A explosão da IA ​​às suas custas? Crescente demanda por eletricidade e aumento dos preços da energia: data centers de IA versus a rede elétrica

Quem vai arcar com os custos do boom da IA? Por que as contas de luz podem explodir em breve?

Por trás da euforia virtual em torno da inteligência artificial, esconde-se uma realidade física incômoda: as demandas energéticas da revolução digital estão levando nossas redes elétricas à beira do colapso – e levantando a questão dispendiosa de quem deve arcar com os custos da expansão maciça da infraestrutura.

Embora as aplicações de IA visem tornar nosso dia a dia mais eficiente, elas estão causando um consumo de recursos sem precedentes no mundo físico. Os data centers estão se tornando os maiores consumidores de energia na indústria moderna; sua demanda está crescendo mais rápido em áreas metropolitanas como Frankfurt ou Dublin do que a capacidade de instalação de linhas de transmissão de energia. O resultado são longas filas de espera para conexões à rede elétrica e uma desvantagem competitiva na Europa que está retardando drasticamente a transformação digital. Mas o problema não é mais apenas técnico; está se tornando um barril de pólvora social: quem financiará os bilhões de euros investidos na rede elétrica?

Enquanto famílias e pequenas e médias empresas (PMEs) temem arcar com os custos do crescimento das gigantes da tecnologia por meio do aumento das tarifas de rede, exemplos dos EUA e da Irlanda mostram que existem outras alternativas. Nesses países, os grandes consumidores estão sendo cada vez mais responsabilizados – seja por meio de tarifas especiais para alta capacidade ou pela exigência de construção de suas próprias usinas de energia verde. Microsoft e OpenAI já estão reagindo com medidas radicais e planejando assumir o controle de seu próprio fornecimento de energia. Esta análise lança luz sobre a batalha global pelo quilowatt-hora e mostra por que a decisão sobre linhas de transmissão e tarifas determinará se a Europa permanecerá competitiva na era da IA ​​ou se tornará apenas a financiadora da digitalização.

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As contas de eletricidade estão ficando caras – e a sociedade está pagando o preço

O rápido aumento do consumo de eletricidade dos centros de dados de IA está transformando as políticas energéticas na Europa e nos EUA. À medida que o setor tecnológico entra em seu próximo ciclo de inovação, as operadoras de rede e os órgãos reguladores estão atingindo os limites de sua infraestrutura. A questão não é mais simplesmente se há eletricidade suficiente, mas quem arcará com os custos da capacidade adicional: os consumidores tradicionais de eletricidade, a indústria, os contribuintes ou os próprios operadores de centros de dados. A resposta a essa pergunta determinará a rapidez e as condições em que a transformação digital poderá avançar na Europa e nos EUA.

As demandas energéticas da economia da IA

A inteligência artificial depende de centros de dados que realizam cálculos de alto desempenho ininterruptamente. Trata-se de enormes usinas de poder computacional que não apenas consomem eletricidade para os chips, mas também exigem imensas capacidades de refrigeração. De acordo com estudos internacionais, o consumo global de eletricidade dos centros de dados foi de cerca de 415 terawatts-hora por ano em 2024, o que corresponde a aproximadamente 1,5% do consumo global de eletricidade. Projeta-se que esse número ultrapasse 900 terawatts-hora até 2030, quase o dobro do nível atual. Em muitos países industrializados, os centros de dados estão se tornando, portanto, uma das fontes de consumo de energia de crescimento mais rápido, em alguns casos crescendo mais rapidamente do que as residências e a indústria tradicional.

As cargas de trabalho de IA são particularmente intensivas em energia. Os processadores necessários, principalmente aceleradores gráficos ou de IA (GPUs/ASICs), operam em alta densidade e sob carga pesada. Isso aumenta significativamente o consumo de energia por unidade de computação, enquanto a eficiência energética por FLOPS melhora apenas lentamente. Nos EUA, os data centers já representam aproximadamente 4% do consumo nacional de eletricidade; em alguns estados, os data centers de IA podem representar de 10% a 12% do consumo de eletricidade em poucos anos. Na Europa, a demanda de eletricidade dos data centers aumentará para mais de 150 terawatts-hora até 2030 – uma parcela significativa da produção total que também deve estar disponível para a indústria, residências e transporte.

O gargalo: redes elétricas em vez de hardware

Na Europa, o boom da IA ​​não é prejudicado principalmente pela falta de chips ou investimentos, mas sim pela limitação das redes elétricas. A Comissão Europeia estabeleceu a meta de triplicar a capacidade dos data centers em cinco a sete anos para posicionar a Europa como um "continente de IA". No entanto, a infraestrutura está ficando para trás. Um data center pode ser construído em poucos anos, mas a expansão das linhas de energia e subestações geralmente leva mais de uma década. Os primeiros gargalos estão surgindo nessa tensão entre a dinâmica de TI de curto prazo e o planejamento de infraestrutura de longo prazo.

Os grandes provedores de nuvem geralmente constroem suas instalações em áreas metropolitanas, próximas a importantes centros de tráfego: Frankfurt, Amsterdã, Dublin, Paris e Londres. Esses mesmos centros já estão atingindo os limites da capacidade de suas redes. Em Frankfurt, os data centers são responsáveis ​​por até 40% do consumo local de eletricidade; em Dublin, esse número é ainda maior. Diversas cidades europeias já suspenderam projetos concretos devido à falta de conexão à rede elétrica. Especialistas estimam que cerca de um quinto dos data centers planejados na Europa não podem ser implementados tão rapidamente quanto o previsto inicialmente devido a gargalos na rede. Isso transforma o acesso à eletricidade em um recurso escasso, levando os investidores a buscarem regiões periféricas e mais rurais, onde as redes são menos sobrecarregadas.

Aguardando conexão à rede elétrica: anos em vez de meses

A consequência desses gargalos é um tempo de implementação mais longo. Na Alemanha, as operadoras de rede relatam que, em algumas regiões, toda a capacidade disponível já foi alocada. Frankfurt, o maior polo de data centers da Alemanha, praticamente não possui novas conexões de grande escala disponíveis, segundo as operadoras; a capacidade adicional só está planejada para um futuro distante. Padrões semelhantes estão surgindo em outras áreas metropolitanas, como Berlim-Brandemburgo, Stuttgart e Hamburgo. Diversos estudos relatam que, na Alemanha, investidores às vezes precisam esperar de sete a dez anos por uma conexão de rede se desejarem construir novas instalações ou grandes projetos.

Essa pressão para adiar projetos impacta diretamente a competitividade da Europa. Enquanto os EUA conseguem construir novos data centers rapidamente devido à maior disponibilidade de terrenos, processos de licenciamento mais ágeis e, por vezes, custos de energia mais baixos, os projetos europeus correm o risco de serem prejudicados por entraves burocráticos e de infraestrutura. A Agência Internacional de Energia (IEA) estima que a capacidade dos data centers europeus pode não triplicar como planejado até 2030, mas sim aumentar em cerca de 70% caso as redes elétricas não sejam significativamente expandidas. Isso agrava ainda mais o temor já existente de dependência dos provedores de nuvem americanos e, em certa medida, chineses, visto que essas empresas vêm construindo suas infraestruturas em seus respectivos mercados domésticos há tempos.

Eletricidade autogerada como solução: de consumidor da rede a microfornecedor

Onde a expansão da rede pública é muito lenta, os investidores estão respondendo com suas próprias soluções. Em vez de esperar anos por processos de licenciamento, eles estão construindo suas próprias usinas de energia ou sistemas de armazenamento diretamente no local. Em Frankfurt, por exemplo, um provedor de nuvem americano conectou uma usina a gás de 61 megawatts em simbiose com um fornecedor de energia para aliviar a pressão sobre a capacidade da rede local e expandir ainda mais seu próprio campus. Em outras regiões, estão planejados projetos em que os data centers serão alimentados inteiramente por seus próprios geradores a gás, células de combustível ou armazenamento de baterias.

Na Irlanda, a linha divisória foi traçada com particular clareza: após uma moratória de facto sobre novas ligações à rede elétrica em Dublin, os novos centros de dados tiveram inicialmente de suprir integralmente as suas necessidades de eletricidade com os seus próprios geradores ou sistemas de armazenamento em baterias. A autoridade reguladora também exigiu que estas instalações pudessem injetar eletricidade de volta na rede durante períodos de elevada procura. Isto cria pequenos "sistemas de energia dentro do sistema" que reduzem a pressão sobre as infraestruturas públicas, mas, simultaneamente, transferem os custos e os impactos ambientais para os próprios operadores. A questão de saber se isto é ecologicamente correto está intimamente ligada ao tipo de tecnologias utilizadas. As centrais elétricas a gás reduzem a carga da rede, mas aumentam as emissões; o armazenamento em baterias e as energias renováveis ​​no local, por outro lado, podem melhorar o equilíbrio climático, mas são mais caras e têm uma capacidade limitada.

A tarefa gigantesca da Europa: a expansão da rede enfrenta um dilema de redução de custos

A expansão da rede elétrica na Europa é um campo de batalha político em torno da distribuição e da responsabilidade. Associações industriais e operadores de rede estimam que cerca de € 2 trilhões precisarão ser investidos em tecnologias de transmissão, distribuição e controle de rede até 2050 para atender ao aumento da demanda por eletricidade proveniente de inteligência artificial, mobilidade elétrica, fornecimento de calor e outros processos de eletrificação. Somente na Alemanha, os operadores de rede de distribuição preveem investimentos de cerca de € 110 bilhões em redes de distribuição até 2033, com esses custos incorporados às tarifas de rede ao longo de décadas. Investimentos adicionais em energias renováveis, armazenamento e interconexão de redes, que somam bilhões a mais, também são necessários.

Atualmente, o público em geral – ou seja, famílias e pequenas e médias empresas – arca com grande parte desses custos por meio das contas de luz, enquanto os grandes operadores de data centers geralmente se beneficiam de tarifas especiais. Na Alemanha, estão sendo discutidas regulamentações abrangentes que exigiriam que os data centers otimizassem suas conexões com a rede elétrica ou contribuíssem para projetos de expansão da mesma. A Irlanda foi além, exigindo que novos projetos não apenas atendam às suas próprias necessidades, mas também respondam de forma flexível aos picos de demanda ou disponibilizem capacidade adicional no mercado. Isso muda o foco: não se trata mais apenas de "quanta eletricidade precisamos", mas sim de "como os data centers podem ser integrados a uma rede elétrica flexível e inteligente?".

A resposta da Irlanda: fontes de energia autogeradas e suporte à rede elétrica

A Irlanda é um excelente exemplo da tensão entre atratividade econômica e capacidade da rede elétrica. Dublin é considerada um dos principais polos de computação em nuvem da Europa, o que aumentou drasticamente a demanda por eletricidade na região. Os data centers são agora responsáveis ​​por uma porcentagem de três dígitos do consumo local de eletricidade; em alguns cenários, essa participação deverá atingir um terço da demanda total de eletricidade da Irlanda até 2030. A rede elétrica não estava preparada para esse ritmo, o que levou a autoridade reguladora EirGrid a impor uma moratória de fato sobre novas conexões à rede em Dublin.

Em resposta, foi introduzida uma nova regulamentação que exige que os novos centros de dados na Irlanda construam a sua própria capacidade de geração de energia renovável ou grandes sistemas de armazenamento de baterias capazes de injetar eletricidade de volta na rede. Em alguns casos, até 80% da procura anual deve ser satisfeita por centrais de energia renovável recém-construídas na Irlanda. Esta abordagem combina o alívio da pressão sobre a rede com a descarbonização: os operadores são, assim, obrigados a associar o seu crescimento à capacidade verde adicional, em vez de simplesmente sobrecarregar a rede existente. Ao mesmo tempo, reduz a dependência de geradores de reserva a combustíveis fósseis, o que tem efeitos positivos tanto em termos de proteção climática como de estabilidade da rede.

Alemanha: entre o desejo de digitalização e as demandas climáticas

Na Alemanha, o conflito se desenrola de forma semelhante, mas com ênfases diferentes. Por um lado, o país se promove como um dos principais polos europeus de IA, destacando seus preços de energia, infraestrutura e segurança regulatória. Por outro lado, existem metas climáticas nacionais e a necessidade de suprir a demanda de eletricidade em grande parte com energia renovável. A Agência Federal de Redes prevê que somente os data centers consumirão entre 78 e 116 terawatts-hora de eletricidade por ano até 2037 – o equivalente a até 10% do consumo total de eletricidade da Alemanha. Nesse cenário, a integração dos data centers ao mercado de energia se torna uma questão política fundamental.

Até o momento, o setor de data centers na Alemanha cresceu principalmente devido à liberalização e à segurança dos investimentos. Novos data centers em muitas regiões se beneficiam de tarifas de rede reduzidas, incentivos fiscais e processos de licenciamento simplificados. A situação se torna crítica quando surge a mensagem de que as grandes corporações são responsáveis ​​pela necessidade de expansão da infraestrutura, enquanto os custos são diluídos ao longo dos anos por meio dos preços da eletricidade. Nesse contexto, organizações de defesa do consumidor e alguns políticos exigem que as operadoras contribuam mais para os custos da infraestrutura. As propostas variam desde modelos de sobretaxa e instalação obrigatória de opções de flexibilidade até taxas fixas de infraestrutura pagas diretamente às operadoras de rede.

Áreas de atuação: B2B, digitalização (de IA a XR), engenharia mecânica, logística, energias renováveis ​​e indústria

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Virgínia: Tarifa especial para a elite da IA

Nos EUA, a resposta para a questão dos custos já está mais claramente definida do que na Europa. No estado da Virgínia, um dos locais mais importantes para infraestrutura de IA e nuvem, a concessionária regional Dominion Energy introduziu, em 2027, uma classe tarifária separada para grandes consumidores com consumo energético extremamente elevado. Centros de dados de IA e outros grandes consumidores dessa classe devem pagar por pelo menos 85% da capacidade da rede contratada, mesmo que não a utilizem integralmente, e também arcar com grande parte dos custos de geração. Isso garante que residências e pequenas empresas não precisem arcar com os custos adicionais decorrentes do aumento acentuado da demanda por capacidade.

Os motivos para essa mudança residem no aumento drástico dos preços da capacidade. Em um mercado regional de eletricidade, os preços da capacidade aumentaram oito vezes em um ano, um aumento diretamente atribuído à demanda de data centers de inteligência artificial. A Virgínia prevê que a demanda total de energia aumentará em mais de 180% até 2040, caso os projetos planejados sejam implementados. As novas regras visam impedir a especulação e a supervalorização da capacidade, garantindo, ao mesmo tempo, o financiamento das expansões necessárias da rede. Os críticos veem esse modelo como um fardo para os investidores, que precisam arcar com o risco de contratos caros e capacidade parcialmente ociosa. Os defensores argumentam que isso resultará em uma distribuição de custos mais transparente e justa para a sociedade como um todo.

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A competição pela expansão da rede elétrica: IA versus outros consumidores

Na Europa e nos EUA, a expansão das redes elétricas é impulsionada não apenas pelo crescimento dos centros de dados, mas também pela eletrificação dos transportes e do aquecimento, bem como pela expansão das energias renováveis. Na Alemanha e em outros países europeus, espera-se que milhões de carros elétricos, bombas de calor e sistemas de aquecimento elétrico sejam conectados nos próximos anos, agravando ainda mais os perfis de carga. Nos EUA, paralelamente ao boom da inteligência artificial, discute-se uma expansão massiva de veículos elétricos e sistemas de casas inteligentes, o que também pressionará as redes locais.

Isso cria uma competição por prioridades: a infraestrutura deve ser expandida principalmente para a economia digital e a indústria de IA, ou a segurança do fornecimento para todos os consumidores finais deve ter prioridade máxima? Em muitas regiões, a expansão da rede elétrica já está sujeita a atrasos devido aos processos de licenciamento, regulamentações de planejamento e avaliações de impacto ambiental. Nesse contexto, existe o risco de que os data centers — como grandes clientes com alto poder de investimento — recebam tratamento preferencial, enquanto outros consumidores em regiões menos atrativas aguardam por capacidade adicional. Tal cenário gera tensões sociais, especialmente se os custos dos projetos de expansão da rede forem distribuídos por meio das tarifas de eletricidade.

Investimentos corporativos: "Nós mesmos pagamos por isso"

Além das medidas governamentais e regulatórias, as principais empresas de tecnologia estão cada vez mais focadas em seus próprios investimentos. A mensagem é clara: não queremos apenas consumir eletricidade, mas também contribuir para a construção da infraestrutura. A OpenAI anunciou que os custos dos projetos de expansão de eletricidade e rede necessários para suas campanhas Stargate serão arcados diretamente pelos próprios projetos. Em vez de distribuir os custos adicionais por meio das tarifas gerais de eletricidade para os consumidores, a empresa pretende financiar a geração adicional, o armazenamento e a expansão da rede necessários para as cargas de vários gigawatts dos supercomputadores de IA. Isso substitui a lógica de "construir primeiro, reduzir depois" por um modelo que aborda os gargalos de infraestrutura de forma proativa.

A OpenAI descreve explicitamente essa estratégia como "financiar com recursos próprios". Nos locais planejados para o Stargate nos EUA, a expansão da rede não será financiada exclusivamente por meio das tarifas regulares de rede, que impactariam diretamente residências e pequenas empresas. Em vez disso, a empresa iniciará seus próprios projetos em estreita cooperação com concessionárias locais, operadoras de rede e autoridades reguladoras. Esses projetos garantirão tanto o fornecimento local quanto a estabilidade da rede. Em alguns casos, estão planejados modelos específicos nos quais usinas de energia solar com armazenamento em baterias são conectadas diretamente ao local, ou novas linhas de transmissão de alta tensão são construídas especificamente para os data centers. Em Wisconsin e no Texas, já estão planejadas colaborações com fornecedores de energia locais para garantir que a capacidade adicional não seja simplesmente "retirada" da rede existente, mas sim compensada por nova capacidade de geração.

O papel dos players tradicionais: Microsoft e outros gigantes da indústria

Da mesma forma, a Microsoft anunciou que tratará seus data centers não apenas como fontes de carga, mas como participantes ativos no mercado de energia. A infraestrutura de IA está sendo cada vez mais integrada a estruturas de carga flexíveis que podem ser ajustadas de acordo com a demanda da rede. Embora empresas industriais tradicionais em muitos países já utilizem programas de resposta à demanda para reduzir a carga durante os horários de pico, os grandes provedores de nuvem estão levando esse conceito a um novo patamar. Seus data centers podem transferir tarefas de treinamento para horários de baixa carga e alta disponibilidade de energia renovável, mitigando assim os preços de pico da eletricidade e facilitando a integração de energia eólica e solar. Em algumas regiões, os data centers agora são tratados como "cargas flexíveis" — cargas que podem até tolerar interrupções de curto prazo quando necessário para melhorar a estabilidade da rede.

Organizações do setor argumentam que esses modelos fazem parte de uma nova compreensão do papel da infraestrutura digital. Os data centers não devem mais ser vistos como consumidores passivos de eletricidade, mas sim como parte do fornecimento de energia que contribui ativamente para a estabilidade da rede. Nos EUA, essa discussão já está ocorrendo no âmbito das operadoras regionais de rede, onde grandes data centers estão sendo incluídos no planejamento de reservas e capacidades de flexibilidade. Na Europa, essa abordagem ainda está sendo adotada com cautela, visto que a infraestrutura e o arcabouço regulatório do mercado são menos flexíveis. No entanto, está se tornando evidente que os operadores de data centers serão cada vez mais impulsionados a assumir o papel de "parceiros de energia" no futuro, não apenas pagando pela energia, mas também fornecendo ativamente informações para o planejamento e capacidades de flexibilidade.

A política como mediadora: entre o clima e a competição

Na Europa, o papel político está se tornando cada vez mais evidente. A Comissão Europeia enfatiza que atingir as metas climáticas e garantir a segurança do abastecimento pode entrar em conflito com a expansão desenfreada da infraestrutura de IA, caso esta não seja levada em consideração. Ao mesmo tempo, a União quer evitar que empresas e instituições de pesquisa europeias fiquem para trás em relação aos EUA e à Ásia no desenvolvimento de IA. Os formuladores de políticas, portanto, encontram-se em um clássico dilema: por um lado, as redes precisam ser expandidas para viabilizar os projetos de infraestrutura digital; por outro, as finanças públicas precisam ser protegidas para manter a dívida dentro dos limites dos critérios de estabilidade.

A resposta reside numa combinação de regulamentação, investimento e políticas de inovação. Os reguladores estão a tentar definir regras mais claras para a inclusão dos centros de dados nos custos de infraestruturas, sem prejudicar o crescimento da economia digital. Na Alemanha, por exemplo, discute-se se os centros de dados devem ser obrigados a financiar uma parte da capacidade de geração e armazenamento necessária localmente, ou pelo menos a cobrir os custos adicionais de expansão da rede elétrica sob a forma de montantes fixos. Outros países estão a analisar modelos em que os novos centros de dados só são aprovados se puderem ser comprovadamente integrados no planeamento local do fornecimento de energia e se contribuírem com capacidade de geração adicional.

A questão do custo: quem vai pagar a conta?

A questão crucial permanece: quem arcará com os custos da expansão da rede e dos projetos de capacidade necessários? Até agora, prevaleceu a lógica da distribuição: os custos são distribuídos entre todas as residências e empresas por meio das tarifas de eletricidade, embora o aumento da carga geralmente seja causado apenas por alguns grandes consumidores. Nos EUA e na Virgínia, essa lógica está sendo cada vez mais questionada. As novas categorias tarifárias para data centers visam garantir que os custos adicionais da capacidade extra e dos projetos de expansão da rede necessários sejam arcados principalmente pelas operadoras em questão, e não pelo público em geral.

Na Europa, a discussão é menos clara. Alguns fornecedores de energia argumentam que os custos adicionais de infraestrutura já estão incluídos nas tarifas da rede e, portanto, devem ser suportados por todos os consumidores. Outros intervenientes, particularmente associações de consumidores e políticos locais, exigem que os grandes centros de dados cubram diretamente os seus custos de infraestrutura ou, pelo menos, contribuam com uma parcela significativamente maior. Implementar tais exigências continua a ser difícil, uma vez que a infraestrutura é normalmente interligada e os custos adicionais nem sempre podem ser claramente atribuídos a projetos individuais. No entanto, o debate público está cada vez mais a caminhar para uma atribuição de responsabilidades mais clara.

O conflito climático: IA ou proteção climática?

O conflito climático entre a expansão da IA ​​e a redução das emissões desempenhará um papel central nos próximos anos. A intensidade energética da economia da IA ​​é considerável, embora a eficiência energética por unidade de computação esteja em constante crescimento. No entanto, a demanda total está crescendo mais rapidamente do que os ganhos de eficiência, o que significa que o consumo absoluto de eletricidade continuará a aumentar. Em muitas regiões, a demanda adicional está sendo atendida pelas capacidades de geração existentes, algumas das quais baseadas em combustíveis fósseis. Na Alemanha e em outros países europeus, a integração das cargas de IA na matriz energética existente já é vista como um desafio.

A resposta política reside numa combinação de medidas de eficiência energética, geração de energia limpa e opções de flexibilidade. Os centros de dados devem ser construídos com os projetos mais eficientes em termos energéticos possíveis, e o resfriamento e a dissipação de calor devem ser otimizados para minimizar o consumo de energia por unidade de computação. Ao mesmo tempo, a integração de energias renováveis ​​na matriz elétrica será acelerada para reduzir a intensidade das emissões da carga adicional. Muitos países estão desenvolvendo programas de incentivo para centros de dados energeticamente eficientes e para o uso de calor residual em sistemas de aquecimento industrial ou municipal. Projetos-piloto estão sendo planejados na Irlanda e na Alemanha para integrar centros de dados em redes de aquecimento urbano, utilizando o calor residual para aquecer edifícios ou instalações industriais.

Um modelo misto como solução

Em última análise, nenhum modelo isolado será suficiente para resolver as tensões entre o crescimento da IA, a segurança do abastecimento e as metas climáticas. A solução reside em um modelo híbrido que compreenda a rápida expansão da rede elétrica, a gestão inteligente da carga e o investimento corporativo. Os operadores da rede devem ser capacitados para expandir a infraestrutura em um ritmo que acompanhe o crescimento da infraestrutura digital. Simultaneamente, os centros de dados devem ser integrados a estruturas de carga flexíveis que aprimorem a estabilidade da rede e facilitem a integração de energias renováveis. A questão crucial de quem arcará com os custos será decidida nos próximos anos não apenas por razões técnicas, mas também políticas. A resposta determinará se a Europa e os EUA abraçarão a revolução da IA ​​como um desenvolvimento compartilhado, impulsionado pela infraestrutura energética, ou se os custos da digitalização serão suportados principalmente por consumidores e contribuintes.

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