Durante quase duas décadas, a demanda de eletricidade nos EUA ficou praticamente estagnada. As concessionárias montaram seus planos em cima dessa previsibilidade, e aumentos expressivos de tarifa eram relativamente incomuns.
Mesmo com altos e baixos da economia, o sistema elétrico seguia confiável e, de tão estável, chegava a parecer sem graça.
Nos últimos dois anos, porém, algo mudou. Uma nova análise detalha o que essa virada pode representar para o futuro da rede elétrica dos EUA.
Dependendo do estado e da região onde você mora, a fatura de energia pode subir cerca de 10% - ou avançar em mais de 50% - até 2030.
A diferença, no fim das contas, se resume a uma pergunta: quantos prédios de servidores estão sendo construídos perto de você.
A demanda de energia nos EUA muda
A ruptura foi puxada por dois setores: centros de dados e mineração de criptomoedas - operações de computação em escala industrial que consomem eletricidade o tempo todo, 24 horas por dia.
A pesquisa foi liderada por Jeremiah Johnson, professor associado de engenharia civil, de construção e ambiental na North Carolina State University (NC State).
Johnson e uma equipe de quatro universidades buscaram entender o que essa corrida por centros de dados pode fazer com as contas de luz de todo o restante da população.
Como o salto de consumo foi mapeado
Para isso, o grupo utilizou um modelo de otimização de sistemas de energia - uma ferramenta que procura a maneira legal mais barata de manter a eletricidade disponível.
O estudo separou o país em 26 regiões de rede e acompanhou, hora a hora, oferta e demanda até 2030, incluindo que novas usinas seriam construídas, em quais locais e com que intensidade operariam.
Entre os insumos, entraram regras climáticas vigentes, limitações de transmissão, padrões regionais de clima e custos de combustíveis incertos. Com essa base, foi possível comparar futuros diferentes lado a lado e medir como cada um afetaria tarifas e emissões.
Contas de luz sobem nas regiões com muitos centros de dados
No agregado nacional, os custos de eletricidade podem ficar aproximadamente 6% a 29% mais altos até 2030, a depender do cenário. Em áreas de maior concentração, o aumento pode chegar a 57%.
Um estudo recente estima que o consumo de eletricidade por centros de dados nos EUA pode aproximadamente dobrar até 2030, com a inteligência artificial respondendo por quase metade do crescimento da demanda doméstica de eletricidade.
Cerca de dez estados devem sentir os maiores impactos. A Virgínia aparece na frente por já concentrar muitos complexos de servidores. A maior parte dos demais está no eixo do Meio-Atlântico e do Vale do Ohio, com o Oeste do Texas como a única presença fora dessa faixa.
Essa distribuição não é aleatória. Essas áreas ou já abrigam grandes aglomerados de servidores, ou dividem linhas de transmissão - o conjunto de fios e subestações que transporta energia entre estados.
Quando um único cliente passa a consumir tanta eletricidade quanto uma cidade pequena, o efeito nos preços se espalha por todos os demais conectados à mesma rede.
Centros de dados reacendem o uso de carvão
No modelo, o retrato mais incomum aparece no norte da Virgínia. A simulação indica que usinas a carvão na região poderiam operar com maior carga para atender à demanda crescente dos servidores.
O Texas segue por outro caminho: apoia-se quase totalmente no gás natural. Considerando a rede elétrica como um todo, os dois combustíveis ganham espaço.
Essa combinação empurra a tendência climática na direção errada. Um estudo separado constatou que o setor elétrico dos EUA reduziu suas emissões de dióxido de carbono em quase um terço entre 2005 e 2017, principalmente ao desativar usinas a carvão e ampliar fontes renováveis.
Só o avanço dos centros de dados pode eliminar uma parcela relevante desse progresso já até 2030.
Emissões sobem com o avanço da IA
As emissões de carbono do setor elétrico podem crescer em até 28% nos próximos três anos e meio, em comparação com um futuro sem aumento de centros de dados.
A maior parte dessa alta viria do funcionamento mais intenso de usinas a carvão e a gás.
“ O setor elétrico fez progressos na redução das emissões de carbono nos últimos 20 anos, mas o aumento da demanda vai essencialmente apagar grande parte desse progresso ”, disse Johnson.
Como o preço do gás muda o cenário
Os preços dos combustíveis pesam fortemente nos resultados. A conclusão do modelo depende, em grande medida, de quanto custará o gás natural até 2030. E a ligação entre preço de combustível e emissões pode contrariar o que parece óbvio.
Em geral, gás barato tende a reduzir emissões porque substitui o carvão. Com centros de dados na conta, o raciocínio se inverte.
Com gás mais barato, ele é direcionado para abastecer novos servidores, o que mantém usinas a carvão em operação - e o impacto de carbono aumenta.
Com gás caro, ocorre o oposto: mais renováveis entram para cobrir a diferença, e o dano climático diminui.
Uma estimativa independente aponta que, em 2023, a mineração de criptomoedas sozinha representava entre 0,5% e 2% do consumo total de eletricidade nos EUA.
Espalhar o boom de centros de dados reduz picos regionais
A geografia traz uma notícia parcialmente positiva. Segundo o modelo, distribuir novos centros de dados por mais estados diminuiria os piores picos regionais de preços.
As médias nacionais quase não se alteram. As contas aumentam de qualquer forma - apenas de um modo menos desigual.
A equipe também concluiu que restaurar incentivos federais para renováveis ajudaria a reduzir tanto custos quanto emissões, ao direcionar novas construções para eólica e solar, em vez de gás e carvão.
Decisões que moldam os custos da eletricidade
Até este trabalho, ainda não existia um retrato nacional, hora a hora, que conectasse simultaneamente o boom de centros de dados às contas residenciais e às emissões climáticas do setor elétrico.
A mensagem é direta: os preços sobem em todo lugar, sobem de forma acentuada em cerca de dez estados, e duas décadas de avanço climático no setor elétrico acabam parcialmente revertidas.
“ O público e os formuladores de políticas precisam estar cientes desses desafios de curto prazo - 2030 está a menos de quatro anos ”, disse Johnson.
Reguladores de concessionárias, legisladores estaduais e operadores da rede terão de decidir onde esses novos servidores vão se conectar, que tipo de usina vai alimentá-los e quem ficará com a conta.
E essas escolhas vão muito além do perímetro cercado de um centro de dados.
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