Data centers de IA estão reescrevendo as regras da infraestrutura elétrica nos EUA

A demanda de energia dos data centers nos EUA deve chegar a 41 gigawatts em 2026, ante 31 GW em 2025 — um aumento de 32% em um único ano. Para 2027, o Goldman Sachs Research projeta que o número suba para 66 GW. Para contextualizar: 41 GW equivale aproximadamente à capacidade combinada de toda a frota nuclear da França. A rede elétrica americana está sendo forçada a absorver essa carga nova no tempo que se leva para planejar e licenciar uma única usina de grande porte.

Isso não é um problema futuro. É a condição operacional atual da infraestrutura energética em regiões com alta concentração de data centers, e está redesenhando as decisões sobre onde o poder computacional de IA será construído, quais fontes de energia o financiarão e quem arcará com os custos da expansão da rede.

Os números por trás do salto na demanda

O consumo global de eletricidade dos data centers deve ultrapassar 1.000 terawatts-hora em 2026, aproximadamente o dobro dos níveis de 2023. Servidores otimizados para IA — os racks de GPU e aceleradores customizados que rodam workloads de treinamento e inferência — são os principais impulsionadores. Eles devem representar 21% do consumo total de energia dos data centers em 2025, subindo para 44% até 2030. Um data center de IA hyperscale construído hoje pode demandar entre 100 MW e 750 MW por site. Novas instalações planejadas para o final dos anos 2020 estão sendo projetadas com 20 vezes a densidade de potência dos centros hyperscale construídos há cinco anos.

No norte da Virgínia — o maior mercado de data centers do mundo — as instalações já consomem mais de um quarto da eletricidade da região. Em julho de 2024, uma flutuação de tensão fez com que 60 data centers se desconectassem simultaneamente da rede, criando um excedente de 1.500 MW que exigiu ajustes emergenciais para evitar apagões generalizados. Esse incidente documentou em termos concretos o que os planejadores da rede vinham modelando em planilhas: cargas em escala de IA estão criando riscos de estabilidade que não existiam nas densidades anteriores de data centers.

Por que as big tech foram para a energia nuclear

A corrida por acordos de compra de energia nuclear é uma resposta direta a uma restrição específica: energias renováveis (solar, eólica) são intermitentes, e data centers precisam de energia constante. Uma execução de treinamento de LLM ou um cluster de inferência não pode tolerar a variabilidade que os operadores da rede suavizam em uma carteira diversificada de cargas. Um data center com carga constante de 100 MW precisa de 100 MW de capacidade de geração constante, não de um equivalente médio.

A energia nuclear gera continuamente, com altos fatores de capacidade, e tem uma pegada de carbono comparável à eólica e solar ao longo de todo o ciclo de vida. Os acordos assinados nos últimos 18 meses refletem essa lógica:

• A Microsoft assinou um acordo de compra de 835 MW por 20 anos para reativar a Unidade 1 de Three Mile Island, na Pensilvânia. A usina começou a fornecer energia no final de 2024.
• O Google encomendou até 500 MW de pequenos reatores modulares da Kairos Power, com entrega inicial prevista para o início dos anos 2030.
• A Amazon investiu mais de US$ 20 bilhões para transformar o sítio nuclear de Susquehanna, na Pensilvânia, em um campus de data centers de IA alimentado pela usina adjacente.
• A Meta assinou acordos com TerraPower, Oklo e Vistra garantindo até 6,6 GW de capacidade de energia limpa até 2035. O acordo com a TerraPower Natrium inclui 690 MW de capacidade inicial com opções para mais 2,1 GW.

Combinadas, as grandes empresas de tecnologia contrataram mais de 10 GW de potencial nova capacidade nuclear nos EUA em aproximadamente um ano. Esse número não inclui a capacidade nuclear existente que está sendo travada em acordos de compra de longo prazo — apenas os compromissos de novas construções.

A rede não está acompanhando

A PJM Interconnection — operador da rede que atende cerca de 65 milhões de pessoas em 13 estados e no Distrito de Columbia — prevê um déficit de confiabilidade de 6 GW até 2027. As concessionárias estão enfrentando um aumento de 50% a 150% nas solicitações de interconexão, e o pipeline de licenciamento e construção para nova capacidade de transmissão opera em prazos de 5 a 10 anos, incompatíveis com a velocidade com que a capacidade dos data centers está sendo comprometida.

O Goldman Sachs estima que a participação dos data centers na demanda de pico de eletricidade no verão nos EUA crescerá de 4,1% em 2025 para 8,5% em 2027. Isso parece administrável até considerarmos que, historicamente, o crescimento anual da carga na rede era inferior a 1%. Alguns operadores de rede registraram crescimento de 4% no ano passado. Uma infraestrutura projetada para crescimento anual de 0,8% não consegue absorver 4% sem investimentos significativos e incompatibilidades de horizonte de planejamento.

O custo não é abstrato. Os preços residenciais de eletricidade devem aumentar 5% em 2026. Uma análise estima que o crescimento descontrolado da carga de data centers pode adicionar US$ 163 bilhões às contas regionais de energia até 2033, aumentando a conta mensal de eletricidade da família média em aproximadamente US$ 70 até 2028. Esses custos recaem desproporcionalmente sobre clientes residenciais e pequenos comerciais, que têm menos capacidade de negociar tarifas ou deslocar carga.

Para onde está indo a nova construção de data centers

A restrição da rede já está redirecionando para onde vai o investimento em data centers hyperscale. Locais com energia disponível estão comandando um prêmio: sites próximos a usinas nucleares existentes ou planejadas, perto de grandes recursos hidrelétricos, ou em regiões com capacidade de rede subdesenvolvida em relação à geração estão atraindo anúncios de data centers que teriam ido para mercados estabelecidos há alguns anos.

Wyoming, Idaho e o noroeste do Pacífico estão vendo novo interesse por razões diferentes — capacidade hidrelétrica e eólica existente no Noroeste, proximidade com projetos nucleares em desenvolvimento em Idaho e Wyoming. O Texas tem sido atraente pela disponibilidade de energia e ambiente regulatório, mas apresenta preocupações com estabilidade da rede que alguns operadores consideram no planejamento de resiliência.

O modelo de colocation — onde uma empresa de data centers aluga capacidade em uma instalação de terceiros — está sob pressão. Os provedores de colocation estão competindo pelas mesmas interconexões de energia escassas que os operadores hyperscale estão perseguindo diretamente. As empresas com capital para assinar acordos de compra de energia de uma década e construir diretamente em locais abundantes em energia têm uma vantagem estrutural sobre o modelo de colocation em um ambiente de oferta restrita.

O problema da contabilidade de sustentabilidade

O Google atribuiu um aumento de 48% em suas emissões de gases de efeito estufa em cinco anos à infraestrutura de IA. A Microsoft relatou desafios semelhantes para cumprir seus compromissos de sustentabilidade para 2030, porque o crescimento da computação em IA superou a aquisição de energia limpa projetada para compensá-lo. Os acordos nucleares são a resposta estrutural — contratar capacidade de base limpa que cresce com a demanda dos data centers, em vez de tentar compensar a energia suja da rede com créditos de energia renovável.

A tensão fundamental é que a transição energética e a expansão da IA estão ocorrendo simultaneamente e puxando a mesma infraestrutura de rede, as mesmas cadeias de suprimentos de equipamentos (transformadores, equipamentos de manobra, cabos de alta tensão) e os mesmos processos de licenciamento. Nenhum dos dois está desacelerando. O gargalo é a capacidade da rede de evoluir rápido o suficiente para atender a ambos.