A chegada da inteligência artificial (IA) aos data centers está criando uma demanda significativa sobre os equipamentos de energia crítica. E essa questão tende a se intensificar, já que analistas preveem que a IA agente tomará 15% das decisões operacionais diárias até 2028.

Toda essa IA vai exigir mais energia. Uma estimativa aponta que o equivalente ao consumo de três cidades de Nova York será adicionado à rede elétrica até 2030, em grande parte devido a novos data centers voltados à IA. Como resultado, os projetos de distribuição de energia dos data centers precisarão atingir novos níveis de desempenho e confiabilidade. Ao projetar sistemas UPS (Uninterruptible Power Supply - fonte de alimentação ininterrupta) para esta nova era, é essencial considerar a qualidade/entrega de energia, disponibilidade, sustentabilidade e custo total de propriedade (TCO).

A natureza e a complexidade dos cálculos de IA testará a resiliência da infraestrutura energética dos data centers. Uma consulta no ChatGPT consome dez vezes mais eletricidade do que uma busca tradicional no Google. Essa demanda adicional exerce pressão significativa sobre temperatura, refrigeração e a própria resiliência da rede elétrica.

A rápida adoção da IA está mudando rapidamente a conversa sobre densidade de energia. Há alguns anos, a densidade de energia por rack em data centers era de 30kW. Hoje, muitos já operam com 50kW por rack, com planos para 150kW e até discussões sobre 500kW num futuro não tão distante. Sistemas de IA exigirão sistemas de backup com mais de 1mMW de potência e que possam lidar com picos de até 150%. Por isso, a IA exige data centers massivos, únicos e idealmente construídos para esse propósito.

Atendendo à Demanda Energética da IA

Sem energia, não há dados, então a disponibilidade de energia precisa ser analisada. A fonte (rede elétrica, eólica, solar etc.) conseguirá suportar o data center? Caso não consiga, com que frequência uma fonte alternativa, como um sistema de backup, será utilizada?

Se o sistema de backup for utilizado com frequência, baterias cíclicas são melhores para UPS do que baterias para flutuação. As baterias cíclicas (figura 1) são mais indicadas para aplicações com on-off frequente e uso contínuo. No entanto, não são tão densas em energia quanto as baterias para flutuação, o que pode levar à necessidade de superdimensionamento do sistema.

Além do impacto potencial na química das baterias, as cargas de IA estão sobrecarregando também os sistemas UPS e até a rede elétrica. Grandes fabricantes e empresas de energia continuam trabalhando para otimizar seus sistemas a fim de lidar com esses picos de energia.

Figura 1: As baterias cíclicas são preferidas quando o UPS é usado regularmente.

Alcançando a sustentabilidade

Todos concordam que a sustentabilidade é importante. A verdadeira sustentabilidade deve considerar todo o ciclo de vida da bateria – desde a origem, passando pela operação até o descarte.

Um fabricante responsável e ético garante que a bateria seja obtida de forma correta. Práticas sustentáveis devem ser adotadas no design e na fabricação.

Os programas de reciclagem variam de acordo com a empresa e a química da bateria. O chumbo-ácido já conta com um ecossistema bem estabelecido que paga pela reciclagem. Já os ecossistemas para tecnologias mais novas, como o íon-lítio, ainda estão se desenvolvendo – podendo existir taxa envolvida para reciclar.

Determinando o Verdadeiro Custo Total de Propriedade (TCO)

Quatro fatores determinam com precisão o TCO de um sistema de backup de bateria:

Quatro fatores determinam com precisão o TCO de um sistema de energia de backup com baterias:

• Instalação – Custos iniciais (Day 1), como baterias, gabinetes ou racks, e a mão de obra para conectar o sistema.
• Manutenção – O principal fator é a frequência de manutenção necessária. O custo da mão de obra também conta, já que algumas tecnologias exigem técnicos mais especializados.
• Substituição – Comparar o momento certo de substituir uma bateria pode ser desafiador. Embora não haja uma fórmula única, recomenda-se começar o cálculo do TCO com base na garantia padrão de cada tecnologia. A garantia é um bom indicador de quanto a empresa confia em seu produto – e, portanto, uma base sólida para comparação.
• Descarte – Escolher uma bateria significa também escolher um parceiro. Opte por um fabricante que possua um programa de coleta e reciclagem de baterias que seja ecológico, seguro, conveniente e de baixo custo.

Conclusão

Muitos fatores influenciam a escolha de um sistema de energia de backup para data centers voltados à IA. Ter um parceiro que possa desenvolver uma solução completa e adequada à aplicação é tão importante quanto a bateria em si.

À medida que a IA continua a impactar os requisitos energéticos, os sistemas UPS devem ser projetados desde o início. Isso ajudará a garantir que as demandas adicionais de energia sejam sempre atendidas de forma confiável.

Biografia do autor:

Erick Soares é Diretor de Gerenciamento de Produtos Estacionários na C&D Technologies. Possui mestrado em marketing e atua na indústria de baterias desde 2019. Tem experiência em desenvolver estratégias e soluções para mercados novos e existentes, e é apaixonado por educar clientes e simplificar temas complexos.