Data Centers, Minerais Críticos, Energia e Geopolítica: as bases da Inteligência Artificial

Abstract

Artificial Intelligence (AI) has expanded significantly in recent years, permeating various sectors of the economy and daily lives. However, this rapid adoption requires an analysis of the underlying trade-offs associated with its operation, which are often unknown to the public. Based on an analysis of data extracted from academic articles, technical reports, data repositories, and government documents, this article explores the physical, energy, and geopolitical dimensions underpinning AI. Despite often being perceived as immaterial, AI relies on a vast and complex physical infrastructure, supported by data centers that house thousands of pieces of equipment manufactured from a wide range of minerals and metals, many of which are classified as critical. Currently, approximately 12,000 data centers are in operation worldwide, including 992 hyperscale facilities that cover areas of thousands of square meters. The short life cycle of data center equipment, combined with inadequate disposal, removes valuable metals from the supply chain, intensifying mineral extraction and exacerbating socio-environmental impacts. Meanwhile, the competition between the United States and China for control over critical minerals and leadership in AI technologies has heightened geopolitical tensions, with mutual restrictions on the export of advanced technologies and essential minerals. Another key aspect is the high energy consumption of AI applications: in the United States, data centers already account for about 4% of national electricity consumption, with projections reaching 9.1% by 2030. Although major technology companies invest in renewable energy sources, such as solar and wind, to meet this growing demand, these sources also require significant volumes of critical minerals. This set of factors highlights the complex interconnection between Artificial Intelligence, Data Centers, Critical Minerals, Energy, and Geopolitics.A inteligência artificial (IA) tem se expandido significativamente nos últimos anos, permeando diversos setores da economia e da vida cotidiana. Entretanto, essa rápida adoção exige uma análise das contrapartidas associadas ao seu funcionamento, muitas vezes desconhecidas pelo público. Com base em uma análise de dados extraídos de artigos acadêmicos, relatórios técnicos, repositórios de dados e documentos governamentais, este artigo explora as dimensões físicas, energéticas e geopolíticas subjacentes à IA. Apesar de frequentemente vista como imaterial, a IA depende de uma vasta e complexa infraestrutura física, sustentada por data centers que abrigam milhares de equipamentos produzidos a partir de uma ampla gama de minerais e metais, muitos deles classificados como críticos. Atualmente, existem cerca de 12 mil data centers em operação globalmente, incluindo 992 de hiperescala, que ocupam áreas de milhares de metros quadrados. O curto ciclo de vida dos equipamentos desses centros, combinado ao descarte inadequado, retira metais valiosos da cadeia de suprimentos, intensificando a extração mineral e agravando impactos socioambientais. Paralelamente, a disputa entre Estados Unidos e China pelo controle de minerais críticos e pela liderança em tecnologias de IA tem acirrado tensões geopolíticas, com restrições mútuas à exportação de tecnologias avançadas e minerais essenciais. Outro aspecto importante é o alto consumo energético das aplicações de IA: nos Estados Unidos, os data centers já representam cerca de 4% do consumo nacional de eletricidade, com previsão de atingir 9,1% até 2030. Embora as grandes empresas de tecnologia invistam em fontes renováveis, como solar e eólica, para suprir essa demanda crescente, tais fontes também requerem volumes significativos de minerais críticos. Esse conjunto de fatores evidencia a complexa interconexão entre Inteligência Artificial, Data Centers, Minerais Críticos, Energia e Geopolítica.