Os data centers estão se multiplicando para satisfazer o apetite mundial por poder computacional, impulsionado pela IA e outras tecnologias emergentes. O resultado foi um aumento sem precedentes na demanda de energia e nas emissões de gases de efeito estufa (GEE), o que significa que os data centers devem olhar além de sua pegada de carbono direta e adotar uma abordagem holística para captura e valorização de múltiplas emissões.

Até recentemente, os data centers tinham uma pegada ambiental modesta em comparação com outros setores. De acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE), os data centers e as redes de transmissão respondem por menos de 1% das emissões globais de GEE. No entanto, um relatório recente da AIE projeta que o consumo do data center mais do que dobrará de 415 TWh em 2024 para 945 TWh em 2030. Streaming, jogos em nuvem, blockchain, IA e VR estão entre as forças motrizes por trás desse crescimento.

A IDC previu em 2022 que o consumo anual de energia dos data centers se expandiria 16% nos cinco anos seguintes, com as emissões de carbono continuando a crescer além de 2027, apesar dos esforços de mitigação. De acordo com um estudo recente do Goldman Sachs, a demanda de energia dos data centers aumentará 160% até 2030, com as emissões de dióxido de carbono mais do que dobrando durante o mesmo período.

Alguns gigantes da tecnologia compartilham essas previsões. O Google afirmou em seu Relatório Ambiental 2024 que "apesar do progresso que estamos fazendo, enfrentamos desafios significativos nos quais estamos trabalhando ativamente. Em 2023, nossas emissões totais de GEE aumentaram 13% ano a ano, impulsionadas principalmente pelo aumento do consumo de energia do data center e das emissões da rede de suprimentos".

Uma abordagem holística para a sustentabilidade do data center

Algumas empresas líderes de tecnologia afirmam ter comprado ou gerado eletricidade renovável suficiente para corresponder a 100% de seu consumo operacional de energia. No entanto, como aponta a IEA, ter compras ou certificados de energia renovável não significa que um data center funcione com energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Em primeiro lugar, a natureza intermitente da energia eólica e solar pode não corresponder à trajetória real da demanda de energia de um data center. Em segundo lugar, a energia renovável adquirida pode ser gerada em uma rede ou região diferente.

Mais importante, o impacto ambiental de um data center é maior do que as emissões diretamente causadas por seu consumo de energia, também conhecidas como emissões de escopo dois.

Essa pegada mais ampla também inclui emissões indiretas em toda a rede de suprimentos – as chamadas emissões de escopo três. Isso inclui matérias-primas de mineração como cobre, silício e lítio, usado em racks de servidores de um data center e na produção de materiais de construção como alumínio, aço e concreto. O descarte de lixo eletrônico é outro exemplo de emissões indiretas que os data centers precisam abordar.

É encorajador ver como alguns líderes do setor adotaram uma abordagem mais holística da sustentabilidade, abrangendo as emissões de escopo dois e três. Por exemplo, a Microsoft começou recentemente a testar concreto com baixo teor de carbono em alguns de seus data centers. Este é um passo na direção certa, mas um modelo bem-sucedido, sustentável e circular exige mais ações. Esta não é apenas uma obrigação moral, mas também uma exigência legal.

Cumprindo os novos regulamentos de sustentabilidade

Embora não seja especificamente voltado para data centers, a Diretiva de Relatórios de Sustentabilidade Corporativa da UE (CSRD) exige que as organizações, incluindo empresas de tecnologia, relatem seu desempenho de sustentabilidade, incluindo as emissões de escopo um, dois e três.

Além disso, no início do ano, a Comissão Europeia adotou legislação especificamente destinada a "estabelecer um esquema em toda a UE para avaliar a sustentabilidade dos data centers do bloco". De acordo com o regulamento, os operadores de data centers devem relatar seus principais indicadores de desempenho de sustentabilidade ao banco de dados europeu.

Para cumprir essas novas obrigações legais, os operadores de data center devem examinar sua pegada ambiental de forma holística. Abordar todas as emissões de GEE, além do CO2, é fundamental para garantir a conformidade regulatória. É aqui que uma prática regenerativa, conhecida como adsorção avançada ou captura de múltiplas emissões, pode ajudar.

Por que a química atmosférica é importante para os data centers

Até recentemente, o discurso sobre mudanças climáticas e emissões de GEE se concentrava quase inteiramente no CO2. Embora a redução da quantidade de CO2 na atmosfera continue sendo vital, também devemos abordar outros gases que podem prejudicar nossos ecossistemas e clima.

Esses produtos químicos incluem óxidos de nitrogênio (NOX), monóxido de carbono (CO), sulfeto de hidrogênio (H2S), óxidos de enxofre (SOX), hidrocarbonetos e vários metais. Uma vez liberados, esses gases podem reagir uns com os outros, levando a poluentes secundários. As consequências disso ainda não foram totalmente compreendidas.

Esses produtos químicos derivam de processos de combustão em todas as indústrias, desde mineração e produção de cimento até geração de energia e gerenciamento de resíduos. Conforme observado, todos esses setores são fontes de emissões de escopo dois e três pelas quais os data centers são responsáveis.

Tradicionalmente, existem duas maneiras de capturar poluentes atmosféricos. Tomemos o CO2 como exemplo. O método de sacrifício usa calcário para remover CO2 e outros gases, criando carbonatos não reutilizáveis. O método regenerativo à base de amina produz carbamatos de amina reutilizáveis, mas emite produtos de degradação prejudiciais à base de amina.

Um processo regenerativo conhecido como adsorção avançada captura e valoriza o CO2 com consumo mínimo de energia e emissões. Enquanto os processos regenerativos à base de amina requerem altas temperaturas entre 150 ° C e 200 ° C, a adsorção avançada pode ocorrer em temperaturas significativamente mais baixas, abaixo de 100 ° C, reduzindo a demanda de energia e as emissões. Os gases poluentes ligam-se fracamente a superfícies inorgânicas com estruturas tridimensionais complexas e podem ser facilmente separados.

Ao apoiar a adoção de tecnologia avançada de adsorção em todas as suas redes de suprimentos, os data centers podem lidar com suas emissões de escopo dois e três com mais eficiência e atingir suas metas de sustentabilidade.

A captura de múltiplas emissões é a chave para data centers sustentáveis

Graças a tecnologias inovadoras, como adsorção avançada, podemos ir além da captura e neutralização de GEEs potentes, como óxidos de nitrogênio. Também podemos transformar essas emissões em subprodutos valiosos, como fertilizantes, apoiando uma economia circular. O mesmo método se aplica a vários GEEs em diferentes ambientes, desde minas e fábricas de cimento até usinas de energia e incineradores.

À medida que a demanda insaciável mundial por dados cresce, os data centers devem adotar estratégias holísticas de sustentabilidade que resistam ao teste do tempo. A captura de múltiplas emissões deve fazer parte da solução, permitindo que os data centers equilibrem a crescente necessidade de IA poderosa com as necessidades do nosso planeta.