas elétricas rurais que atendem áreas atraentes para data centers. Dada a variação em questões de rede e transmissão, o fundo abordaria explicitamente seu investimento com uma lente regional.

Vários estados operam sistemas semelhantes: de acordo com o Padrão de Portfólio Renovável de Massachusetts, os serviços públicos são obrigatório para fornecer uma certa porcentagem de eletricidade que eles atendem de instalações de energia limpa ou pagar um “pagamento de conformidade alternativo” para cada megawatt-hora que eles estão aquém de sua obrigação. Os dólares coletados desses pagamentos vão para o desenvolvimento e expansão de projetos de energia limpa e infraestrutura no estado. Enfrentando crescentes restrições de capacidade na rede PJM, os legisladores da Pensilvânia estão agora explorando um Fundo de Desenvolvimento de Energia de Base estadual para fornecer subsídios e empréstimos com juros baixos para novas instalações de geração de eletricidade.

Uma estrutura nacional de adicionalidade não deve apenas desafiar a indústria a escalar a inovação de uma forma que escale a tecnologia limpa, mas também deve abrir caminhos para construir energia limpa em escala. Devemos estabelecer um processo de aprovação rápida dedicado para mover esses projetos de energia limpa por meio de permissão e localização federal, estadual e local de forma acelerada. Isso ajudará as empresas que já investem em energia limpa adicional a se moverem mais rápido e efetivamente – e tornará mais difícil para qualquer um se esconder atrás da desculpa de que construir nova capacidade de energia limpa é muito difícil ou muito lento. Da mesma forma, sob esta estrutura, as concessionárias que atrapalham o progresso devem ser responsabilizadas e incentivadas a adotar novas tecnologias e modelos de negócios inovadores que lhes permitam se mover em velocidade histórica.

Para os hiperescaladores comprometidos com metas de net-zero, essa abordagem nacional fornece uma oportunidade e um campo de jogo nivelado — uma oportunidade de cumprir esses compromissos de forma genuína e uma estrutura confiável de longo prazo que recompensará seus investimentos para fazer isso acontecer. Essa abordagem também criaria confiança pública na responsabilidade climática corporativa e diminuiria o risco de que aqueles que constroem data centers nos EUA sejam acusados ​​de greenwashing ou de transferir o custo do desenvolvimento para os contribuintes e comunidades. A clareza política de um requisito de adicionalidade também pode encorajar a construção de tecnologia de inteligência artificial de ponta aqui nos Estados Unidos. Além disso, é um modelo que pode ser estendido para abordar outros setores que enfrentam crescente demanda de energia.

A boa notícia é que muitos participantes da indústria já estão se movendo nessa direção. Um novo acordo entre o Google e uma concessionária de Nevada, por exemplo, permitiria que o Google pagasse uma taxa mais alta por eletricidade limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana, de um novo projeto geotérmico. Nas Carolinas, a Duke Energy anunciou sua intenção de explorar uma nova tarifa limpa para dar suporte à geração de energia livre de carbono para grandes clientes como o Google e a Microsoft.

Uma estrutura nacional que se baseie nesse progresso é crítica, embora não seja fácil; exigirá ação rápida do Congresso, liderança executiva e novos modelos de parceria estadual e local. Mas temos uma oportunidade única de construir uma estranha coalizão de companheiros de cama para fazer isso – entre grandes empresas de tecnologia, tecnologia climática, ambientalistas, defensores da reforma de licenciamento e aqueles investidos na segurança nacional e liderança tecnológica dos Estados Unidos. Juntos, essa estrutura pode transformar uma troca irritante em uma oportunidade. Podemos garantir que as centenas de bilhões de dólares investidos na construção de uma indústria do futuro realmente acelerem a transição energética, ao mesmo tempo em que fortalecem a posição dos EUA na inovação de IA de ponta e tecnologia de energia limpa.