O reator nuclear da TerraPower surge como solução-chave para alimentar os data centers de IA

As startups de energia nuclear estão se posicionando como a solução para o desafio mais urgente dos data centers de IA: energia confiável e sempre disponível. A TerraPower, fundada por Bill Gates, é a mais recente a entrar no mercado, com a Bloomberg relatando que a empresa planeja revelar seu primeiro projeto de data center este ano.

Embora a TerraPower não tenha revelado o cliente específico, ela anunciou anteriormente em janeiro que a Meta concordou em comprar oito de suas usinas Natrium. O próximo projeto de data center, previsto para ter a pedra fundamental lançada em 2027, será a segunda instalação da empresa, seguindo sua primeira usina atualmente em construção no Wyoming.

Nem todos os reatores nucleares são adequados para operações de data centers, mas a TerraPower possui uma vantagem distinta por meio do armazenamento de energia integrado, o que lhe confere uma vantagem competitiva. Essa capacidade deriva de sua integração com fontes renováveis, como eólica e solar.

Os reatores nucleares, incluindo os da TerraPower, operam com maior eficiência em plena capacidade. As usinas nucleares possuem o maior fator de capacidade de todos os tipos de energia, gerando no máximo de sua produção 92,5% do tempo nos EUA. No entanto, essa eficiência vem com uma contrapartida: os reatores existentes são lentos para se ajustar, sendo capazes de alterar a produção em apenas cerca de 5% por minuto, de acordo com o Laboratório Nacional das Montanhas Rochosas.

Os novos reatores modulares pequenos (SMRs), foco de muitas startups, podem ajustar a produção mais rapidamente — aproximadamente 10% da capacidade nominal por minuto, segundo o NRL. No entanto, operar abaixo da plena capacidade é financeiramente ineficiente, pois a receita depende da geração de eletricidade.

Esse problema se aplica a todas as usinas, mas é particularmente agudo para a energia nuclear, que possui os mais altos custos de capital de qualquer tecnologia de geração. As startups esperam que a fabricação em massa de SMRs reduza esses custos, embora isso ainda não tenha sido comprovado. Mesmo que bem-sucedida, a realização desses benefícios pode levar uma década ou mais. Como as primeiras usinas são caras, as startups visam operá-las na capacidade máxima o máximo de vezes possível.

Para os data centers, especialmente aqueles que usam energia por trás do medidor, isso representa um desafio significativo. Suas cargas de energia flutuam rapidamente conforme as GPUs lidam com o treinamento de IA ou solicitações dos usuários. Essas oscilações são tão severas que turbinas a gás natural falharam sob o estresse. Para estabilizar as operações, os centros devem investir em grandes bancos de baterias, aumentando ainda mais os custos.

A TerraPower projetou seu reator resfriado por sal fundido de 345 megawatts para abordar esses problemas. Um objetivo-chave do projeto foi garantir que o reator pudesse complementar fontes renováveis intermitentes, como eólica e solar, exigindo a capacidade de aumentar e diminuir rapidamente. Embora a TerraPower originalmente visasse as renováveis em vez dos data centers, ambos compartilham desafios semelhantes de intermitência, apenas de perspectivas opostas.

Para alcançar uma resposta rápida, a TerraPower não ajusta a potência do núcleo de seu reator. Em vez disso, ela mantém a fissão contínua, armazenando o calor excedente em um grande tanque de sódio fundido. Quando a demanda aumenta, a usina retira desse reservatório para produzir mais vapor e acionar as turbinas. Isso permite que equipamentos caros operem continuamente, distribuindo os custos de investimento por mais horas de operação.

Essa abordagem combina o alto fator de capacidade da energia nuclear com a tecnologia de armazenamento de energia, permitindo que a TerraPower se integre perfeitamente a redes com alta penetração de renováveis ou se conecte diretamente a data centers. Essa flexibilidade pode dar à startup uma vantagem competitiva no fornecimento de energia para a infraestrutura de IA.