ENTENDIMENTO-Centros de dados de inteligência artificial estão forçando usinas termelétricas de pico poluentes a voltarem a operar

Por Laila Kearney

CHICAGO, 23 Dez - Em Pilsen, um bairro operário de Chicago, uma usina termelétrica a óleo da década de 60 se ergue em um terreno industrial atrás do Parque Dvorak, que, nos meses mais quentes, fica repleto de crianças brincando em seu colorido parquinho e deslizando pelos escorregadores.

A usina Fisk, de oito unidades e raramente utilizada, pertencente à NRG Energy, com sede em Houston, estava programada para ser desativada no próximo ano. Mas então surgiu a demanda por eletricidade (link) da inteligência artificial.

Os preços dispararam no maior mercado de energia do país – a PJM Interconnection – à medida que a demanda por eletricidade de data centers excedeu a oferta existente, soando o alarme sobre a escassez de energia e tornando Fisk e outras usinas semelhantes repentinamente lucrativas.

"Acreditamos que há justificativa econômica para mantê-las em operação, por isso retiramos o aviso de desativação", disse Matt Pistner, vice-presidente sênior de geração da NRG, referindo-se às oito unidades geradoras de energia de Fisk.

A usina de Fisk está entre o número crescente de unidades geradoras de energia elétrica chamadas de "de pico" que estão sendo colocadas em operação nos EUA, à medida que as redes elétricas do país lutam para acompanhar a crescente demanda (link) de data centers impulsionando os investimentos das grandes empresas de tecnologia em inteligência artificial.

As usinas de pico, projetadas para operar apenas em curtos períodos durante picos de demanda de eletricidade, ajudam a evitar apagões, fornecendo energia instantaneamente. Mas há uma contrapartida: essas instalações, muitas vezes com décadas de existência e movidas a combustíveis fósseis, emitem mais poluentes quando estão em funcionamento e custam mais para produzir eletricidade do que as usinas de geração contínua.

Uma análise da Reuters com base em registros junto à maior rede elétrica do país mostra que cerca de 60% das usinas termelétricas a petróleo, gás e carvão programadas para serem desativadas na PJM tiveram seus planos adiados ou cancelados este ano. A maioria das usinas que evitaram o fechamento são unidades de geração de pico.

As usinas de pico de Fisk foram construídas no local de uma antiga central termoelétrica a carvão, agora desativada, que operou por mais de um século. Após anos de forte oposição dos moradores locais, a usina a carvão foi fechada há mais de uma década, mas oito unidades de geração de energia de pico, movidas a óleo combustível, continuam operando no local.

“Quando descobrimos que a usina de carvão ia fechar, mas que ainda haveria produção de energia no local, ficamos muito decepcionados”, disse Jerry Mead-Lucero, um defensor de longa data do fechamento da usina de carvão Fisk, que passou a maior parte de sua vida adulta em Pilsen.

Após o fechamento da usina a carvão, a poluição caiu drasticamente, mas não desapareceu. As emissões de dióxido de enxofre variavam de cerca de 2 a até 25 toneladas por ano provenientes do local, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental (EPA), visto que a usina de oito unidades, que funcionava ocasionalmente, entrava em operação para abastecer a rede elétrica.

"Essa não é uma quantia insignificante, considerando as chaminés baixas e as casas próximas", disse Brian Urbaszewski, diretor de Programas de Saúde Ambiental da Respiratory Health Association, uma organização sem fins lucrativos de Illinois que se concentra em ajudar pessoas com doenças respiratórias.

ENERGIA SUJA

Por terem sido construídas priorizando a velocidade em vez da eficiência, as usinas de pico geralmente não possuem controles de poluição, como depuradores de mercúrio, que removem o produto químico tóxico das emissões das usinas, e filtros para partículas, de acordo com pesquisas acadêmicas e do governo federal.

Algumas também possuem chaminés mais baixas, dizem os defensores do meio ambiente, o que significa que a poluição pode ficar mais concentrada localmente.

A extensão do funcionamento das usinas de pico pode ser acelerada sob a administração do presidente dos EUA, Donald Trump, que afirmou estar explorando maneiras de aproveitar as fontes de energia existentes (link), incluindo usinas de pico e outros sistemas de emergência, para atender rapidamente à nova e enorme demanda por eletricidade.

“Há uma infinidade de usinas de pico que poderiam operar com mais frequência”, disse o secretário de Energia dos EUA, Chris Wright, à Reuters em entrevista em setembro, acrescentando que as regulamentações sobre ar limpo impediram que mais delas funcionassem com maior regularidade. “Os principais objetivos hoje são a capacidade ociosa na rede elétrica.”

Embora as usinas de pico contribuam com cerca de 3% da energia do país, elas têm capacidade total para produzir 19%, de acordo com um relatório do Escritório de Responsabilidade Governamental dos EUA.

No entanto, explorar essa capacidade ociosa pode significar o lançamento de mais emissões nocivas em bairros que muitas vezes já estão sobrecarregados com riscos ambientais.

De acordo com pesquisas acadêmicas e do governo federal, as cerca de 1.000 usinas termelétricas de pico do país estão localizadas de forma desproporcional em comunidades de baixa renda e predominantemente negras, o que significa que prolongar a vida útil dessas usinas pode fazer com que os norte-americanos mais vulneráveis sofram ainda mais com a poluição.

Um estudo de 2022 sobre comunidades americanas anteriormente "redlined", que foram excluídas de serviços financeiros como hipotecas por serem predominantemente negras ou imigrantes, descobriu que os moradores tinham 53% mais probabilidade de ter uma usina de pico construída nas proximidades desde o ano 2000 do que em áreas não "redlined".

“Se você morasse em um bairro segregado, era mais provável que uma usina de energia a combustíveis fósseis fosse construída nas proximidades, e vimos que essa relação era ainda mais forte para usinas de pico”, disse Lara Cushing, professora de ciências da saúde ambiental da UCLA, que liderou o estudo.

A demanda de energia está sobrecarregando a rede elétrica.

A maioria das usinas termelétricas de pico do país foi construída durante dois períodos de crescimento no consumo de energia: em meados do século XX, quando os eletrodomésticos se tornaram itens comuns nos lares, e na virada do milênio, com o crescimento da economia e a popularização dos computadores. Posteriormente, à medida que os dispositivos e a infraestrutura que consumiam muita energia se tornaram mais eficientes, a demanda por energia nos EUA diminuiu e muitas usinas termelétricas a combustíveis fósseis foram desativadas.

Entretanto, os parques solares e eólicos, que só produzem energia quando o Sol está brilhando e o vento está soprando, começaram a fornecer uma parcela maior da energia do país.

"Estamos, de certa forma, fazendo o sistema antigo trabalhar mais, e isso explica, em parte, o aumento do uso de usinas operando como usinas de pico", disse Frank Rusco, diretor do Escritório de Responsabilidade Governamental (Government Accountability Office), órgão que foi incumbido pelo Congresso dos EUA, a pedido de grupos de justiça ambiental, de estudar o uso de usinas de pico e como elas se interligam com as comunidades americanas.

O estudo constatou que as centrais de geração de energia a gás natural de pico emitem, em média, 1,6 vezes mais dióxido de enxofre por unidade de eletricidade produzida em comparação com as centrais que não geram energia de pico.

Fisk faz parte da maior rede elétrica do país, a PJM Interconnection, que se estende por 13 estados e abrange a maior concentração de data centers do mundo. A demanda dos data centers de IA ameaça sobrecarregar as reservas de energia da rede e já está elevando os preços.

Os preços pagos aos fornecedores de energia da PJM para garantir o funcionamento das usinas em momentos de pico de demanda aumentaram mais de 800% neste verão, em comparação com o ano anterior. Isso tornou a propriedade de usinas termelétricas de pico muito mais lucrativa.

“Hoje, em nível nacional, está claro que a demanda por eletricidade está superando a oferta – o mercado reflete isso e as geradoras estão respondendo”, disse Jeff Shields, porta-voz da PJM. “Não podemos nos dar ao luxo de perder a geração existente enquanto continuamos a adicionar nova geração para acompanhar as necessidades de eletricidade de data centers e outras grandes cargas que impulsionam a economia do país.”

De acordo com uma análise da Reuters de cartas enviadas à PJM Interconnection por empresas de energia, cerca de 23 usinas de energia a petróleo, gás e carvão no território da PJM estavam programadas para serem desativadas a partir de 2025 ou logo depois.

Desde janeiro, as empresas de energia dos EUA, a operadora da rede e o governo federal adiaram ou cancelaram a desativação de 13 dessas usinas, conforme mostram as cartas. Das usinas que evitaram o fechamento, 11 eram usinas de pico.

Entre as unidades com desligamento atrasado estavam as de aproximadamente 55 anos da usina “Eddystone”, nos arredores da Filadélfia, pertencente à Constellation Energy, que receberam ordens do Departamento de Energia para continuar operando. A usina de pico Wagner, perto de Baltimore, por sua vez, foi mantida em funcionamento a pedido da PJM, enquanto a operadora da rede coordena a transmissão necessária para a remoção do gerador.

Muitas das usinas elétricas mantidas foram construídas como usinas de pico, enquanto outras foram inicialmente projetadas para fornecer energia ininterrupta, mas posteriormente tiveram sua capacidade reduzida para funcionar apenas em situações de emergência.

'ÚLTIMA LINHA DE DEFESA'

A NRG Energy, proprietária da usina Fisk, afirma que as usinas de pico são salvaguardas essenciais para a rede elétrica, sendo cada vez mais requisitadas não apenas para data centers, mas também para a eletrificação da indústria e do transporte, além de evitar apagões causados por tempestades de inverno e ondas de calor de verão cada vez mais severas.

A presença das usinas de pico Fisk na cidade significa que Chicago não precisa importar eletricidade em caso de emergência, quando as fontes de energia externas falham.

“Eles são realmente a última linha de defesa e o amortecedor do sistema”, disse Matt Pistner, da NRG Energy. “Quando são necessários, não há outro lugar para recorrer.”

Embora a NRG possua fontes de geração de energia que vão desde a nuclear até a eólica e solar, as usinas termelétricas a óleo adicionam outra camada de segurança, garantindo que a fonte de combustível possa ser armazenada no local, disse Pistner.

"Durante seu período de funcionamento, a usina opera consistentemente dentro das normas ambientais federais e estaduais — e nos orgulhamos de seu histórico", disse um porta-voz da NRG à Reuters em declaração separada.

Especialistas em energia afirmam que existem alternativas às usinas de pico. Investir em linhas de transmissão mais robustas poderia transportar eletricidade de regiões do país com excesso de oferta para aquelas com escassez.

"Se fizermos isso, o sistema funcionará de forma mais eficiente e provavelmente haverá uma redução na dependência de usinas de pico", disse Rusco, do GAO.

Segundo defensores da energia limpa, as baterias, que estão passando por aprimoramentos tecnológicos para armazenar energia por mais tempo, também poderiam substituir muitas usinas de geração de pico.

Entretanto, à medida que a demanda por energia proveniente da inteligência artificial aumenta, comunidades como Pilsen, que lutaram com sucesso para fechar algumas fontes de poluição na história recente, podem ter mais dificuldade em combater as usinas de pico.

“Tudo isso resulta em aumentos significativos nos custos de eletricidade para os consumidores e em aumentos significativos na poluição local, além de impedir que novas usinas de energia limpa se conectem à rede”, disse John Quigley, do Centro Kleinman de Política Energética da Universidade da Pensilvânia.

A PJM afirmou que continuará conectando energia renovável livre de carbono, energia nuclear e energia a gás à rede, independentemente de as usinas de pico permanecerem em operação por mais tempo.

"Precisamos de cada megawatt de energia que pudermos obter agora", disse Shields. Desativar usinas de energia existentes, acrescentou ele, "ignora a realidade".

O norte de Illinois é um mercado emergente para data centers, com pelo menos um data center já em operação em Pilsen e vários outros projetos de alto consumo energético planejados para áreas próximas, incluindo um complexo de 20 edifícios anunciado este ano pela T5 Data Centers.

Mead-Lucero teme que as unidades de pico da usina Fisk perpetuem o legado de problemas ambientais que assolam sua cidade natal, que também sofre com as emissões do tráfego de caminhões industriais, de um ferro-velho e de uma importante rodovia que atravessa o bairro. "Ao somar todos esses fatores agravantes, o resultado é um problema sério."