A usina Fisk de oito unidades, raramente usada, de propriedade da NRG Energy, estava programada para se aposentar no próximo ano. Mas então veio a demanda de eletricidade para abastecer centrais de processamento de dados de inteligência artificial.
Os preços dispararam no maior mercado de energia dos Estados Unidos – a interconexão PJM – à medida que as solicitações de eletricidade dos data centers excedem a oferta existente, soando o alarme sobre a escassez de eletricidade e tornando a Fisk e outras usinas semelhantes subitamente lucrativas.
“Acreditamos que há uma justificativa econômica para mantê-las em funcionamento, por isso retiramos o aviso de aposentadoria”, disse Matt Pistner, vice-presidente sênior de geração da NRG, sobre as oito unidades geradoras de energia da Fisk.
A usina está entre um número crescente das chamadas unidades geradoras de energia elétrica “peaker” que estão sendo incentivadas a entrar em operação nos EUA, à medida que as redes elétricas do país tentam acompanhar a crescente demanda dos data centers de inteligência artificial.
Os geradores de pico, que são projetados para funcionar apenas em rajadas curtas durante períodos de pico de demanda de eletricidade, ajudam a evitar apagões, fornecendo energia em um piscar de olhos. Mas há uma contrapartida: essas instalações, muitas vezes com décadas de idade e movidas a combustíveis fósseis, emitem mais poluição quando estão em funcionamento e a eletricidade produzida por elas custa mais caro do que a gerada por usinas de energia contínua.
Uma análise da Reuters sobre os registros da maior rede de energia dos EUA mostra que cerca de 60% das termelétricas a óleo, gás e carvão programadas para serem desativadas na PJM adiaram ou cancelaram esses planos este ano. A maioria dessas usinas que evitaram o desligamento são unidades de pico.
As usinas de pico da Fisk foram construídas no local de uma estação de geração de eletricidade a carvão, agora extinta, que funcionou por mais de um século. Após anos de forte oposição dos moradores locais, a térmica a carvão foi fechada há mais de uma década, mas oito unidades de pico que funcionam com óleo continuam a operar no local.
“Quando descobrimos que a usina de carvão estava fechando, mas que ainda haveria produção de energia no local, foi muito decepcionante”, disse Jerry Mead-Lucero, um defensor de longa data do fechamento da usina de carvão Fisk que passou a maior parte de sua vida adulta em Pilsen.
Após o fechamento da usina de carvão, a poluição despencou, mas não desapareceu. O dióxido de enxofre variava de cerca de 2 a 25 toneladas por ano no local, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA.
“Essa não é uma quantidade insignificante, considerando as residências próximas”, disse Brian Urbaszewski, Diretor de Programas de Saúde Ambiental da Respiratory Health Association, uma organização sem fins lucrativos de Illinois que se concentra em ajudar pessoas com doenças respiratórias.
Energia suja
Por terem sido construídas visando à velocidade e não à eficiência, as usinas de pico geralmente não têm controles de poluição, como depuradores de mercúrio, que removem o produto químico tóxico das emissões das usinas, e filtros para material particulado, de acordo com pesquisas acadêmicas e do governo norte-americano.
Algumas também têm chaminés mais baixas, dizem os defensores do meio ambiente, o que significa que a poluição pode ser mais concentrada localmente.
Manter as usinas de pico em funcionamento por mais tempo pode ser acelerado pelo governo do presidente dos EUA, Donald Trump, que disse estar explorando maneiras de aproveitar as fontes de energia existentes, incluindo usinas de pico e outros sistemas de emergência, para atender rapidamente à nova demanda maciça de eletricidade.
“Há uma tonelada de usinas de pico que poderiam operar mais”, disse o Secretário de Energia dos EUA, Chris Wright, à Reuters em uma entrevista em setembro, acrescentando que as regulamentações de ar limpo têm impedido que mais usinas funcionem com mais frequência. “Os maiores alvos são a capacidade ociosa da rede atualmente.”
Embora as usinas de pico contribuam com cerca de 3% da energia dos EUA, elas têm a capacidade total de produzir 19%, de acordo com um relatório do U.S. Government Accountability Office.
No entanto, o aproveitamento dessa capacidade ociosa poderia significar mais emissões nocivas sendo lançadas em bairros que, muitas vezes, já estão sobrecarregados com riscos ambientais.
De acordo com pesquisas acadêmicas e do governo norte-americano, as cerca de 1.000 usinas “peaker” do país estão desproporcionalmente localizadas em comunidades de baixa renda.
Um estudo de 2022 sobre comunidades norte-americanas anteriormente “relegadas”, que foram impedidas de receber serviços financeiros, como hipotecas, por serem predominantemente negras ou imigrantes, constatou que os residentes tinham 53% mais chances de ter uma usina de energia elétrica construída nas proximidades desde o ano 2000 do que em áreas não relegadas.
“Se você for um bairro assim, a probabilidade de ter uma usina de combustível fóssil construída nas proximidades é maior, e vimos que essa relação é ainda mais forte para as usinas de pico”, disse Lara Cushing, professora de ciências da saúde ambiental da UCLA, que liderou o estudo.
Rede pressionada
A maioria das usinas de pico dos EUA foi construída durante dois períodos de crescimento do consumo de energia: em meados do século XX, quando os aparelhos elétricos se tornaram itens domésticos comuns, e na virada do milênio, quando a economia cresceu e os computadores ganharam popularidade. Posteriormente, à medida que os dispositivos e a infraestrutura que consomem energia se tornaram mais eficientes, a demanda de energia dos EUA diminuiu e muitas usinas de energia movidas a combustíveis fósseis foram fechadas. Enquanto isso, os parques solares e eólicos começaram a fornecer mais energia para o país.
“Estamos fazendo com que o sistema antigo trabalhe mais e isso é parte do motivo pelo qual estamos vendo esse aumento no uso de usinas que operam como peakers”, disse Frank Rusco, diretor do Government Accountability Office, que foi orientado pelo Congresso dos EUA, a pedido de grupos de justiça ambiental, a estudar o uso de usinas peaker e como elas se relacionam com as comunidades norte-americanas.
O estudo constatou que as usinas de pico de gás natural emitem 1,6 vez mais dióxido de enxofre para cada unidade de eletricidade produzida, em uma base média, em comparação com as usinas tradicionais.
A Fisk faz parte da maior rede elétrica do país, a Interconexão PJM, que se estende por 13 estados e abrange a maior concentração de data centers do mundo. A demanda dessas instalações está ameaçando engolir as reservas de energia da rede e já está elevando preços da eletricidade.
Os preços pagos aos fornecedores de energia na PJM para garantir que as usinas funcionem em momentos de pico de demanda aumentaram em mais de 800% neste verão, em comparação com o ano anterior. Isso tornou a propriedade de usinas de energia de pico muito mais lucrativa.
“Está claro hoje, em nível nacional, que a demanda de eletricidade está superando a oferta – o mercado reflete isso e os geradores estão respondendo”, disse o porta-voz da PJM, Jeff Shields. “Não podemos nos dar ao luxo de perder a geração existente enquanto continuamos a trazer nova geração para acompanhar as necessidades de eletricidade dos centros de dados e outras grandes cargas que alimentam a economia do país.”
Cerca de 23 usinas de petróleo, gás e carvão no território da PJM foram programadas para se aposentar a partir de 2025 ou pouco depois, de acordo com uma análise da Reuters de cartas enviadas à PJM por empresas de energia.
Desde janeiro, as empresas de energia dos EUA, o operador da rede e o governo federal adiaram ou cancelaram a aposentadoria de 13 dessas usinas, segundo as cartas. Dessas usinas que evitaram o fechamento, 11 eram de pico.
Entre as que foram adiadas estão as unidades de aproximadamente 55 anos da usina “Eddystone”, nos arredores da Filadélfia, de propriedade da Constellation Energy, que receberam ordens do Departamento de Energia para continuarem funcionando. Enquanto isso, a peaker Wagner, próxima a Baltimore, foi mantida em funcionamento a pedido da PJM, enquanto a operadora da rede coordena a transmissão necessária para a remoção da geradora.
Muitas das usinas de energia retidas foram construídas como usinas de pico, enquanto outras foram inicialmente planejadas para fornecer energia 24 horas por dia, mas depois foram rebaixadas para funcionar somente durante emergências.
Última linha de defesa
A NRG Energy, proprietária da Fisk, diz que as usinas de pico são salvaguardas essenciais para a rede, que estão sendo solicitadas com mais frequência não apenas para os data centers, mas para a eletrificação da manufatura e do transporte, e para evitar apagões causados por tempestades de inverno e ondas de calor de verão cada vez mais severas.
Ter as peakers da Fisk na cidade significa que Chicago não precisa importar eletricidade em caso de emergência, quando as fontes de energia externas caem.
“Elas realmente são a última linha de defesa e o amortecedor do sistema”, disse Matt Pistner, da NRG Energy. “Quando elas são necessárias, não há outro lugar para onde ir.”
Embora a NRG seja proprietária de fontes de geração de energia, desde nuclear até eólica e solar, os picos de energia a óleo acrescentam outra camada de certeza ao garantir que a fonte de combustível possa ser armazenada no local, disse Pistner.
“Durante seu tempo de funcionamento, a usina opera consistentemente dentro das regulamentações ambientais federais e estaduais – e estamos orgulhosos de seu histórico”, disse um porta-voz da NRG à Reuters separadamente.
Especialistas em energia dizem que há alternativas para as usinas de pico. O investimento em linhas de transmissão mais robustas poderia transportar a eletricidade de partes do país com excesso de oferta de energia para aquelas com déficit.
“Se fizermos isso, o sistema funcionará de forma mais eficiente e provavelmente haverá uma redução na dependência dos picos de consumo”, disse Rusco, do GAO.
As baterias, que estão passando por melhorias tecnológicas para armazenar energia por mais tempo, também poderiam substituir muitas unidades de pico, de acordo com os defensores da energia limpa.
Enquanto isso, à medida que a demanda de energia da IA aumenta, comunidades como Pilsen, que lutaram com sucesso para fechar algumas fontes de poluição na história recente, podem ter mais dificuldade para combater as usinas de pico.
“Tudo isso resulta em aumentos significativos de custos para os consumidores de eletricidade e aumentos significativos na poluição local e impedirá que a nova geração de energia limpa se conecte à rede”, disse John Quigley, do Kleinman Center for Energy Policy da Universidade da Pensilvânia.
A PJM disse que continuará a conectar à rede energia renovável, energia nuclear e energia movida a gás, independentemente do fato das usinas de picos de energia permanecerem ligadas por mais tempo.
“Precisamos de cada megawatt de energia que pudermos obter neste momento”, disse Shields. Desativar as usinas elétricas existentes, acrescentou, “ignora a realidade”.
O norte de Illinois é um mercado de data center em ascensão, com pelo menos um data center já em operação em Pilsen e vários outros projetos de uso intensivo de energia planejados para áreas próximas, incluindo um campus de 20 prédios anunciado este ano pela T5 Data Centers.
Mead-Lucero teme que as unidades peaker da Fisk deem continuidade ao legado de riscos ambientais que assolam sua cidade natal, que também recebe emissões do tráfego de caminhões, de um reciclador de metais e de uma grande rodovia que corta a comunidade.
