Os centros de dados orbitais da SpaceX criariam uma nova categoria de resíduos eletrónicos
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A proposta de Elon Musk de manter uma megaconstelação de satélites com um centro de dados de IA com um milhão de unidades pode não ser propriamente prática ou económica, mas poderá ser única. É o mais próximo que já chegámos de nos depararmos com um projeto que exportaria uma quantidade considerável de materiais valiosos para o espaço. Os seres humanos não estão a fazer um grande trabalho em termos de sustentabilidade dos materiais, mas normalmente falamos de materiais que escapam ao ciclo de reciclagem, em vez de escaparem à atração gravitacional da Terra.
O setor espacial comercial gosta de falar sobre o fascínio da mineração de asteróides em busca de metais preciosos para trazer de volta à Terra. Em que circunstâncias estaremos dispostos a fazer o inverso? Só a Starlink duplicou a massa de objetos na órbita terrestre baixa, e esta constelação de centros de dados orbitais iria ultrapassar em muito esse valor — e eliminar pelo menos alguns satélites, afastando-os da Terra.
Tendo em conta a vida útil prevista de cerca de cinco anos para as GPUs dos centros de dados, cerca de 200 000 dos 1 milhão de satélites AI1 propostos pela SpaceX seriam desativados todos os anos. Com base no pedido apresentado à FCC a 29 de maio, cerca de 40 000 sairiam definitivamente de órbita e queimariam na atmosfera. (Esses materiais dispersar-se-iam em grande parte pela atmosfera, transformando um recurso num contaminante difuso que se deposita lentamente sobre o globo. Uma questão relacionada: o alumínio causaria uma quantidade desconhecida de destruição da camada de ozono ao longo de décadas.) Alguns ou todos os restantes 160 000 satélites seriam, em vez disso, deslocados para uma órbita de «eliminação» distante. Seja como for, estão perdidos do ponto de vista do «ciclo de vida dos materiais».
Sem especificações completas e detalhadas sobre estes satélites, não há forma de calcular adequadamente a quantidade de material de que estamos a falar. Concentrar-nos apenas nas próprias GPUs — ignorando os painéis solares, os sistemas de refrigeração e o resto dos dispositivos de servidor e de rede — pode, pelo menos, servir de ponto de partida.
Musk descreveu estes satélites como utilizando um rack Nvidia Vera Rubin NVL72 modificado, que contém 72 GPUs. Embora se refira a uma placa ligeiramente mais antiga, um estudo realizado em maio sobre a pegada material dos LLMs forneceu uma análise química completa de uma A100, abrangendo 32 elementos. O enorme dissipador de calor refrigerado a ar dessa placa representava 88 por cento da sua massa, que teremos simplesmente de excluir, uma vez que o satélite irá, obviamente, requerer outro tipo de refrigeração que ainda não foi definido.
Mas, partindo do pressuposto extremamente conservador de que cada satélite AI1 fosse simplesmente composto por 72 GPUs A100 «nuas» unidas com fita adesiva, podemos estimar o material exportado para o espaço (ou vaporizado de forma tão completa que mais valia ter sido) todos os anos.
Isso inclui 1 000 toneladas de cobre, 170 quilogramas de ouro, quase 2 toneladas de prata, mais de 20 toneladas de bismuto e titânio, mais de 2 toneladas de paládio e 76 quilogramas de tálio.
Alguns destes elementos são, como seria de esperar, erros de arredondamento quando comparados com a quantidade que extraímos anualmente. Mas isso representa cerca de 1 por cento da produção anual global de paládio e tálio — uma quantidade notável para ser ejetada para o espaço.
A loja de inconveniências da vizinhança da Terra
Outra forma de pensar nisto é calcular o tamanho do asteróide que seria necessário explorar para recuperar as quantidades destes elementos que estão a ser perdidas. Como observa um estudo de 2023, existem apenas alguns elementos que podem ser encontrados em concentrações mais elevadas nos asteróides do que nos minérios da Terra, como os metais do grupo da platina.
Utilizando valores médios de composição química e densidade para dois tipos diferentes de asteróides — as condritas carbonáceas comuns do grupo CM e os asteróides do tipo M, mais raros e ricos em ferro —, alguns dos elementos perdidos poderiam ser encontrados em corpos de dimensões modestas. A platina, por exemplo, equivale ao conteúdo de um asteróide com 16 a 43 metros de diâmetro. Os 180 quilogramas de cobalto poderiam ser recuperados de um asteróide com cerca de 3 a 6 metros de diâmetro.
Mas seria necessário um asteróide de 140 a 190 metros para recolher essa quantidade de cobre, algo na ordem dos 225 a 300 metros para uma quantidade equivalente de prata e bário, e algo como um asteróide de 530 metros para uma quantidade equivalente de estanho.
Mais uma vez, isto teria de ser repetido anualmente para compensar as perdas decorrentes da constelação de satélites.
A maioria destes elementos tem um valor demasiado baixo para serem alvos propostos para a mineração de asteróides, mas tem-se sugerido que materiais para naves espaciais, como o alumínio e o titânio, possam um dia ser extraídos no espaço para utilização no próprio espaço. A SpaceX sugeriu uma variante disto num documento apresentado à SEC: «Pretendemos estabelecer capacidades de fabrico com base na Lua, incluindo fábricas para produzir satélites de computação de IA em grande escala […] Esperamos utilizar matérias-primas da Lua para construir a maior parte da massa dos satélites e enviar chips e outros elementos de menor massa a partir da Terra.»
É tecnicamente possível extrair alumínio e titânio na Lua. Não se segue necessariamente que seja mais barato fabricar satélites na Lua apenas porque isso reduziria o peso lançado a partir da superfície da Terra. (Claro que, primeiro, seria necessário lançar para lá toda uma base lunar, uma operação de mineração e uma fábrica de satélites…)
Há uma série de questões sobre tudo isto que não seria necessário responder se estivéssemos a construir servidores na Terra, a instalá-los em centros de dados dentro de edifícios modestos e a processar de forma responsável os resíduos eletrónicos para reciclagem, daqui a alguns anos, quando estes deixarem de funcionar devido a causas relacionadas com resumos de e-mail. (Ou, melhor ainda, encaminhar algum equipamento para o mercado secundário, caso ainda tenha vida útil.) Para além do custo de colocar algo em órbita, há um custo associado ao facto de não o recuperar.
Será que algum dia haverá uma avaliação ambiental para projetos espaciais que inclua uma avaliação da massa de materiais que se propõe remover do sistema terrestre? O quadro jurídico para a extração de minerais do espaço tem sido muito debatido — mas órbitas congestionadas cheias de lixo (ou lixo a reentrar na atmosfera) podem não ser a única preocupação em matéria de eliminação de resíduos espaciais no horizonte, caso projetos desta dimensão venham a ser levados a sério.
Scott K. Johnson Redator Associado Scott K. Johnson Redator Associado Scott escreve sobre geociências e energia na Ars como freelancer desde 2011.