Net Zero: a nuvem e a descarbonização da Microsoft

Espera-se que a demanda por dados e serviços digitais continue crescendo exponencialmente nos próximos anos, com o tráfego global da internet projetado para dobrar até 2022. A Microsoft Cloud é a nuvem confiável para experiências digitais diárias no trabalho e em casa – desde aplicativos críticos para serviços de vida e segurança, instituições de ensino e governos até o avanço da pesquisa científica em torno dos desafios mais proeminentes do mundo – como as mudanças climáticas. Por trás da nuvem há datacenters físicos, redes e fibras conectadas às redes de energia do mundo. Os clientes já se beneficiam da capacidade da nuvem de fornecer eficiência massiva que reduz a pegada de carbono coletiva necessária para suportar as necessidades de computação do mundo. Mesmo assim, a crescente demanda por nuvem leva ao aumento da demanda por datacenters, que requerem energia, terra e água para operar. Nós – e o setor da nuvem – enfrentamos um desafio importante como resultado: dimensionar nosso poder de computação para dar progresso a economias, pesquisas e oportunidades econômicas inclusivas digitais – enquanto ajuda a preservar o único planeta que temos. 

O compromisso da Microsoft é ser negativa em carbono até 2030 e até 2050 remover do meio ambiente todo o carbono que a empresa emitiu diretamente ou por consumo elétrico desde que foi fundada, em 1975. Para isso, os datacenters devem fazer parte da solução para a descarbonização ampla. Os desafios do clima que enfrentamos não serão resolvidos apenas por uma empresa ou indústria.

Hoje, estamos compartilhando mais sobre nossa abordagem para não apenas atingir nossos objetivos, mas também ter um impacto mais amplo, capacitando clientes e parceiros por meio de ferramentas para medir o progresso e por meio de nossas próprias operações de datacenter e cadeia de suprimentos nas quais nossos clientes confiam. Além disso, estamos buscando

tecnologias inovadoras para inspirar o pensamento multidimensional sobre como incorporamos a sustentabilidade ao projeto e às operações futuras de datacenter.

Levando Nossos Datacenters Sustentáveis em direção a um Futuro Net Zero em Carbono

À medida que continuamos a crescer para suportar o aumento da demanda por nuvem nos setores público e privado, é fundamental que dediquemos recursos para encontrar soluções criativas e inovadoras para os desafios operacionais e de engenharia dos datacenters de hoje para nos ajudar a atender as nossas metas de sustentabilidade ambiciosas. Nosso investimento em pesquisa e desenvolvimento de datacenters está nos ajudando a enfrentar desafios importantes para reduzir as emissões de carbono em toda a nossa construção e operações, reduzir significativamente e eliminar o uso de água para resfriamento, reduzir o desperdício eletrônico ao dar uma nova vida às peças do servidor e sustentar os ecossistemas locais onde estão nossos datacenters. Nossa missão não é apenas encontrar maneiras de melhorar nossas operações de datacenter, mas também compartilhar esses aprendizados com o setor mais amplo da nuvem e ambiente construído.

Hoje, estamos anunciando o progresso de várias iniciativas-chave de desenvolvimento avançado que fornecerão aprendizados e insights adicionais que podemos levar para nossas operações existentes e ajudar a moldar o futuro do datacenter:

• Reduzir o uso de água em operações de datacenter em 95% até 2024: O compromisso da Microsoft de ser positiva para a água até 2030 exige que analisemos todos os aspectos de nossas operações para reduzir e eliminar o uso da água. Hoje, estamos anunciando uma nova abordagem para o gerenciamento de temperatura do datacenter, que reduzirá ainda mais a quantidade de água usada em nossos datacenters globais resfriados por evaporação em 95% até 2024 – ou uma estimativa de 5,7 bilhões de litros por ano. Através de nossa extensa pesquisa global sobre o desempenho do servidor em temperaturas mais quentes, somos capazes de criar pontos de ajuste mais altos para uma variedade de climas diferentes para quando o resfriamento evaporativo à base de água é necessário visando preservar o desempenho e a confiabilidade do servidor. Esperamos que este projeto seja totalmente implementado até 2024, e tenha o potencial de eliminar o uso de água para resfriamento em regiões como Amsterdã, Dublin, Virgínia e Chicago, além de reduzir o uso da água em regiões desérticas como o Arizona em até 60%.

• Pesquisa contínua em resfriamento por imersão líquida, em direção a opções de resfriamento sem água: Este ano, alcançamos um grande marco em P&D de resfriamento líquido, tornando a Microsoft o primeiro provedor de nuvem que executa o resfriamento por imersão líquida em duas fases em um ambiente de produção, demonstrando viabilidade para uso mais amplo em nossos datacenters. Nossa mais recente pesquisa em resfriamento líquido lida com o conceito de overclocking, que é operar componentes de chip além de sua voltagem pré-definida, limites térmicos e do projeto de energia para melhorar ainda mais o desempenho. Com base em nossos testes, descobrimos que, para alguns chipsets, o desempenho pode aumentar em 20% com o uso do resfriamento líquido. Isso demonstra como o resfriamento líquido pode ser usado não apenas para dar suporte as nossas metas de sustentabilidade para reduzir e levar a eliminar a água usada para resfriamento em datacenters, mas também para gerar mais chips em funcionamento que operam em temperaturas mais quentes de resfriamento para cargas de trabalho avançadas de IA e ML. Devido às eficiências na energia e no resfriamento que o resfriamento líquido nos oferece, ele desbloqueia um novo potencial para o design do rack do datacenter. Em suma, o resfriamento líquido abre caminho para servidores mais densamente compactados em espaços menores, o que significa maior capacidade por metro quadrado em um datacenter – ou a capacidade de criar datacenters menores em locais mais estratégicos no futuro. Isso aumenta os benefícios do design de resfriamento sem água.

• Projetos de datacenters para dar suporte aos ecossistemas locais: Operamos datacenters em todo o mundo, cada um com diferentes espécies nativas, temperaturas e padrões climáticos. Entender como podemos projetar datacenters para dar suporte aos ecossistemas locais começa com a compreensão de como um ecossistema funciona por si só. A Microsoft tem feito avaliações de desempenho do ecossistema em doze regiões de datacenter, a serem concluídas até o final do ano civil. Por meio desta pesquisa, estamos quantificando o desempenho do ecossistema em termos de: quantidade e qualidade da água; ar; carbono; clima; qualidade do solo; saúde e bem-estar; e ecossistema. Nosso objetivo é renovar e revitalizar a área ao redor para que possamos restaurar e criar um caminho para fornecer valor regenerativo para a comunidade local e o meio ambiente. Os resultados desta pesquisa estão ajudando a informar um dos nossos primeiros projetos na Holanda do Norte, parte da nossa região de datacenters em Amsterdã. Para começar, construiremos uma área florestal de baixa altitude ao redor do datacenter, bem como áreas de florestas alagadas, que são altamente saturadas com água e vegetação adequadas para a filtragem de água para processar naturalmente a água da chuva e o escoamento de resíduos. Os resultados dessas diferentes abordagens sugerem que o desempenho do ecossistema pode ser restaurado em até 75%. Há ainda mais a ser feito com isso, mas estamos encorajados e inspirados pelo que vimos até agora.

• A diminuição da pegada de carbono no projeto e construção de datacenters: O carbono incorporado é responsável por pelo menos 11% das emissões globais de gases do efeito estufa, de acordo com os dados mais recentes da Aliança Global para Edifícios e Construção. Estas são as emissões associadas a materiais e processos de construção por todo o ciclo de vida completo de um edifício ou infraestrutura. Grande parte do carbono incorporado é atribuído ao concreto e ao aço e, ao escolher opções de baixo carbono, podemos ter um impacto significativo na redução das emissões de carbono associadas a cada novo edifício. Estamos no caminho certo para construir entre 50 e 100 novos datacenters todos os anos em resposta à demanda do cliente. Para reduzir o carbono incorporado no projeto e construção desses datacenters, estamos usando uma ferramenta chamada Calculadora de Carbono Incorporado na Construção (EC3) desenvolvida pela Building Transparency sem fins lucrativos. Como um passo inicial fundamental para todos os novos datacenters, agora exigimos que nossas equipes de construção usem a ferramenta EC3 para identificar materiais de construção que reduzam o carbono incorporado. Através da EC3, encontramos oportunidades para reduzir o carbono incorporado de concreto e aço de 30-60%. Nosso objetivo é ajudar a acelerar a adoção de materiais de armazenamento de carbono não apenas na Microsoft, mas em todo o setor, e estamos investindo em pesquisa para encontrar materiais sustentáveis na construção de fundações, estruturas e áreas delimitadas que possam contribuir para uma arquitetura positiva para o carbono. Um desses exemplos é o nosso trabalho com o Carbon Leadership Forum (CLF), uma organização acadêmica do setor sem fins lucrativos da Universidade de Washington. Juntos, publicamos um estudo que explora seis materiais de baixo carbono: blocos de terra, blocos de concreto de cimento, tijolos/painéis cultivados de algas, tubos estruturais de micélio (cogumelo), fibras cultivadas para fins específicos e painéis de resíduos agrícolas – que podem ajudar a reduzir as emissões de carbono e alterar o perfil climático das construções. Nossos testes serão executados durante o inverno para validar a durabilidade de datacenters e outros tipos de construção, e compartilharemos nossos aprendizados para outras pessoas do setor implementarem. Por fim, estamos colaborando com nossos colegas da Microsoft Research que introduziram recentemente o Projeto Zerix, que visa alcançar carbono incorporado e resíduos incorporados em zero líquido em nossos datacenters e mais por meio de plásticos biodegradáveis, placas de circuito impresso sustentáveis e materiais de concreto biológico.

Progresso na nossa jornada

Nosso progresso hoje é possível devido a investimentos anteriores que fizemos no desenvolvimento avançado de datacenters e desenvolvimento com parceiros em soluções e ferramentas baseadas em nuvem que podemos usar em nossas operações diretas que o mercado mais amplo também pode usar. Alguns dos nossos marcos mais recentes incluem:

• Energia renovável e descarbonização da rede: Em julho, expandimos nossa promessa de ter 100% de fornecimento de energia renovável até 2025, comprometendo-nos a ter 100% de nosso consumo de eletricidade, 100% das vezes, ligado a compras de energia zero de carbono até 2030. Referimo-nos a isto como o nosso compromisso 100/100/0. Nos últimos 12 meses, a Microsoft assinou novos contratos de compra de aproximadamente 5,8 gigawatts de energia renovável em 10 países em todo o mundo. Isso inclui mais de 35 negócios individuais, incluindo mais de 15 na Europa, abrangendo a Dinamarca, Suécia, Espanha, Reino Unido e Irlanda. Essa aquisição eleva nossos projetos de energia renovável operacionais e contratados para 7,8 gigawatts globalmente. De acordo com a Bloomberg NEF, esse progresso torna a Microsoft, atualmente, o maior comprador corporativo de energia renovável em 2021. Mas não vamos parar por aí.
• Centros Circulares da Microsoft: Criamos o primeiro tipo de Centro Circular da Microsoft que nos ajudará a estender o ciclo de vida dos servidores e reutilizá-los para reduzir o desperdício. Também, lançamos recentemente nosso Centro Circular em Amsterdã com planos de trazer novos Centros Circulares para Boydton, Dublin, Chicago e Singapura no próximo ano fiscal. Em 2020, conforme relatado pela CDP, nossos principais fornecedores reduziram sua pegada de carbono coletiva em 21 milhões de toneladas métricas de equivalentes de dióxido de carbono (CO2 e). No próximo ano, estenderemos este modelo a todos os nossos ativos de computação em nuvem e estamos no caminho certo para alcançar 90% de reutilização.
• Certificação de LEED: Comprometemo-nos a certificar todos os nossos datacenters para o status LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) Gold – demonstrando que nossos edifícios são eficientes em termos de energia e recursos. Nossa região de datacenter no Arizona, que foi lançada em junho, agora possui a certificação LEED Gold.
• Conectando ativamente a energia 24 horas por dia, 7 dias por semana: Estamos construindo uma das nossas regiões de  nuvem mais sustentáveis na Suécia, cujo lançamento está previsto para o final deste ano, que usará a primeira solução de monitoramento de energia por hora que criamos com nossa parceira Vattenfall, permitindo-nos usar 100% de energia renovável para cada hora de consumo. Esta solução está disponível para os clientes da Vattenfall hoje.
• Trabalhando com a nossa Cadeia de Suprimentos em Nuvem para Reduzir as Emissões de Escopo 3: Em apoio à redução de nossas emissões de escopo 3 – ou de todas as emissões indiretas de operações – nossos principais fornecedores relataram a redução de sua pegada coletiva em 23,2 milhões de toneladas métricas de equivalentes de dióxido de carbono (CO2e) e a economia de um total de US $ 1,47 bilhão, de acordo com o último ciclo de relatórios da Carbon Disclosure Project (CDP). No ano fiscal de 2021, expandimos o número de fornecedores no programa e aprofundamos nosso nível de participação para garantir que nossas reduções de emissões sejam alcançadas. Isso se baseia no trabalho mencionado acima para lidar com as emissões de escopo 3 em nosso projeto e construção de datacenters, reduzindo o carbono incorporado.

Apresentando a Microsoft Cloud for Sustainability em Versão Preliminar Pública

Além desses investimentos na nossa infraestrutura de nuvem, hoje temos o prazer de anunciar a versão preliminar pública da Microsoft Cloud for Sustainability, que permitirá às organizações registrar, relatar e reduzir com mais eficácia suas emissões de carbono em um caminho para o zero líquido. É difícil melhorar ou mudar o que não se pode medir. O mundo precisa de padrões globais – uma base comum para garantir que as emissões de carbono sejam medidas de maneira precisa, consistente e confiável em todo o mundo – e soluções tecnológicas inovadoras para reduzir as emissões de carbono e nosso impacto ambiental.

Juntamente com nossos parceiros e clientes, podemos chegar ao zero líquido e criar o caminho para o carbono negativo. Para chegar lá, precisamos compartilhar nossos aprendizados e progressos e criar novas ferramentas e soluções para avaliar o desempenho de onde estamos hoje, medir nosso progresso e disponibilizá-lo amplamente. Se quiser saber mais sobre nossas operações e compromissos de datacenters que ocorrem hoje, você pode visitar o microsoft.com/sustainability, bem como fazer uma visita virtual aos nossos datacenters aqui.

Imagem: G1