A Inteligência Artificial quer se tornar nuclear. Isso funcionará?


Three Mile Island foi fechada porque não era econômica para operar. Agora a Microsoft quer que seja reiniciado na esperança de poder fornecer energia livre de carbono para seus datacenters.

MIDDLETOWN, Pensilvânia – Em frente a uma das icônicas torres de resfriamento de Three Mile Island, Bryan Hanson se lembra do dia de 2019 em que fechou a usina nuclear.

“Foi realmente melancólico”, lembra Hanson, diretor de geração da concessionária Constellation.

Three Mile Island é mais conhecida porque seu reator da Unidade 2 derreteu parcialmente em 1979. Mas o reator da Unidade 1 continuou a operar por décadas, até que Hanson finalmente teve que desligar a tomada.

“Lembro-me de sair dirigindo e não ver nenhum vapor d’água saindo das torres, sabendo que isso não aconteceria novamente”, diz ele.

Então, no início deste ano, Three Mile Island ganhou uma segunda vida. Em setembro, a Microsoft assinou um acordo de compra de energia com a Constellation, garantindo que compraria eletricidade da usina a um preço fixo. Isso permitiu que a concessionária investisse os US$ 1,6 bilhão necessários para reiniciar o reator.


Bryan Hanson, diretor de geração da Constellation Energy, diz que os data centers de IA exigem grandes quantidades de energia 24 horas por dia, 7 dias por semana. "É uma combinação perfeita para a energia nuclear," ele diz.

Em todo o setor tecnológico, empresas como Microsoft, Google, Amazon e Meta estão todas a entrar na tecnologia nuclear.

O seu interesse é motivado pelos compromissos que assumiram para combater as alterações climáticas, de acordo com Emma Strubell, cientista da computação da Universidade Carnegie Mellon, em Pittsburgh. Antes de 2022, diz Strubell, as grandes empresas de tecnologia estavam “reduzindo suas emissões reais de carbono ano após ano”.

Mas desde o advento da IA, o consumo de energia tem aumentado rapidamente.

Treinar e usar IA requer significativamente mais poder computacional do que a computação convencional, e “isso corresponde ao uso de energia”, diz Strubell. Strubell e outros especialistas esperam que as emissões disparem à medida que a IA se torne mais comum.

A energia nuclear oferece uma saída: centrais como Three Mile Island podem fornecer centenas de megawatts de energia sem produzir emissões de gases com efeito de estufa. Novas centrais nucleares poderiam fazer ainda mais, alimentando centros de dados utilizando a tecnologia mais recente.

Mas o espírito do Vale do Silício é ir rápido e quebrar as coisas. A energia nuclear, por outro lado, tem a reputação de se mover extremamente lentamente, porque nada pode quebrar.


Um data center da Amazon Web Services é mostrado situado perto de residências unifamiliares em 17 de julho de 2024 em Stone Ridge, Virgínia. Os datacenters de IA poderão em breve exigir um gigawatt de eletricidade para funcionar – o equivalente a cerca de um milhão de residências.

Isso deixa céticos alguns observadores de longa data da indústria nuclear.

“Acho fascinante que a grande tecnologia esteja interessada nessas tecnologias”, diz Sharon Squassoni, um professor pesquisador da Universidade George Washington que estuda a indústria nuclear há anos. Mas ela se pergunta se as empresas entendem quanto tempo e dinheiro serão necessários para aproveitar o poder do átomo.

“Estou realmente perplexa”, diz ela.

Uma promessa climática

As grandes empresas tecnológicas há muito que prometem crescer de forma sustentável e, nos últimos anos, comprometeram-se a reduzir ou mesmo eliminar as suas emissões de gases com efeito de estufa.

Inicialmente, tentaram fazê-lo com energia solar, eólica e hidrelétrica. “Se você voltar uma década, todos eles estavam focados em serem 100% movidos a energia renovável”, diz Ted Nordhaus, diretor executivo do Breakthrough Institute, um think tank ambiental com sede em Berkley, Califórnia, que estudou a energia nuclear e o setor de tecnologia.

As grandes empresas tecnológicas adquiriram energia a partir de fontes renováveis, mas Nordhaus diz que foram alvo de críticas, porque os acordos de compra muitas vezes deixavam partes da sua procura a descoberto. Por exemplo, a compra de energia de uma central solar pouco contribui para reduzir as emissões durante as operações nocturnas.

Ao longo dos anos, algumas empresas avançaram no sentido de combinar a sua procura 24 horas por dia, 7 dias por semana, com o fornecimento de energia limpa. Nordhaus afirma que a mudança, juntamente com os enormes e esperados requisitos de energia da IA, deixaram a energia nuclear como uma das poucas soluções.

“Penso que a energia nuclear é provavelmente o paliativo tecnológico actual mais rentável que temos”, concorda Strubell. A energia eólica ou solar são muito intermitentes e “o tamanho da bateria que você precisaria construir próximo a um data center para suportar essas cargas de trabalho é enorme e seria incrivelmente caro”.

Dadas as necessidades energéticas iminentes, pagar para reiniciar uma fábrica como Three Mile Island parece uma pechincha para uma empresa como a Microsoft.

“Estamos falando de data centers que consomem muita energia, 24 horas por dia, sete dias por semana, independentemente de o sol estar brilhando ou o vento soprar”, diz Hanson, que tem formação em engenharia nuclear. “É uma combinação perfeita para a energia nuclear.”

Hanson diz que a Constellation terá a planta, que foi renomeada como Crane Clean Energy Center, em funcionamento até 2028.


O reator da Unidade 1 em Three Mile Island é controlado por meio de interruptores mecânicos e mostradores analógicos.

A crise nuclear

Se a tecnologia precisa da indústria nuclear, então a indústria nuclear poderá precisar ainda mais de tecnologia.

“Durante várias décadas não houve projectos de energia nuclear em curso”, diz Edwin Lyman, que acompanha a indústria para a Union of Concerned Scientists.

Apenas dois reatores de energia na verdade, foram construídos nos EUA nos últimos anos e estavam bilhões acima do orçamento e muito atrasados. “O custo final foi mais do que o dobro da estimativa original e o tempo necessário para colocar os reatores em serviço foi duas vezes maior do que o originalmente projetado”, diz Lyman.

Entretanto, a frota existente de centrais nucleares tem lutado para acompanhar o gás natural e as energias renováveis ​​mais baratos. Na verdade, foi por isso que Three Mile Island teve que fechar. “Os preços da energia começaram a cair e as centrais nucleares, cujo funcionamento é intensivo, tornaram-se antieconómicas”, diz Hanson. “Devíamos aos nossos acionistas tomar essa difícil decisão.”

O compromisso da Microsoft causou uma reviravolta. Hanson agora está lutando para recrutar funcionários, verificar equipamentos antigos e trabalhar com reguladores para colocar a fábrica em funcionamento novamente. “A Microsoft comprou o poder desta unidade para os próximos 20 anos, o que nos dá segurança financeira para investir nosso dinheiro”, diz ele.

Menor é melhor

Porém, reiniciar fábricas antigas é uma solução limitada, porque simplesmente não existem tantas fábricas antigas nos EUA à espera de um novo influxo de dinheiro. Para satisfazer a procura futura, a tecnologia procura construir novas centrais nucleares, e esses reactores terão um aspecto muito diferente dos antigos.

Em um parque comercial nos arredores de Washington DC, uma empresa chamada Energia X está prometendo um novo tipo de energia nuclear.


A X-energy usa pequenas esferas de combustível de urânio para operar seu reator modular. “Eles fluem pelo núcleo como chicletes em uma máquina de chicletes”, diz o CEO Clay Sell. A Amazon investiu recentemente na empresa.

“A X-energy desenvolveu um projeto muito diferente do que a maioria das pessoas pensa em termos de usinas nucleares convencionais muito grandes”, diz Clay Sell, CEO da empresa.

Em vez de usar varetas cheias de combustível nuclear, a usina da X-energy funcionará com pequenas bolas de urânio. “Colocamos isso em uma pedra redonda, do tamanho de uma bola branca, e enchemos o núcleo do reator com essas pedras e elas fluem através do núcleo como chicletes em uma máquina de chicletes”, diz ele.

Sell ​​diz que os reatores serão menores e modulares, com diversas unidades alimentando um data center. E o que é crucial, diz ele, este sistema tem uma grande vantagem.

“A usina não pode derreter em nenhum cenário que você possa imaginar”, diz ele.

No passado, empresas como a X-energy teriam tido dificuldade em encontrar alguém disposto a comprar o seu design, mas já não o fazem. No início deste ano, a Amazon investiu mais de US$ 250 milhões na empresa, como parte de uma rodada de investimento de risco de US$ 500 milhões. Outras pequenas empresas de reatores também receberam interesse. O CEO da Open AI, Sam Altman, investiu pesadamente em uma empresa chamada Oklo, e o Google se comprometeu a comprar poder de uma empresa chamada Kairos. No início deste mês, a Meta anunciou que também procuraria parcerias com empresas de energia nuclear.

“A energia nuclear não é apenas uma das poucas soluções, é claramente a melhor… e penso que as empresas tecnológicas chegaram a essa conclusão, ao longo dos últimos dois ou três anos”, diz Sell.

A X-energy afirma que o seu primeiro reator poderá entrar em operação já em 2030, mas o seu projeto ainda precisa da aprovação da Comissão Reguladora Nuclear.


Linhas de transmissão e infraestrutura elétrica adjacentes a um canteiro de obras de um data center da Amazon Web Services em Hilliard, Ohio. Como a energia nuclear demora tanto tempo a desenvolver-se, alguns críticos temem que a IA seja alimentada por gás natural num futuro próximo.

Esse processo leva tempo e a IA precisa de energia agora. Alguns céticos nucleares de longa data se perguntam se os executivos do Vale do Silício realmente entendem onde estão se metendo.

“Estes são campeões da inovação que acreditam que podem revolucionar qualquer tecnologia”, diz Lyman. Mas “a energia nuclear é um osso duro de roer”.

Squassoni teme que a energia nuclear simplesmente não seja a opção certa para combater as alterações climáticas.

“Você precisa do maior retorno possível no menor tempo possível, e a energia nuclear não é isso”, ela alerta. “Se é aí que você está investindo seu dinheiro, você está nos entregando a graves mudanças climáticas.”

Ela diz que até que essas usinas estejam funcionando, muitos data centers de IA terão que operar com gás natural.

Squassoni diz acreditar que a lenta indústria nuclear simplesmente não será capaz de alcançar a veloz Silicon Valley e, se não conseguir, terá de haver uma solução diferente. “Eu não sei”, ela reflete. “Talvez a resposta seja apenas usar menos IA.”