Forças da natureza
Updated março 27, 2026
Traçando as raízes
Pedir uma descrição visual da nuvem é como pedir uma descrição visual do ar. Atividades do dia a dia, como pedidos online, aplicativos de mensagens e redes sociais, não podem acontecer sem ela, mas colocar exatamente o que ela é em palavras é difícil.
No entanto, a nuvem e o ar compartilham características semelhantes que são fáceis de entender. Sabemos que estão sempre ao nosso redor, invisíveis, e ambos têm um valor imenso. O ar é algo de que todos precisam, e a nuvem pode facilitar muito a vida de muitas pessoas.
Mas esse entendimento básico leva a mais perguntas.
Primeiramente, como nossos dados chegaram à nuvem? O que acontece depois? Onde tudo é armazenado e como pode estar sempre disponível? E o que é necessário para viabilizar a IA nessa escala?
A resposta para essas perguntas é muito concreta: datacenters.
Os datacenters são a essência da nuvem da Microsoft, incluindo cargas de trabalho de IA. Eles são a infraestrutura física que abriga e mantém milhares de servidores, responsáveis por armazenar e mover nossos dados pela nuvem. Os datacenters exigem uma fonte constante de energia e um ambiente limpo e refrigerado para manter os servidores em funcionamento.
“Atualmente, operamos mais de 500 datacenters em 34 países”, diz Noelle Walsh, Vice-Presidente Corporativa de Operações e Inovação em Nuvem da Microsoft.
A demanda por serviços de nuvem vem crescendo exponencialmente ano após ano, em parte devido ao aumento recente no uso de IA em todo o mundo. Isso significa que a infraestrutura de datacenters da Microsoft também teve que crescer em ritmo acelerado. Um ponto central desse crescimento é como os datacenters podem atender à crescente demanda global por computação em nuvem de forma sustentável, com o menor impacto possível ao meio ambiente e às comunidades.
Sendo um bom vizinho
O ponto de partida da inovação em um datacenter da Microsoft se inspira nos 3,8 bilhões de anos de pesquisa e desenvolvimento da própria natureza para resolver desafios modernos de design, de forma sustentável. Ao aplicar técnicas derivadas de ecossistemas existentes, líderes como Kaitlin Chuzi, Diretora de Arrendamento e Desenvolvimento de Terras, ajudam a impulsionar novas soluções. A IA também contribui para acelerar esse trabalho, explorando rapidamente mais opções de design inspiradas na natureza e simulando resultados antes mesmo da construção.
Os datacenters utilizam energia da mesma rede elétrica que abastece residências, escritórios e sistemas de trânsito. Como precisam operar continuamente, geradores de backup movidos a diesel ou baterias de íon de lítio têm sido tradicionalmente essenciais em casos de falta de energia. E, devido à sua grande escala física, os datacenters podem gerar um impacto ambiental significativo nas regiões onde estão localizados.
“Uma parte fundamental do nosso trabalho diário é aprimorar o design e a eficiência operacional dos nossos datacenters para reduzir o uso de recursos naturais”, afirma Walsh. “Fazemos isso colocando a sustentabilidade como base enquanto avançamos em nossos compromissos e adaptamos continuamente nossas operações para minimizar o impacto no meio ambiente.”
A principal abordagem para melhorar a sustentabilidade dos datacenters é a inovação. Com o apoio de equipes internas de Pesquisa e Desenvolvimento e de especialistas externos, foram desenvolvidas práticas e políticas internas que servem como exemplos claros. Testar e implementar novas abordagens para a construção e operação desses sites tem gerado benefícios significativos para o setor.
“Quando qualquer edifício é construído, há um custo ecológico, por isso estamos trabalhando para mitigar esses impactos”, diz Chuzi. “O mais importante é projetar cada site de forma holística e sistêmica, levando em consideração o ecossistema local.”
Kaitlin e sua equipe são especialistas em biomimética. Utilizam e aplicam soluções inspiradas em plantas, animais e nos elementos da natureza, desenvolvidos ao longo de milhões de anos. O uso da biomimética pode transformar a forma como os datacenters se integram à natureza, permitindo que operem em harmonia e contribuam positivamente para as comunidades onde os sites operam.
Por exemplo, alguns sites transformaram lagoas tradicionais de retenção de águas pluviais em áreas úmidas artificiais que ajudam a filtrar e melhorar a qualidade da água, além de criar habitats para espécies locais. Outros utilizam vidros especiais com UV que imitam características de enzimas presentes em teias de aranha, perceptíveis para as aves, reduzindo colisões com edifícios. A IA analisa as condições dos sites e monitora dados para otimizar o uso da água e reduzir impactos na vida selvagem ao longo do tempo.
As aves evoluíram para detectar e evitar as enzimas UV encontradas em algumas teias de aranha. Para reduzir o número de colisões com datacenters, alguns sites utilizam vidros especiais com UV que imitam as características dessas enzimas.
Desde paredes verdes com vegetação vertical que aumentam a biodiversidade até pavimentos permeáveis que permitem a infiltração da água da chuva no solo, as leis da natureza têm ajudado os datacenters a coexistir melhor com o meio ambiente. Os materiais utilizados na construção também oferecem oportunidades para avançar compromissos de sustentabilidade por meio da inovação.
“Um ecossistema saudável e intacto apresenta 100% de funcionalidade ecológica. Projetos padrão de datacenters mantêm apenas 37% dessa funcionalidade. Queremos alcançar pelo menos 66% de funcionalidade ecológica.”
Kaitlin Chuzi
O concreto, um material essencial nos datacenters, é responsável por 8% de todas as emissões globais de carbono, tornando-se um dos maiores responsáveis pelas emissões de gases de efeito estufa na Terra. Para promover reduções de carbono mais significativas, a Microsoft está testando uma mistura de concreto com vidro reciclado, que pode reduzir em cerca de 50% as emissões de carbono nas estruturas de laje. Outro projeto piloto em escala laboratorial, desenvolvido em parceria com a Prometheus Materials, utiliza materiais estruturais de calcário e concreto à base de algas, o que pode reduzir quase a zero o carbono nas instalações.
Inovar em soluções sustentáveis para o que acontece do lado de fora de um datacenter é apenas parte do trabalho. O que acontece internamente, como manter o fornecimento de energia 24 horas por dia, 7 dias por semana, é igualmente importante. Mesmo a menor interrupção de energia causaria um efeito “cascata” em toda a infraestrutura de nuvem.
Responsável por lidar com o “como” dessa enorme tarefa no dia a dia está Audrey Lee, Diretora Sênior de Estratégia de Energia para Datacenters. Audrey supervisiona o planejamento e a estratégia complexos envolvidos na aquisição de energia para os datacenters e determina como esse consumo impacta as comunidades com as quais compartilham a rede elétrica.
“Historicamente, os datacenters da Microsoft precisavam de uma parcela menor da rede elétrica. Mas, à medida que a demanda aumentou, passamos a exigir uma parcela maior, por isso é importante entender nosso impacto”, afirma Audrey.
Para entender melhor esse aumento da demanda na rede, agora e no futuro, a equipe de Audrey utiliza uma abordagem chamada modelagem da rede elétrica, que inclui previsões baseadas em IA. Essa abordagem antecipa o uso da rede para que possa ser planejado de forma adequada, sustentável e no tempo certo.
Embora a Microsoft não seja uma empresa de energia, pode ser considerada uma empresa de infraestrutura, sendo a energia um recurso valioso. Práticas de energia sustentável e impactos positivos nas comunidades, como a estabilização da rede elétrica e a devolução de energia à rede, são responsabilidades importantes.
À medida que o consumo de eletricidade aumenta, a demanda e a oferta de energia na rede podem nem sempre corresponder. A Microsoft tem sistemas de fornecimento ininterrupto alimentados por bateria como backup em caso de falha da rede, que podem fornecer energia de volta à rede ao deslocar temporariamente a demanda, contribuindo para a estabilização da rede. Ao desenvolver fontes alternativas de energia para backup de datacenters e sistemas de resfriamento de servidores, grandes inovações estão se tornando realidade.
A IA pode ajudar a otimizar quando e como deslocar a demanda, respondendo mais rapidamente às condições da rede e melhorando a eficiência. A Microsoft vem utilizando baterias de backup sofisticadas, GUPS, ou Grid-Interactive Uninterruptible Power Supply (Fonte de Alimentação Ininterrupta Interativa com a Rede), para estabilizar redes elétricas locais em datacenters na Irlanda, ajudando a manter a frequência da rede estável quando o clima muda e o fluxo de energia oscila. Essa tecnologia também está sendo implementada em datacenters em construção na Finlândia, Suécia e Dinamarca.
Conheça as inovações impulsionadas por IA
Biomimética
A biomimética começa com a ideia simples de que a natureza vem resolvendo problemas há bilhões de anos. Ao observar com atenção, é possível encontrar soluções inteligentes e comprovadas ao longo do tempo que podem ser adaptadas aos desafios atuais. Isso mostra como os datacenters podem trabalhar melhor em conjunto com os ecossistemas ao seu redor, e fortalecer sua funcionalidade ecológica. A IA pode testar rapidamente variáveis de design e identificar padrões em dados ambientais para melhorar os resultados.
Hidrogênio verde
O hidrogênio verde é produzido por meio da eletrólise, processo que divide a água em hidrogênio e oxigênio e, por isso, não gera subprodutos nocivos. Ao expandir o uso dessa fonte de energia limpa em sua infraestrutura de datacenters, a Microsoft contribui para abrir novos caminhos no setor global de energia. A IA melhora o desempenho ao otimizar os controles do sistema e prever necessidades de manutenção, tornando o uso do hidrogênio mais confiável quando ele é mais necessário.
Estabilização da rede
Quando a demanda por eletricidade aumenta, a rede elétrica pode ficar sobrecarregada. A estabilização da rede ajuda a manter o equilíbrio entre oferta e demanda. Os datacenters já contam com sistemas de energia de backup sempre ativos, por isso podem reduzir temporariamente parte da carga na rede quando necessário, ajudando a estabilizar o sistema. A IA torna esse ajuste mais inteligente ao prever picos de demanda e coordenar as mudanças de carga com mais precisão.
Um futuro impulsionado pela inovação
“A tecnologia de células de combustível de hidrogênio já foi comercializada em escalas menores, mas a Microsoft é a primeira a demonstrar geração em múltiplos megawatts em escala para datacenters quando as fontes de energia renovável não estão gerando”, afirma Sonia Maleky, Diretora de Tecnologia de Hidrogênio.
O hidrogênio verde pode ser a alternativa sustentável ideal como fonte de energia para datacenters, pois não há emissões. Os únicos subprodutos são água limpa e calor, que podem ser reaproveitados para resfriar sistemas de servidores e fornecer aquecimento para comunidades locais. A IA ajuda a direcionar e reutilizar esse calor e essa água de forma mais eficiente, ao alinhar a oferta com as necessidades de resfriamento e aquecimento em tempo real.
A equipe de tecnologia de hidrogênio da Microsoft está desenvolvendo inovações energéticas com potencial para transformar o setor de energia como o conhecemos. A aplicação do hidrogênio verde em escala industrial trará maior sustentabilidade internamente e ajudará outras empresas com compromissos semelhantes a alcançar os mesmos objetivos.
Mais inovações em desenvolvimento estão gerando impactos positivos. A tecnologia de placas frias recicla a água quente removida dos sistemas de resfriamento, reinserindo-a como água fria. Isso já tornou os sistemas da Microsoft 90% mais eficientes do que os sistemas tradicionais. No futuro, esse será um sistema completamente fechado, que nunca exigirá água de fontes externas. A IA pode controlar esses circuitos de resfriamento em tempo real, ajustando o fluxo e as temperaturas para manter alta eficiência conforme as cargas de trabalho variam.
O programa Circular Centers, pioneiro em seu tipo, permite reutilizar e reaproveitar hardware de datacenters e, em 2024, atingiu uma taxa de 90,9% de reutilização e reciclagem de servidores e componentes, superando a meta de 90% prevista para 2025 com um ano de antecedência. A IA aprimora a triagem e o diagnóstico, identificando quais componentes podem ser reutilizados, reparados ou reciclados de forma mais rápida e precisa.
Um futuro em que os datacenters possam ser ambientalmente neutros, e até gerar impacto positivo, está mais próximo do que nunca. E, à medida que a computação em nuvem e a IA continuam a se expandir pelo mundo, os datacenters da Microsoft estarão prontos para atender a essa demanda da forma mais sustentável possível.
Créditos da Imagem: Matt Howard, Dave Hoefler, Ivan Bandura, Yogesh Gosavi, Josh Withers
