O impacto ambiental da IA

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por Stélio Inácio, fundador da Jon AI e especialista em IA

O impacto ambiental da IA

A inteligência artificial é uma faca de dois gumes para o nosso planeta. Por um lado, é uma tecnologia muito promissora, que oferece novas ferramentas poderosas para resolver nossas crises ambientais mais urgentes. Por outro lado, a própria infraestrutura que alimenta a IA está criando uma carga ambiental colossal, consumindo energia e recursos naturais a uma taxa impressionante e cada vez maior. Entender essa dualidade — a “pegada” negativa da IA e sua “impressão digital” positiva — é um dos desafios mais críticos do nosso tempo.

Parte 1: A pegada - o custo ambiental da IA

O custo ambiental mais visível da IA é sua incrível e crescente fome por eletricidade. Essa demanda vem das dezenas de milhares de servidores poderosos alojados em vastos data centers, necessários para treinar e executar modelos de IA. Como nosso mix global de energia ainda depende muito de combustíveis fósseis, esse consumo de eletricidade leva diretamente a emissões substanciais de gases de efeito estufa.

Um dreno de energia sem precedentes

A escala desse uso de energia é quase difícil de compreender. A Agência Internacional de Energia (IEA) projeta que a demanda de eletricidade especificamente para IA aumentará dez vezes entre 2023 e 2026. Os data centers do mundo já contribuem entre 2,5% e 3,7% das emissões globais de gases de efeito estufa — uma parcela maior do que todo o setor de aviação. Essa enorme demanda está sobrecarregando as redes elétricas e, paradoxalmente, forçando as empresas de serviços públicos a adiar a aposentadoria das usinas de combustíveis fósseis para garantir um fornecimento de energia confiável 24 horas por dia, 7 dias por semana, para as operações de IA.

O custo oculto da água

Além da energia, a IA tem uma sede voraz por água doce. Essa água é essencial para resfriar os data centers que geram enormes quantidades de calor residual. Esse é um uso “consumista”, pois a água é evaporada e perdida da bacia hidrográfica local. Estima-se que o treinamento de um único modelo como o GPT-3 tenha consumido 700.000 litros de água doce, enquanto uma simples conversa de 20 a 50 perguntas com o ChatGPT pode consumir uma garrafa de água de 500 ml. Isso coloca uma grande pressão sobre o abastecimento de água local, especialmente porque muitos data centers são construídos em regiões com escassez de água.

Do silício ao aterro sanitário

O impacto ambiental não é apenas operacional. Um custo “incorporado” significativo vem do próprio hardware. A fabricação de chips de IA de alto desempenho é um processo que consome muita energia e recursos. Mais importante ainda, o ritmo acelerado da inovação em IA leva a um ciclo acelerado de substituição de hardware, contribuindo para uma crise crescente de resíduos eletrônicos perigosos (lixo eletrônico). Em 2022, menos de um quarto das 62 milhões de toneladas de lixo eletrônico geradas globalmente foram recicladas adequadamente.

Impacto comparativo das atividades digitais

Uma única consulta a um modelo generativo de IA consome muito mais recursos do que uma pesquisa tradicional na web.

Atividade Emissões de carbono estimadas (gCO2e por unidade)
Pesquisa padrão do Google 0,2
Consulta ChatGPT-4 (texto) 4,32
Geração de imagens de IA (por exemplo, Midjourney) 1.9 (para GPU Nvidia A100)
Streaming de vídeo (1 hora, HD) 34
Nota: Os valores são estimativas e podem variar significativamente com base no mix de hardware e rede elétrica.

Parte 2: The Handprint — IA como ferramenta para a sustentabilidade

Embora sua pegada seja assustadora, a “impressão digital” da IA — sua capacidade de causar impacto ambiental positivo — é igualmente profunda. A capacidade exclusiva da IA de analisar conjuntos de dados enormes e complexos e otimizar sistemas está sendo aplicada para resolver alguns dos nossos maiores desafios ambientais.

  • Aprimorando a ciência climática: a IA está revolucionando a modelagem climática, permitindo previsões mais precisas de eventos climáticos extremos, como furacões e inundações, o que ajuda a melhorar a preparação para desastres e salvar vidas.
  • Otimizando sistemas globais: a IA está tornando os sistemas críticos mais eficientes. Ele ajuda a criar redes de energia inteligentes que podem integrar melhor as energias renováveis e permite uma “agricultura de precisão” que usa menos água e fertilizantes, aplicando-os somente quando necessário.
  • Acelerando a inovação verde: no laboratório, a IA está acelerando drasticamente a descoberta de novos materiais essenciais para tecnologias verdes, como os necessários para baterias mais eficientes ou para capturar carbono diretamente da atmosfera.
  • Impulsionando a economia circular: robôs alimentados por IA podem separar resíduos para reciclagem com velocidade e precisão sobre-humanas, e a IA pode otimizar as cadeias de suprimentos para reduzir a superprodução e o desperdício.
  • Protegendo a biodiversidade: cientistas conservacionistas usam a IA para processar milhões de imagens de armadilhas fotográficas em semanas, em vez de anos, e aplicativos de ciência cidadã, como o iNaturalist, usam a IA para identificar espécies, criando um enorme banco de dados global para pesquisas.

Conceito em destaque: o paradoxo da eficiência

Um grande desafio no uso da IA para sustentabilidade é um conceito econômico conhecido como Paradoxo de Jevons, ou “efeito rebote”. Essa teoria alerta que, quando a tecnologia torna o uso de um recurso mais eficiente (e, portanto, mais barato), geralmente acabamos consumindo mais dele em geral.

Por exemplo, se a IA tornar as viagens aéreas mais econômicas e baratas, mais pessoas poderão decidir voar, potencialmente acabando com a economia por voo com um grande aumento no total de voos. Isso significa que simplesmente tornar as coisas mais eficientes com a IA não é um caminho garantido para a sustentabilidade. Esses ganhos de eficiência devem ser combinados com políticas ou modelos de negócios que gerenciem o consumo geral para garantir que a “marca” da IA realmente supere sua “pegada”.

Verificação rápida

Qual afirmação melhor descreve a “dualidade” do impacto ambiental da IA?

Recapitulação: O impacto ambiental da IA

O que abordamos:
  • A IA tem uma “pegada” negativa significativa devido ao imenso consumo de energia e água dos data centers e ao lixo eletrônico causado pela rápida obsolescência do hardware.
  • Uma consulta de IA consome muito mais energia do que uma pesquisa tradicional no Google.
  • A IA também tem uma poderosa “marca” positiva, ajudando a melhorar os modelos climáticos, otimizar as redes de energia, acelerar a inovação verde e proteger a biodiversidade.
  • O “efeito rebote” é um desafio fundamental, em que os ganhos de eficiência da IA podem levar a um maior consumo geral.

Por que isso é importante:
  • O impacto ambiental líquido da IA ainda não foi decidido. Depende das escolhas que fazemos hoje — priorizando a eficiência, investindo em infraestrutura verde e exigindo transparência das empresas de tecnologia — para garantir que a IA se torne uma força para a sustentabilidade.

A seguir:
  • Exploraremos uma das questões éticas mais comentadas: a IA aceitará meu emprego?