O reator nuclear da TerraPower tem uma arma secreta para alimentar data centers de IA

As startups de energia nuclear têm se apresentado como o antídoto para os problemas que afetam os data centers de IA: energia sempre disponível. A TerraPower, fundada por Bill Gates, é uma das mais recentes a entrar nessa disputa, com a Bloomberg noticiando que a startup planeja anunciar seu primeiro projeto de data center este ano.

A TerraPower não revelou quem será o cliente, embora em janeiro tenha anunciado que a Meta havia concordado em comprar oito de suas usinas de energia Natrium. O projeto do data center, com início das obras previsto para 2027, seria a segunda usina da empresa, sendo que a primeira já está em construção no Wyoming.

Nem todo reator nuclear é adequado para a demanda de um data center, mas a TerraPower possui uma vantagem fundamental — o armazenamento de energia — que promete dar a ela uma vantagem sobre os concorrentes. E tudo isso graças a fontes de energia renováveis, como eólica e solar.

Os reatores nucleares, incluindo o da TerraPower, funcionam melhor quando operam a todo vapor. De todos os diferentes tipos de usinas, os reatores nucleares têm o maior fator de capacidade — 92,5% do tempo eles geram potência máxima nos EUA. Mas, de certa forma, eles precisam disso. Os reatores existentes são lentos para aumentar e diminuir a potência, sendo capazes de subir ou descer apenas cerca de 5% de sua capacidade nominal total por minuto, de acordo com o National Laboratory of the Rockies (NLR). 

Novos pequenos reatores modulares (SMRs), que muitas startups estão desenvolvendo, conseguem reagir mais rápido, cerca de 10% de sua capacidade nominal por minuto, segundo o NLR. No entanto, operar com capacidade reduzida não é ideal — é difícil lucrar quando não se está gerando elétrons. 

Isso vale para qualquer usina, mas é especialmente verdadeiro para a energia nuclear, que tem os maiores gastos de capital (capex) de qualquer tecnologia de geração. As startups esperam que a fabricação em massa de SMRs reduza o capex, mas isso ainda precisa ser comprovado. E, mesmo que funcione, pode levar uma década ou mais para colher os frutos. Todas as startups reconhecem que suas primeiras usinas serão caras, por isso faz sentido operá-las na capacidade máxima com a maior frequência possível.

Para os data centers, especialmente aqueles que dependem de energia "behind-the-meter" (atrás do medidor), isso representa um desafio. Suas cargas, especialmente ao treinar IA ou responder a comandos, podem disparar e despencar rapidamente à medida que as GPUs respondem às tarefas. As oscilações são tão exigentes que turbinas a gás natural têm quebrado sob essa pressão. Para suavizar essa curva, eles precisam usar grandes bancos de baterias, o que aumenta ainda mais os custos.

A TerraPower projetou seu reator de 345 megawatts resfriado a sal fundido para contornar esses desafios. Uma das principais preocupações foi garantir que o reator pudesse complementar fontes intermitentes de eletricidade, como eólica e solar — a usina precisava ser capaz de aumentar e diminuir a potência rapidamente. Embora a TerraPower tivesse em mente a energia renovável, e não os data centers, ao elaborar seus planos, ambos apresentam intermitências semelhantes, apenas em lados opostos da equação.

Para ajustar a potência rapidamente, a TerraPower não aumenta nem diminui a geração de energia do seu reator. Em vez disso, ela continua dividindo átomos, e o calor excedente é armazenado em um imenso tanque de sódio fundido. Quando a demanda por energia dispara, a usina pode recorrer a esse reservatório para gerar mais vapor e movimentar as turbinas. O equipamento caro continua funcionando mesmo quando a demanda está baixa, permitindo que a empresa amortize seu investimento ao longo de mais horas de operação.

Essa abordagem aproveita o melhor da energia nuclear — o alto fator de capacidade — e a combina com uma tecnologia de armazenamento de energia que permite à TerraPower se integrar perfeitamente a uma rede elétrica com forte presença de energias renováveis ou quando conectada a um data center. É uma abordagem flexível que pode dar à startup uma vantagem na corrida para fornecer energia para a IA.