Projetos reais em Hainan e Xangai mostram como a China pretende usar o oceano para reduzir o consumo de energia e água na refrigeração de servidores.
Durante anos, a ideia de instalar servidores no fundo do oceano pareceu algo saído de um filme de ficção científica. Hoje, porém, ela já começa a se transformar em uma alternativa real para um dos maiores problemas da indústria tecnológica: o enorme consumo de energia necessário para resfriar data centers.
A China está avançando na construção de centros de processamento de dados instalados debaixo do mar. O objetivo é aproveitar a baixa temperatura da água para resfriar servidores, reduzir o uso de sistemas tradicionais de climatização e diminuir o consumo de água doce.
Não se trata apenas de uma proposta em fase inicial. Já existem módulos submarinos instalados e projetos comerciais em funcionamento.
Como funciona um data center submarino
Em vez de construir grandes prédios cheios de servidores, sistemas de ventilação e torres de resfriamento, os equipamentos são colocados dentro de cápsulas metálicas hermeticamente fechadas.
Esses módulos são projetados para suportar pressão, corrosão e longos períodos de operação debaixo d’água. A conexão com a terra é feita por cabos submarinos que fornecem eletricidade e transportam os dados por meio de fibra óptica.
A água do mar não entra em contato direto com os servidores. Ela circula ao redor da estrutura e ajuda a retirar o calor produzido pelos equipamentos, funcionando como uma enorme fonte natural de resfriamento.
Com isso, parte do consumo de energia normalmente destinado ao ar-condicionado industrial pode ser reduzida.
A empresa chinesa que está por trás do projeto
Uma das principais empresas envolvidas nessa tecnologia é a Beijing Highlander Digital Technology, também conhecida por sua atuação no setor marítimo e em soluções tecnológicas para ambientes oceânicos.
A empresa desenvolveu um modelo chamado UDC, sigla em inglês para Underwater Data Center, ou centro de dados submarino.
Segundo a Highlander, os módulos podem ser utilizados para computação em nuvem, inteligência artificial, telecomunicações, pesquisa científica e processamento de grandes volumes de dados.
A empresa também participa de projetos em parceria com governos locais, operadoras de telecomunicações e companhias de infraestrutura marítima.
O projeto instalado em Hainan
Um dos primeiros projetos comerciais foi instalado próximo à ilha de Hainan, no sul da China.
Os módulos foram colocados a dezenas de metros de profundidade e conectados a uma estação terrestre. Vídeos divulgados pela imprensa chinesa mostram grandes estruturas cilíndricas sendo transportadas por embarcações, içadas por guindastes e posicionadas no fundo do mar.
O centro de dados de Hainan foi apresentado como uma estrutura destinada a atender serviços de computação em nuvem, inteligência artificial e processamento digital.
A empresa responsável afirma que a instalação consegue operar com alta eficiência energética e sem utilizar água doce para resfriar os servidores.
Embora alguns dos números divulgados ainda venham diretamente das empresas e autoridades envolvidas no projeto, a existência física da estrutura foi documentada por vídeos, reportagens e veículos especializados no setor de data centers.
Um novo projeto em Xangai
A China também desenvolveu um projeto de maior escala na região de Lin-gang, em Xangai.
A proposta combina data centers submarinos com parques de energia eólica instalados no mar. Nesse modelo, a energia gerada pelas turbinas offshore pode alimentar os módulos diretamente, enquanto a água do oceano realiza parte do trabalho de resfriamento.
A combinação entre energia renovável e refrigeração natural pode tornar esse tipo de infraestrutura especialmente interessante para aplicações de inteligência artificial, que exigem enormes quantidades de capacidade computacional.
O crescimento da IA aumentou significativamente a procura por GPUs, servidores e data centers capazes de processar modelos cada vez maiores. Como consequência, também cresceu a preocupação com consumo de energia, uso de água e impacto ambiental.
O resfriamento é realmente mais barato?
A principal vantagem dos data centers submarinos está no resfriamento.
Em instalações tradicionais, uma parte considerável da eletricidade é utilizada para manter os servidores em temperaturas seguras. Sistemas de ar-condicionado industrial, bombas, chillers e torres de resfriamento podem representar uma parcela importante da conta de energia.
Debaixo d’água, o oceano ajuda a absorver o calor de forma constante. Isso pode reduzir a necessidade de equipamentos de climatização e diminuir o consumo energético associado à refrigeração.
Outra vantagem é a economia de água doce. Muitos data centers terrestres utilizam grandes quantidades de água em seus sistemas de resfriamento, algo que gera críticas principalmente em regiões que enfrentam secas ou escassez hídrica.
No entanto, isso não significa que colocar servidores no fundo do mar seja sempre mais barato.
A construção das cápsulas, a proteção contra corrosão, os cabos submarinos, o uso de embarcações e a manutenção especializada também têm custos elevados.
Quando ocorre uma falha, não é possível simplesmente enviar um técnico para trocar uma peça. Dependendo do projeto, pode ser necessário retirar todo o módulo do fundo do mar e transportá-lo até uma instalação em terra.
Por isso, embora o custo de resfriamento possa cair, ainda não há evidências públicas suficientes para afirmar que o custo total de um data center submarino será sempre inferior ao de uma instalação tradicional.
Menos manutenção pode ser uma vantagem
Curiosamente, a dificuldade de acesso também pode contribuir para uma operação mais estável.
Como os módulos permanecem fechados, eles ficam protegidos contra poeira, umidade do ar, interferência humana e variações bruscas de temperatura.
Experimentos anteriores realizados pela Microsoft mostraram que servidores instalados em ambientes submarinos controlados poderiam apresentar taxas de falha menores do que equipamentos semelhantes operando em terra.
A empresa americana testou essa ideia por meio do Project Natick, no qual um módulo foi instalado no fundo do mar próximo à costa da Escócia. O projeto foi posteriormente encerrado como experimento, mas ajudou a demonstrar que a tecnologia era tecnicamente possível.
A China parece agora tentar transformar esse conceito em uma infraestrutura comercial de maior escala.
Existem riscos ambientais
Apesar das promessas de eficiência, os efeitos ambientais precisam ser acompanhados com atenção.
Um grande data center libera uma quantidade significativa de calor. Mesmo que esse calor seja dispersado pela água, é necessário estudar os possíveis impactos sobre a temperatura local e a vida marinha.
Também existem preocupações relacionadas à instalação de cabos, movimentação do fundo do mar, corrosão das estruturas e eventual retirada dos módulos.
Os responsáveis pelos projetos afirmam que o aumento de temperatura ao redor das cápsulas permanece limitado, mas esse tipo de informação precisa ser verificado ao longo de vários anos de operação.
A eficiência energética não deve ser analisada isoladamente. É preciso considerar todo o ciclo de vida da estrutura, desde a fabricação e instalação até a manutenção e retirada do equipamento.
Ficção científica que começa a virar realidade
A história dos data centers submarinos chineses é verdadeira, embora algumas manchetes exagerem seus resultados.
Existem empresas identificáveis, estruturas instaladas, parcerias comerciais, vídeos das operações e cobertura de veículos especializados. Não se trata apenas de uma animação ou de um conceito apresentado em uma feira de tecnologia.
O que ainda não está completamente demonstrado é se esse modelo será economicamente superior em todas as situações.
A tecnologia parece especialmente interessante para regiões costeiras, locais próximos de parques eólicos offshore e aplicações que exigem grande poder computacional.
Com o crescimento acelerado da inteligência artificial, a procura por formas mais eficientes de alimentar e resfriar servidores deverá continuar aumentando.
Talvez os grandes centros de processamento do futuro não sejam vistos em enormes prédios próximos às cidades. Alguns deles poderão permanecer silenciosamente no fundo do oceano, processando dados enquanto a própria água do mar ajuda a manter as máquinas funcionando.
