Novo método com cristais de vidro e armazenamento em DNA promete revolucionar o armazenamento digital e minimizar o impacto ambiental dos data centers.
A produção de dados cresce em ritmo acelerado, pressionando a capacidade dos centros de dados.
Solucionar o consumo energético desses locais é urgente devido ao aumento das emissões de carbono associadas.
Avanços em tecnologias como cristais de memória e DNA surgem como alternativas sustentáveis e duradouras.
Centros de dados: desafio energético e ambiental
Conforme informação divulgada pelo g1, os centros de dados consomem grandes quantidades de eletricidade, água e materiais. Mundialmente, estima-se que eles representam 1,5% do consumo global de energia elétrica e que essa demanda pode dobrar até 2030. Esse aumento pode acarretar emissões de até 2,5 bilhões de toneladas de CO₂, o equivalente a 40% das emissões anuais dos Estados Unidos.
No Brasil, os primeiros data centers voltados para inteligência artificial têm potencial para consumir energia equivalente à de 16 milhões de residências. O crescimento exponencial da IA generativa tem agravado essa situação, com demandas altíssimas de energia e geração intensa de calor.
Diante dessa crise, os dados são classificados em dados quentes, que precisam de acesso imediato, e dados frios, que podem ser acessados com demora, como arquivos antigos. O armazenamento tradicional, que utiliza discos rígidos e fitas magnéticas, exige constante energia para funcionar e refrigeração, aumentando o impacto ambiental.
Inovação com cristais de memória de vidro
Peter Kazansky, pesquisador da Universidade de Southampton, descobriu que lasers ultrarrápidos criam no vidro de sílica nanoestruturas que podem armazenar informações em cinco dimensões, usando diferenças de orientação e intensidade da luz combinadas com localização tridimensional.
Essa técnica permite guardar até 360 terabytes em um disco de vidro de cinco polegadas que pode durar praticamente para sempre, devido à durabilidade térmica e estabilidade do vidro. A energia é consumida apenas no processo de gravação, dispensando uso contínuo para manutenção, diferentemente dos meios tradicionais.
O método lê as informações por um microscópio óptico que detecta mudanças na polarização da luz, convertendo-as em dados digitais. Kazansky fundou a empresa SPhotonix para desenvolver esta tecnologia, que já alcança velocidade de leitura de 30 MB/s, mas visa atingir 500 MB/s nos próximos anos, comparável à velocidade das fitas magnéticas mais avançadas.
DNA como meio eficiente e duradouro de armazenamento
Pesquisas iniciadas nos anos 1960 consideram o DNA um meio extraordinário para armazenar dados, com uma densidade teórica de 215 petabytes por grama. Além disso, o DNA conserva informações por milhares de anos sem necessidade de refrigeração.
O processo converte dados digitais em sequências químicas das bases A, T, C e G, sintetizando moléculas físicas a partir delas. Porém, o custo da síntese e sequenciamento ainda é alto, limitando a aplicação comercial imediata.
Empresas como a Microsoft investem nessa área, armazenando dados importantes em DNA, como um banco global de sementes e documentos históricos. Recentemente, a Microsoft avançou na gravação em vidro de borossilicato, um material mais acessível, capaz de preservar informações por 10 mil anos.
Considerações para o futuro do armazenamento sustentável
A professora Tania Malik destaca que tecnologias como cristais de memória e DNA são atraentes para a sustentabilidade, mas provavelmente não substituirão o armazenamento cotidiano nem cargas pesadas de IA em breve.
Ela ressalta a importância de melhorias imediatas na eficiência energética dos centros de dados, com processadores mais eficientes e refrigeração avançada, além da necessidade de software e algoritmos que considerem o consumo energético.
Além disso, Malik sugere repensar quais dados realmente devem ser armazenados, enfatizando a importância de preservar com propósito e evitar a acumulação desnecessária.
Com informações de G1
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