Data centers de IA superam 100 kW por rack e elegem ‘liquid cooling’ como novo padrão

Com consumo global de energia rumo aos 565 TWh, avanço da inteligência artificial exige resfriamento líquido e força integração com o setor elétrico

A rápida expansão da inteligência artificial generativa (GenAI) está transformando a infraestrutura dos data centers em todo o mundo e impondo novos desafios para o setor elétrico. O aumento exponencial da capacidade computacional exigida por modelos de IA elevou a densidade energética dos servidores a níveis inéditos, tornando insuficientes os sistemas tradicionais de resfriamento a ar e acelerando a adoção do liquid cooling (resfriamento líquido) como componente estratégico para garantir eficiência operacional, disponibilidade e sustentabilidade.

A mudança representa mais do que uma evolução tecnológica. Ela redefine a relação entre computação, consumo de energia e engenharia térmica, ampliando a demanda por soluções capazes de suportar cargas cada vez mais elevadas sem comprometer a confiabilidade da infraestrutura digital.

As projeções do mercado evidenciam a magnitude dessa transformação. Segundo levantamento da Gartner, o consumo global de eletricidade pelos data centers deverá alcançar 565 terawatts-hora (TWh) em 2026, crescimento de 26% em relação aos 447 TWh registrados no ano anterior. Paralelamente, a demanda por potência instalada deve atingir 132 GW no ano, podendo chegar a 290 GW até o fim da década, impulsionada principalmente pela disseminação das aplicações de inteligência artificial.

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Para o setor elétrico, esse cenário amplia a necessidade de expansão da oferta de energia, reforço das redes de transmissão e distribuição e desenvolvimento de soluções que conciliem eficiência energética com maior capacidade de processamento computacional.

AI Factories elevam densidade energética a novos patamares

O avanço da inteligência artificial também está modificando a concepção dos próprios data centers. Enquanto instalações convencionais foram projetadas para operar com densidades entre 5 kW e 50 kW por rack, as chamadas AI Factories passaram a concentrar grandes clusters de unidades de processamento gráfico (GPUs) voltadas ao treinamento e à inferência de modelos de IA.

Nesses ambientes, as cargas frequentemente ultrapassam 50 kW por rack e, em muitos projetos, já excedem 100 kW por rack. Nessas condições, o ar deixa de ser capaz de remover o calor gerado pelos equipamentos com a eficiência necessária, tornando o resfriamento líquido um requisito técnico para assegurar o funcionamento contínuo dos sistemas.

Ao analisar essa mudança estrutural na arquitetura dos data centers, o diretor de Secure Power e Cloud & Service Provider da Schneider Electric no Brasil, Luis Cuevas, destaca que o controle térmico passou a ser um elemento crítico da operação: “O liquid cooling permite remover o calor diretamente dos componentes mais críticos, como as GPUs, assegurando maior eficiência térmica, disponibilidade da infraestrutura e continuidade das operações.”

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A adoção dessa tecnologia reduz significativamente as limitações impostas pelos sistemas convencionais de climatização e permite elevar a densidade computacional sem comprometer a estabilidade dos equipamentos.

Eficiência energética torna-se prioridade estratégica

O aumento da demanda por inteligência artificial não pressiona apenas os sistemas de refrigeração. Toda a cadeia de suprimento de energia passa a enfrentar novos desafios.

Além da expansão da potência instalada, cresce a preocupação com as perdas energéticas ao longo da infraestrutura elétrica, desde os sistemas de transmissão e distribuição até transformadores, nobreaks (UPS), equipamentos de distribuição interna e a eficiência própria dos processadores. Nesse contexto, o desempenho energético dos data centers deixa de ser avaliado apenas pelo consumo pontual e passa a considerar toda a arquitetura operacional do empreendimento.

Ao abordar essa nova abordagem integrada, Luis Cuevas ressalta que energia, refrigeração e processamento precisam ser tratados de forma convergente: “A nova geração de data centers precisa ser projetada considerando energia, refrigeração e capacidade computacional como um único ecossistema.”

Essa visão ganha relevância à medida que operadores buscam reduzir custos operacionais, ampliar a disponibilidade dos ativos e atender metas cada vez mais rigorosas de sustentabilidade e eficiência energética.

Infraestrutura híbrida deve marcar a próxima geração de data centers

Embora o avanço do liquid cooling seja acelerado, a tendência do mercado não aponta para a substituição imediata dos sistemas tradicionais. A expectativa é que a nova geração de data centers seja composta por arquiteturas híbridas, combinando refrigeração a ar nas cargas convencionais e sistemas líquidos dedicados aos ambientes de maior densidade computacional.

Essa configuração permite otimizar investimentos, preservar a infraestrutura existente e direcionar soluções de alta eficiência apenas às aplicações mais exigentes, especialmente aquelas voltadas ao processamento de inteligência artificial.

Para apoiar essa transição, a Schneider Electric desenvolve projetos em parceria com a NVIDIA utilizando gêmeos digitais (digital twins) e simulações avançadas de dinâmica dos fluidos computacional (CFD). Essas ferramentas permitem validar o comportamento térmico e elétrico dos empreendimentos ainda na fase de engenharia, reduzindo riscos durante a implantação e aumentando a previsibilidade operacional.

Ao projetar a evolução da infraestrutura digital, Luis Cuevas destaca que a convergência entre diferentes tecnologias será determinante para sustentar o crescimento da IA: “A tendência é que os data centers se tornem ambientes híbridos, aliando air cooling e liquid cooling conforme a densidade das aplicações. Esse modelo possibilitará equilibrar eficiência energética, desempenho computacional e sustentabilidade, preservando a resiliência necessária para apoiar a expansão da IA.”

Expansão da IA aproxima os setores de tecnologia e energia

O crescimento acelerado da inteligência artificial amplia a interdependência entre a infraestrutura digital e o setor elétrico. À medida que os data centers se tornam consumidores cada vez mais intensivos de eletricidade, decisões relacionadas à expansão das redes elétricas, ao planejamento da geração, à eficiência energética e ao armazenamento passam a exercer influência direta sobre a competitividade do mercado de tecnologia.

Ao mesmo tempo, fabricantes de equipamentos, operadores de infraestrutura e concessionárias precisam desenvolver soluções capazes de atender cargas elevadas com maior confiabilidade e menor impacto ambiental.

Nesse cenário, o avanço do liquid cooling representa uma resposta técnica às limitações físicas dos sistemas convencionais de refrigeração e sinaliza uma mudança estrutural na engenharia dos data centers. Mais do que uma inovação voltada ao desempenho computacional, a tecnologia desempenhará um papel estratégico na viabilização do crescimento da inteligência artificial em escala global, conectando os desafios da infraestrutura digital às transformações em curso no setor elétrico.

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