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A IA e a corrida contra as alterações climáticas

Os heróis da tecnologia impulsionam o objetivo de emissões líquidas nulas: a IA e a corrida contra as alterações climáticas. O tempo pressiona-nos, com a IA industrial a acelerar o nosso percurso. Mais informações no artigo de Pina Schlombs.

Os heróis da tecnologia impulsionam o objetivo de emissões líquidas nulas: a IA e a corrida contra as alterações climáticas

O tempo continua a ser a grande força imparável. Pode ser nosso aliado e facilitador – um dos “guerreiros mais poderosos” de Tolstói. Une-nos a todos na corrida para zero emissões, uma corrida em que todos temos a mesma linha de chegada, as mesmas regras e o mesmo juiz a decidir se vencemos. E, nesta corrida, a IA industrial pode ajudar a acelerar o ritmo para minimizar os nossos impactos ambientais. Eis como.

Autor: Pina Schlombs, Responsável pela Sustentabilidade, Siemens Digital Industries Software

Autor: Pina Schlombs, Líder de Sustainability, Siemens Digital Industries Software

Hoje, as mudanças sísmicas estão a transformar o mundo em que vivemos. A nossa capacidade de dominar estes 'megatendências” — mudança demográfica, urbanização, glocalização, mudança ambiental e eficiência de recursos, e digitalização — vão moldar o nosso futuro coletivo.

A pressão do tempo pesa muito sobre tudo isso. Mas esta pressão torna-se existencial quando se trata da corrida para atingir as emissões líquidas zero; emissões líquidas zero no sentido lato abrangendo todos os impactos ambientais induzidos pelo homem. O tempo está a esgotar-se para atingir os objetivos do Acordo de Paris e, conforme destacado no Infrastructure Transition Monitor 2023, menos de 50% das organizações esperam atualmente cumprir as suas metas de descarbonização até 2030.

A IA, no entanto, promete ser uma virada de jogo nos nossos esforços aqui. Um estudo publicado na revista Nature, examinando o papel da IA na consecução dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, descreve o potencial, juntamente com as considerações para o concretizar. Outros fatores de sucesso são referenciados em pesquisa da PwC, o que destaca que a IA pode ajudar a reduzir as emissões de CO2 0,9 a 2,4 gigatoneladas até 2030, igual às emissões anuais da Austrália, Canadá e Japão.

Quando se trata de transformar as espinhas dorsais das nossas economias, como a indústria, as infraestruturas e os transportes, não se trata de dar um salto gigantesco com a IA. O uso estratégico da 'IA Industrial' (IA isto é de nível industrial - confiável, seguro e confiável) pode servir como um acelerador e potenciador. Pode ajudar-nos a dominar problemas mais complexos de forma mais rápida e em escala para aumentar a eficiência e reduzir as emissões. Como é esse progresso? Aqui estão cinco exemplos principais:

Imagem de capa de uma fábrica com gémeo digital, apresentando a disposição da fábrica e o conceito da tecnologia de gémeo digital.

1. Digital Twins: a construir um futuro com emissões líquidas nulas

No centro desta revolução impulsionada pela IA estão os gémeos digitais alimentados por IA, parte integrante do metaverso industrial. Estas simulações sofisticadas de ativos do mundo real permitem aos engenheiros 'viajar no tempo', dando-lhes a possibilidade de analisar dados passados e prever cenários futuros. O impacto ambiental dos produtos pode assim ser simulado, permitindo aos engenheiros tomar decisões de otimização baseadas em dados, minimizando a pegada ecológica no mundo real.

Por exemplo, a tecnologia de gémeos digitais está a ajudar a ACC a melhorar significativamente o rendimento na produção de elétrodos. Isto não só acelera a sua transição para fábricas com emissões líquidas nulas, como também acelera a expansão das suas Gigafábricas. Consequentemente, acelera a transição para a mobilidade elétrica.

2. Infraestruturas mais inteligentes: poupar água de forma inteligente

O acesso à água é a necessidade humana mais básica. A nível mundial, porém, a disponibilidade e a gestão da água constituem um desafio – agravado por fatores como as alterações climáticas, as rápidas mudanças demográficas e a urbanização. Enfrentamos um aumento de 1% na procura de água todos os anos, numa realidade em que cerca de 30% de toda a água produzida se perde a nível mundial.

Uma gestão da água radicalmente mais eficiente é, portanto, fundamental. E inovações como as implementadas pela empresa sueca de abastecimento de água VA SYD, capazes de reduzir eficazmente as fugas de água, são essenciais para resolver esta questão. Neste caso, uma solução baseada em IA deteta fugas tão pequenas quanto 0,5 litros por segundo, proporcionando maior transparência e uma gestão mais inteligente dos ativos, para melhor preservar e transportar o precioso recurso que é a água.

Uma pessoa está em frente a um ecrã grande que exibe um gráfico com uma linha azul e uma linha vermelha.
Uma pessoa está em frente a uma parede branca, com uma camisa preta e um objeto preto na mão.

3. Design Generativo: Acelerar a inovação

O design generativo utiliza IA para explorar um vasto espaço de design, gerando inúmeras soluções para requisitos com múltiplos critérios. Este método não só oferece uma ampla gama de soluções, como também seleciona de forma eficiente as mais eficazes, poupando tempo e recursos nos testes. Isto conduz a reduções significativas nos custos, no impacto ambiental e no risco.

A reformulação das pinças de robôs industriais, impulsionada pela IA, ilustra bem esta inovação. Ao imitar os designs naturais através da otimização topológica baseada em IA e ao aproveitar o potencial do fabrico aditivo, esta abordagem conduziu a uma redução de 82% nas emissões de CO₂ por robô.

4. Manutenção preditiva: um mundo com maior disponibilidade de mobilidade

A manutenção preditiva, impulsionada pela IA, está a revolucionar a forma como gerimos e mantemos sistemas complexos. Esta abordagem envolve a utilização da IA para analisar dados de funcionamento e prever potenciais problemas antes que estes surjam, reduzindo eficazmente o tempo de inatividade, aumentando a eficiência e prolongando a vida útil dos ativos.

Um exemplo notável é o projeto Rhein-Ruhr-Express. Neste caso, a análise baseada em IA, com recurso ao Railigent X, contribui para uma disponibilidade do serviço superior a 99%. Esta eficiência permite também prolongar a vida útil dos componentes e reduzir o consumo de materiais, o que se traduz diretamente numa diminuição do consumo de recursos e de energia, bem como numa redução das emissões. Além disso, reforçou significativamente a fiabilidade e o apelo do sistema ferroviário para os passageiros que o utilizam diariamente.

Pessoa em pé em frente a um grande edifício, com um céu azul e nuvens ao fundo.
Pessoa num campo, com uma grande rocha ao fundo.

5. Contribuir para equilibrar o impacto da IA: operações de centros de dados energeticamente eficientes

Embora a IA seja uma ferramenta poderosa na luta contra as alterações climáticas, é importante reconhecer que se trata de uma tecnologia que consome muita energia. Estão a ser desenvolvidas inovações para abordar as causas profundas deste problema, com foco na eficiência dos modelos de linguagem de grande escala (LLM), na forma como a arquitetura da infraestrutura é concebida, no hardware em que os modelos são executados e muito mais.

Paralelamente, os centros de dados, essenciais para as nossas atividades digitais, operações comerciais e economia global, consomem uma quantidade significativa de energia, sobretudo para fins de refrigeração. No entanto, a IA também está a contribuir para a solução neste domínio. Um exemplo notável é a gestão da refrigeração baseada em IA nos Centros de Dados Greenergy, na Estónia. A aplicação inovadora da IA transformou estas instalações num dos centros de dados mais sustentáveis dos países bálticos, aumentando a eficiência em cerca de 30 % com o simples apertar de um botão.

Em última análise, a nossa jornada rumo a um futuro mais amigo do ambiente é marcada pela convergência sinérgica da IA com outras tecnologias. A Industrial AI, em particular, está a transformar a nossa capacidade de dominar problemas multidimensionais complexos a uma velocidade e escala sem precedentes, a melhorar outras tecnologias que temos disponíveis e a acelerar as nossas capacidades de aprendizagem e inovação.

Este é também um percurso de colaboração, apoiado por plataformas digitais de negócios como o Siemens Xcelerator. Ninguém consegue enfrentar os nossos maiores desafios sozinho. Grandes mentes, empresas, programadores e inovadores devem unir-se, ultrapassando fronteiras, e tirar partido de uma abordagem à inovação centrada no ecossistema; para cocriar e aproveitar as sinergias e a interoperabilidade da IA industrial com outras tecnologias.

Ao abraçar esta visão, temos a oportunidade não só de nos adaptarmos ou de respondermos aos desafios ambientais e de recursos; podemos, juntos, impulsionar e moldar proativamente o nosso futuro, combinando o mundo digital com o mundo real. Este será um passo fundamental rumo a um mundo mais inteligente e amigo do ambiente; com a IA industrial a constituir-se numa ferramenta cada vez mais poderosa que ajuda a acelerar o nosso ritmo na corrida para o zero líquido.

Um dispositivo Siemens Xcelerator X numa caixa com um esquema de cores azul e branco.

Acelerar a Transformação Digital para Escalar a Sustentabilidade

O Siemens Xcelerator é uma plataforma de negócios digital aberta que facilita a colaboração e a inovação através de um portefólio selecionado que combina os mundos real e digital e um ecossistema robusto de parceiros que, em conjunto, podem acelerar a concretização dos seus objetivos específicos de descarbonização de negócio.

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