Reator Nuclear Infame de Three-Mile Island Está Pronto para Satisfazer as Necessidades Energéticas das Iniciativas de IA da Microsoft

Fome de Energia da IA da Microsoft

AI é uma tendência nova extremamente popular no setor de tecnologia. No entanto, consome ainda mais energia do que tendências anteriores como computação em nuvem. Por exemplo, ChatGPT consome 25 vezes mais energia para gerar uma resposta do que uma pesquisa clássica no Google.

Com o ChatGPT já tendo 180 milhões de usuários, isso representa um grande consumo extra de energia. Isso preocupa o criador do ChatGPT, OpenAI, e seu parceiro central, Microsoft (MSFT ). Isso também é uma preocupação importante para as operações de IA baseadas nos EUA, já que a geração de energia no país tem permanecido praticamente estagnada por décadas, ao contrário da China.

Fonte: Our World In Data

Isso não é exclusivo da Microsoft, pois, por exemplo, a demanda de energia do Google dobrou no período de 2019-2023. Na prática, cada novo chip de IA vendido pela Nvidia (NVDA ) continuará consumindo energia por muitos anos.

No geral, espera‑se que a IA consuma muita energia, com um aumento de até 550 % até 2026.

Fonte: Forbes

Portanto, pode não ser surpreendente que a Microsoft esteja buscando um acordo de longo prazo para garantir o fornecimento de energia. O que foi ainda mais surpreendente foi o acordo mais recente. A Microsoft está tentando ressuscitar a usina nuclear Three-Mile Island para que sua proprietária, Constellation Energy Corporation (CEG ) (CEG), possa garantir à Microsoft um fornecimento constante de energia baseload de baixo carbono para seus data centers de IA.

Acordo Nuclear da Microsoft

A Microsoft compraria toda a produção do reator pelos próximos 20 anos, tornando o acordo seguro para a empresa de energia. No processo, a instalação seria rebatizada como Crane Clean Energy Center (CCEC) em homenagem a Chris Crane, CEO da antiga empresa-mãe da Constellation.

Espera‑se que o CCEC entre em operação em 2028, com a Constellation buscando a renovação da licença que estenderá as operações da usina até, pelo menos, 2054.

Fonte: Inspenet

No geral, o projeto deve criar 3.400 empregos diretos e indiretos e adicionar mais de 800 megawatts de eletricidade livre de carbono à rede.

Também acrescentará ao Estado US$ 16 bilhões ao PIB e gerará US$ 3 bilhões em impostos estaduais e federais.

“A indústria de energia nuclear da Pensilvânia desempenha um papel crítico ao fornecer eletricidade segura, confiável e livre de carbono que ajuda a reduzir as emissões e a impulsionar a economia da Pensilvânia.”
Governador Josh Shapiro

Prêmio de Preço

A usina foi encerrada no início de 2019 por razões econômicas, mas a compra garantida de energia pela Microsoft mudou a equação. Especialistas calcularam que a Microsoft parece disposta a pagar um grande prêmio, contanto que um fornecimento estável de energia seja garantido. Isso poderia ser de pelo menos US$ 90 por megawatt‑hora e talvez até US$ 100/MWh.

Ao preço elevado poderia ser acrescentado o custo extra da rede elétrica para entregar essa energia ao data center da Microsoft, entre US$ 20 e US$ 30/MWh.

Esse é um prêmio significativo comparado aos preços médios atuais de mercado de US$ 45 a US$ 55 por megawatt‑hora na região.

É claro que isso reflete a preocupação de longo prazo da Microsoft com a disponibilidade e confiabilidade do fornecimento elétrico. Muitas outras tendências vão competir por energia, como explicamos em “Nossa Mistura Energética do Futuro“, incluindo veículos elétricos e a eletrificação de sistemas energéticos como aquecimento (bomba de calor) e produção industrial (hidrogênio verde para aço, amônia, etc.).

História do Reator Three-Mile Island

O que tornou esse anúncio surpreendente e um tanto controverso é que o reator Three-Mile Island é mais famoso por ser o maior desastre nuclear da história dos EUA.

Um de seus reatores, a Unidade 2, sofreu um derretimento parcial em 1979. Isso resultou na liberação de materiais radioativos, e os custos de limpeza chegaram a US$ 1 bilhão entre 1979 e 1993.

Mesmo que, de acordo com o Departamento de Energia, “Nenhum ferimento, morte ou efeito direto à saúde foi causado pelo acidente”, a usina ainda simboliza os temores dos ambientalistas em relação à energia nuclear.

Fonte: History Channel

O reator que será reiniciado para a Microsoft NÃO é a Unidade 2.

O reator em discussão entre Microsoft e Constellation é a Unidade 1, que permaneceu operacional e continuou produzindo energia até ser encerrada em 2019.

Mesmo assim, trata‑se de um movimento ousado de ambas as empresas, já que a usina é um símbolo da luta da indústria nuclear devido a incidentes como Three-Mile Island, Chernobyl e Fukushima. Daí o plano de rebranding para “Crane Clean Energy Center”.

Microsoft, Nuclear & Geração de Energia

Essa não é a única ligação da Microsoft com energia nuclear. Bill Gates também tem sido o principal apoiador da TerraPower, uma empresa de SMR (Small Modular Reactor). Essa é uma tecnologia que discutimos em detalhes, bem como a TerraPower e seus concorrentes em nosso artigo “Atualização sobre SMRs (Small Modular Reactor) – Ainda o Futuro da Energia Nuclear”.

Fonte: CNBC

A TerraPower espera abrir seu primeiro reator em 2030. Contudo, é possível que a dependência da empresa ao HALEU (High‑Assay Low‑Enriched Uranium), que era majoritariamente proveniente da Rússia, cause atrasos significativos.

A Microsoft também criou a Parceria Global de Investimento em Infraestrutura de IA (GAIIP), em parceria com BlackRock (BLK ), Global Infrastructure Partners (GIP) e MGX, para ajudar a atender a demanda de projetos de IA em computação e energia elétrica.

IA e Energia Nuclear

Desenvolvimentos Recentes

O presidente da OpenAI e líder mais famoso também é presidente da Oklo, que desenvolve pequenos reatores nucleares rápidos. Poderia se tornar a primeira usina nuclear dos EUA alimentada por resíduos nucleares.

Reatores nucleares rápidos fazem parte da chamada 4^th geração de usinas nucleares, que na verdade abrange muitos designs diferentes, conforme abordamos em “A 4ª Geração de Energia Nuclear: Mais Barata, Mais Limpa, Mais Segura”.

A Amazon comprou um data center nuclear da Talen Energy (TLN ) (AMZN )  em março de 2024 por US$ 650 milhões, localizado ao lado da Susquehanna Steam Electric Station, a sexta maior usina nuclear dos Estados Unidos.

Fonte: ANS

Enquanto isso, a Oracle (ORCL ) também está construindo 3 SMRs para alimentar seu data center de 1 GW, e a Google pode fazer o mesmo.

AI Boosting Power Generation

Embora a IA consuma muita energia, ela pode, por sua vez, ajudar a impulsionar e otimizar a geração de energia. Isso pode ser feito por meio de múltiplas aplicações da IA:

• Soluções baseadas em nuvem para trabalho mais remoto e automatizado.
• Rede elétrica inteligente, otimizando a eficiência do sistema e reduzindo perdas de transmissão e produção temporária excessiva de energia renovável.
• IoT para otimizar o timing do uso de energia.

A Constellation, em particular, espera economizar milhões de dólares usando as ferramentas de aprendizado de máquina (ML) do Blue Wave AI Labs em suas usinas nucleares.

Fusão Nuclear

Usar IA para criar energia pode ir ainda mais longe, com a IA provavelmente será um contribuinte chave se conseguirmos desvendar o segredo da fusão nuclear, desde estabilizar o plasma em microssegundos até criar novas ligas.

Outras empresas de tecnologia e fundadores concordam também. Jeff Bezos e outros investidores levantaram mais de US$ 130 milhões em capital de risco para a General Fusion (GFUZ ), uma startup comercial de fusão nuclear.

Enquanto isso, a Google iniciou uma rodada de captação de US$ 250 milhões para a TAE Technologies, uma startup de fusão nuclear.

Você pode ler mais sobre os últimos desenvolvimentos e promessas da fusão nuclear em “Fusão Nuclear – A Solução de Energia Limpa Definitiva no Horizonte”.

Marés em Mudança

Empresas de tecnologia e aplicações de IA adotando um renascimento da energia nuclear representam uma mudança de mar em comparação com alguns anos atrás. Há apenas 5 anos, a energia nuclear ainda era vista como uma tecnologia perigosa, com a Alemanha fechando suas usinas nucleares e o futuro sendo imaginado exclusivamente alimentado por renováveis.

No entanto, a necessidade de armazenamento massivo de energia e a urgência de reduzir as emissões de carbono mudaram a imagem da energia nuclear neutra em carbono.

Isso Vai Funcionar?

A mudança de direção em relação à energia nuclear é muito rápida. Considerando a importância estratégica da IA, bem como a influência política muito real das megaempresas de tecnologia, é provável que políticas e regulamentações mudem em resposta.

Isso, porém, ainda levará tempo.

Regulamentações

Primeiramente, do ponto de vista político, a resistência à energia nuclear tem sido um alicerce dos movimentos ambientalistas por décadas. É improvável que mude instantaneamente.

“Obter licenças da Comissão Reguladora Nuclear dos EUA também pode ser complicado para qualquer projeto nuclear. A NRC atualmente tem uma agenda muito cheia.”
Sola Talabi – Engenheira nuclear & presidente da consultoria de risco energético no Pittsburgh Technical

Limites Industriais

Em segundo lugar, a cadeia de suprimentos industrial para energia nuclear tem operado em ritmo lento por décadas, com quase nenhuma nova usina nuclear sendo construída. Portanto, a reinicialização de Three-Mile Island provavelmente enfrentará questões de fornecimento e técnicas que levarão a atrasos.

“Ninguém fez isso antes. Haverá desafios que surgirão.”
Kate Fowler – líder global de energia nuclear da Marsh (MRSH ), corretora de seguros de energia e consultora de risco

Isso também é verdade para o combustível nuclear, que até agora tem sido amplamente fornecido pela Rússia e Cazaquistão.

Investindo em Energia Nuclear

À medida que passa por um renascimento, torna‑se cada vez mais claro que a energia nuclear será um alicerce do nosso sistema energético nas próximas duas décadas. Isso porque oferece uma solução tecnologicamente pronta para energia abundante, neutra em carbono, estável e sempre disponível.

No futuro mais distante, pode ser lentamente substituída por renováveis como solar, solar espacial, ou eólica. Contudo, como isso exigirá massivas baterias em escala de utilidade, é improvável que aconteça tão cedo.

Você pode investir em empresas nucleares através de várias corretoras, e pode encontrar aqui, em securities.io, nossas recomendações para as melhores corretoras nos Estados Unidos, Canadá, Austrália, Reino Unido, bem como em muitos outros países.

Se você não tem interesse em escolher empresas nucleares específicas, pode também olhar para ETFs como o VanEck Uranium and Nuclear ETF (NLR), o Range Nuclear Renaissance Index ETF (NUKZ), ou Global X Uranium ETF (URA), que proporcionarão uma exposição mais diversificada para capitalizar a indústria de energia nuclear.

Você também pode ler nosso artigo sobre “Top 5 Ações Nucleares para Investir”.

Empresas Nucleares

1. Centrus Energy Corp.

Atualmente, a Rússia produz 14 % do urânio mundial, 27 % da conversão e 39 % do enriquecimento. Isso ocorre porque grande parte dos suprimentos massivos de urânio do Cazaquistão são refinados e enriquecidos na Rússia, um legado das cadeias de suprimentos da União Soviética.

Fonte: IAEA

No contexto geopolítico recente, isso é visto como um grande problema que precisa ser corrigido, com US$ 4,3 bilhões por ano pagos à Rússia para manter as usinas nucleares dos EUA abastecidas.

A Centrus, maior empresa americana de enriquecimento de urânio, está no centro do esforço para realocar o suprimento nuclear.

Está construindo a única planta dos EUA para produzir Urânio de Baixo Enriquecimento de Alta Análise (HALEU). Esse tipo de urânio enriquecido é muito útil, especialmente para designs menores inovadores e reatores de sal fundido. O combustível é tão denso em energia que 750 g dele são suficientes para cobrir as necessidades elétricas de uma pessoa por toda a vida.

Fonte: Centrus

A Centrus também é a única empresa que atende aos requisitos de segurança nacional dos EUA para enriquecimento de urânio do tipo HALEU, rastreando suas origens até a iniciativa “Átomos para a Paz”, bem como ao agente responsável pelo programa histórico de desarmamento Megatons to Megawatts.

O preço das ações da empresa beneficiou‑se enormemente da recente proibição do urânio russo.

Com o combustível HALEU da Centrus como solução principal para a maioria dos SMRs, micro‑reatores e designs nucleares avançados, a empresa deve desfrutar de um quasi‑monopólio na parte de enriquecimento da cadeia de suprimentos.

Como o HALEU é mais concentrado que o combustível nuclear normal, tornando‑o mais perigoso, será muito difícil para concorrentes não ligados ao militar dos EUA obterem licença para competir com a Centrus.

Portanto, a Centrus é uma ação para investidores que buscam melhorar a energia nuclear por meio de novos designs enquanto capitalizam o impulso para afastar o suprimento de combustível da Rússia e da Ásia Central.

2. Mirion Technologies, Inc.

Além dos reatores e tecnologias de combustível, a energia nuclear depende muito de muitos captadores, peças e outros equipamentos “menores” que, no entanto, precisam funcionar perfeitamente.

Uma dessas categorias é a detecção de radiação, principal negócio da Mirion (EUA).

A regulamentação da energia nuclear exige verificações muito rigorosas da exposição à radiação de pessoal, do meio ambiente e da detecção precoce de qualquer vazamento ou contaminação potencial. O mesmo se aplica ao uso médico de compostos radioativos, como tratamento de câncer e imagiologia.

Fonte: Mirion

A empresa também atua em medições físicas para análises científicas e pesquisas, bem como em dispositivos de descomissionamento & descontaminação para a indústria de defesa, cibersegurança e serviços de treinamento. A empresa abriu capital em 2020.

A Mirion é uma parte menos “glamourosa” da cadeia de suprimentos nuclear, monitorando e medindo radiação ao invés de criar novos designs de reatores, combustível de alta densidade ou aplicações militares. Isso não a torna menos interessante do ponto de vista financeiro. A Mirion é mais um tipo de ação “pá e picareta” que se beneficiará do renovado interesse e investimentos em nuclear.

Também lucrará com o ainda alto ceticismo público sobre energia nuclear, reforçando os requisitos para sensores e monitores de radiação onipresentes, muito eficientes e confiáveis, fornecidos por fornecedores testados e aprovados como a Mirion.

E ao contrário de empresas que constroem novos tipos de reatores como SMRs ou reatores rápidos, expostos a riscos regulatórios, a Mirion se beneficiará de qualquer tipo de usina nuclear que esteja sendo construída.