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Análise Um anúncio de emprego da Microsoft mostra que ela está tentando aproveitar o poder do átomo para alimentar sua crescente presença em datacenters, mas dificilmente seria o primeiro.
Redmond está procurando alguém que “será responsável por amadurecer e implementar uma estratégia global de energia de pequenos reatores modulares (SMR) e microrreatores”.
O interesse da Microsoft nos SMRs nem sequer é a primeira incursão da empresa na energia nuclear. Em maio, Redmond inscrito comprar energia da startup de energia de fusão Helion a partir de 2028, apesar de a empresa ainda não ter provado que sua tecnologia funciona.
E ao longo dos últimos meses, vimos numerosos operadores de centros de dados adotarem a energia nuclear como um meio de acabar com a sua dependência dos combustíveis fósseis.
No mês passado, Green Energy Partners e IP3 detalhado um plano para construir um enorme campus de datacenter na Virgínia, alimentado inteiramente por pequenos reatores modulares (SMRs) – falaremos mais sobre isso mais tarde. Enquanto isso, a operadora sueca de datacenter Bahnhof também está investigando o uso de reatores miniaturizados não apenas para alimentar suas operações, mas também para 30.000 residências na área circundante.
Enquanto isso, dados Cumulus aberto as portas de um datacenter movido a energia nuclear na Pensilvânia em janeiro deste ano. A instalação de 48 megawatts está localizada ao lado da usina Susquehanna de 2,45 gigawatts.
DCs têm sede de poder
O que está por trás dessa tendência recente? É simples: os datacenters estão consumindo mais energia do que nunca graças – em parte – ao crescimento explosivo da IA generativa.
Para colocar as coisas em perspectiva, hoje uma nuvem razoavelmente grande ou um campus em hiperescala pode ter capacidade de 50 megawatts. No entanto, qualquer pessoa que esteja prestando atenção às GPUs e outros aceleradores nos quais as cargas de trabalho de IA são executadas sabe que, embora estejam se tornando cada vez mais eficazes, também estão usando muito mais energia.
CEO da AMD, Lisa Su destacado esta verdade inconveniente durante um discurso na Conferência Internacional de Circuitos de Estado Sólido no início deste ano. O problema, explicou ela, é que embora o desempenho das CPUs e GPUs tenha praticamente duplicado a cada 2,4 anos, a eficiência energética não acompanhou.
Su estimou que um supercomputador da classe zettaflop – um 1.000 vezes mais rápido que o sistema Frontier, líder das paradas dos EUA – estava a apenas cerca de uma década de distância, mas exigiria algo em torno de 500 megawatts de energia. “Isso está na escala do que seria uma usina nuclear”, disse ela na época.
Você pode estar pensando algo como “sim, mas isso é um supercomputador”, mas o fato é que os clusters de IA usados para treinar grandes modelos de linguagem como o GPT-4 da OpenAI são construídos a partir de muitos dos mesmos blocos de construção.
Na verdade, muitos clusters modernos de IA implantados por empresas como Microsoft, Google e Meta estariam teoricamente entre os 10 sistemas mais poderosos no ranking Top500 de supercomputadores.
A ascensão da microrrede
A quantidade de energia que essas instalações consomem significa que os operadores de datacenters sabem que nem sempre podem extrair da rede a energia necessária.
Em locais como a Virgínia do Norte ou Dublin, na Irlanda, onde muitos datacenters se reúnem, a energia costuma ser barata, mas também tem uma demanda incrivelmente alta. Durante os horários de pico de operação, não é incomum que os datacenters nesses mercados complementem a energia da rede usando geradores de backup.
Alguns operadores de centros de dados chegaram ao ponto de construir as suas próprias centrais eléctricas – por vezes chamadas de “microrredes” – para lidar com esta instabilidade no fornecimento eléctrico. Por exemplo, em julho, a Microsoft recebeu luz verde para construir um gerador de gás natural de 170 megawatts para manter as luzes acesas no seu desenvolvimento de datacenter de € 900 milhões nos arredores de Dublin. A central, que consiste em 22 geradores individuais e que supostamente custou 100 milhões de euros para ser construída, foi concebida para funcionar durante períodos em que a rede nacional não consegue acompanhar.
A Microsoft não está sozinha. Amazon planeja empregar células de combustível de gás natural em alguns de seus datacenters no Oregon, depois de supostamente ter enfrentado problemas para garantir capacidade de rede adequada para atender às suas necessidades.
Embora ambos os exemplos abordem os desafios de fornecimento de energia do fornecedor de nuvem, eles ainda dependem de combustíveis fósseis. É difícil dizer que você está falando sério sobre a redução de sua pegada de carbono e ao mesmo tempo continuar operando seus datacenters com dinossauros decompostos.
E é aqui que os SMRs começam a fazer sentido. Eles emitem pouco ou nenhum CO2 durante as operações normais e são capazes de gerar uma quantidade considerável de energia com um espaço relativamente pequeno.
Não é uma fantasia moderna
Os SMR são essencialmente reactores nucleares miniaturizados que podem – em teoria – ser produzidos em massa e ampliados à medida que for necessária energia adicional.
Mas embora os exemplos comerciais só agora estejam a ganhar força, a tecnologia subjacente remonta à década de 1950, em reactores construídos para submarinos nucleares como o USS Nautilus.
Dependendo do SMR em questão – na verdade existem alguns projetos de empresas como NuScale, TerraPower e Westinghouse e outros – a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), diz esses reatores podem gerar de dezenas a centenas de megawatts de produção elétrica.
Os projetos SMR da NuScale são particularmente notáveis, pois recentemente recebido certificação pela Comissão Reguladora Nuclear necessária para implantação comercial. De acordo com NuScale local na rede Interneto projeto do seu reator está classificado para produzir cerca de 77 megawatts de energia.
Os bloqueios permanecem
Em um relatório Publicados no ano passado, os analistas da Omdia concluíram que os SMR poderiam revelar-se uma alternativa viável aos geradores alimentados por combustíveis fósseis, especialmente se os obstáculos regulamentares e financeiros puderem ser ultrapassados. Mas, apesar dos recentes desenvolvimentos e do interesse em torno dos SMRs, a tecnologia provavelmente ainda demorará anos, disse Alan Howard da Omdia. Strong The One.
“A implantação mais otimista de um SMR aqui nos Estados Unidos é até 2030”, disse ele em entrevista. “A noção de que ele será usado em um campus de datacenter acontecerá – e estou apenas especulando aqui – entre 10 e 15 anos.”
Como você pode imaginar, construir um pequeno reator nuclear não é a parte mais difícil; temos feito isso há décadas. O verdadeiro desafio é tornar o preço da tecnologia competitivo com outras fontes de energia.
A NuScale afirma estar se aproximando de uma estimativa de custo nivelado (LCOE) entre US$ 40/MWh e US$ 65/MWh, quando atingirem a disponibilidade comercial durante a segunda metade da década. Para referência, o LCOE para algo como o gás natural é de cerca de US$ 37/MWh.
No entanto, esta meta provavelmente ainda está distante, de acordo com a agenda da reunião do conselho municipal de Utah, que colocou o custo de desenvolvimento do reator modular da NuScale em cerca de US$ 89/MWh.
Dito isso, existem várias startups de SMR trabalhando para resolver esse problema. Ao mesmo tempo, é provável que o custo dos combustíveis fósseis continue a aumentar nos próximos anos e os centros de dados estão cada vez mais famintos. ®
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