À medida que a indústria da inteligência artificial esquenta, as Indústrias Karman tentam acalmá-la.
A startup Signal Hill afirma ter desenvolvido um sistema de refrigeração que utiliza tecnologia de motor de foguete SpaceX para controlar o impacto ambiental dos data centers, resfriando-os com menos espaço, menos energia e sem água.
Recentemente, arrecadou US$ 20 milhões e planeja começar a construir seu primeiro compressor em Long Beach ainda este ano.
“Nossa tese de alto nível é que podemos fabricar os melhores compressores usando a melhor e mais recente tecnologia”, disse David Tearse, CEO da Karman. “Queremos reduzir o consumo de eletricidade para resfriamento para que você tenha a maneira mais eficiente de resfriar esses chips.”
Chips caros e de última geração que suportam IA podem ficar lentos ou desligar se superaquecerem. A temperatura pode chegar a mais de 200 graus, mas deve estar abaixo de 150 graus para funcionar bem.
O armazenamento refrigerado com dezenas de milhares de unidades requer espaço cheio de equipamentos e grandes quantidades de água.
Karman desenvolveu um sistema de resfriamento semelhante a uma bomba de calor doméstica típica, apenas a bomba usa dióxido de carbono líquido como agente de resfriamento, que é circulado usando tecnologia de motor de foguete em vez de um ventilador. As bombas eficientes da empresa podem reduzir o espaço necessário para equipamentos de refrigeração de data centers em até 80%.
Durante anos, os data centers usaram ventiladores e condicionadores de ar para soprar ar frio sobre os chips. Instalações maiores passam líquido frio por tubos próximos ao chip para absorver calor. Esse líquido quente é canalizado para um refrigerador, onde uma vasta rede de canos consome tanta água quanto uma cidade. 50.000 pessoas para remover o calor.
Um data center de 50 megawatts também usa eletricidade suficiente para abastecer uma cidade de médio porte.
Como a IA tem data centers superdimensionados e à medida que mais chips são adicionados, ela requer mais espaço e energia para resfriamento.
“É como uma batalha perdida, especialmente quando você continua investindo suas fichas”, disse Tearse.
Os sistemas de refrigeração são responsáveis por até 40% do consumo de energia do data center e do consumo médio de energia do data center mais de 35.000 galões água por dia.
Quase 100 gigawatts de capacidade de novos centros de dados serão adicionados até 2030 e as restrições energéticas tornaram-se o maior obstáculo à expansão. Os data centers dos EUA consumirão cerca de 8% de toda a eletricidade do país até 2030, segundo a Agência Internacional de Energia.
Comunidades por toda a América estão a começar a protestar contra a construção de centros de dados, temendo que a necessidade de electricidade e água possa sobrecarregar as infra-estruturas e aumentar os custos para os consumidores. Espera-se que este sistema de resfriamento utilize até 33 bilhões de galões de água por ano até 2028.
As grandes empresas tecnológicas e os investidores de capital de risco estão a gastar milhares de milhões de dólares para substituir a tecnologia antiga por soluções energeticamente eficientes. A Microsoft anunciou um novo design de data center que não utiliza água para resfriamento. Recentemente, comprometeu-se a garantir que os seus centros de dados não aumentariam os custos de electricidade nem negariam o abastecimento de água às comunidades locais.
O mercado de refrigeração de data centers deverá crescer de aproximadamente US$ 11 bilhões em 2025 para quase US$ 25 bilhões em 2032.
Para atender esse mercado aparentemente insaciável, Karman desenvolveu um compressor rotativo que gira a 30.000 rotações por minuto – quase 10 vezes mais rápido versus compressores tradicionais – para transferir calor.
“Há três ou quatro anos, isso era muito desafiador, simplesmente porque os motores ainda não existiam. Os componentes automotivos estavam atingindo essas velocidades”, disse Chiranjeev Kalra, cofundador e diretor de tecnologia da Karman.
Cerca de um terço da equipe de 23 pessoas de Karman vem da SpaceX ou do Rocket Lab, e eles aproveitaram a tecnologia da engenharia aeroespacial e de veículos elétricos para projetar o mecanismo do motor de alta velocidade.
Este sistema utiliza um tipo especial de dióxido de carbono sob alta pressão para transferir calor do data center para o ar externo. Dependendo das condições, pode realizar a mesma quantidade de resfriamento usando menos da metade da energia.
As bombas de calor Karman podem rejeitar calor para o ar ou canalizá-lo para resfriamento extra ou até mesmo para geração de energia.
Um dos maiores pontos potenciais de venda deste sistema é que ele não necessita de água, permitindo que os data centers sejam localizados em locais onde a água é escassa.
Em lugares muito quentes como Texas e Arizona, os sistemas de resfriamento enfrentam dificuldades, seja usando água em excesso para resfriar ou tendo que limitar o superaquecimento dos chips.
A última rodada de financiamento de Karman eleva o dinheiro total arrecadado para mais de US$ 30 milhões. Os principais participantes incluem Riot Venture, Sunflower Capital, Space VC, Wonder Ventures e o ex-CEO da Intel e VMware, Pat Gelsinger.
Karman disse que começará as entregas aos clientes no verão de 2026 a partir de uma fábrica em Los Angeles projetada para produzir 100 unidades por ano. O plano é aumentar a capacidade em quatro vezes.
Se for bem-sucedido, Karman poderá reduzir a participação de mercado da Trane Technologies e da Schneider Electric, líderes em sistemas de rejeição de calor.
