Startup de ganhador do prêmio Nobel de Química quer produzir água do ar usando calor residual de data centers

Tecnologia aproveita o calor que hoje é descartado por data centers para extrair água da umidade do ar

Uma startup americana quer transformar o calor residual de data centers em água extraída do ar. A Atoco desenvolveu uma tecnologia que usa materiais capazes de capturar moléculas de água da atmosfera e liberá-las com a ajuda de calor industrial, sem precisar de eletricidade para realizar o processo. A empresa vê na expansão dos data centers de inteligência artificial uma forma de ampliar o uso da tecnologia.

Segundo a Wired, a empresa já demonstrou o funcionamento do sistema em um protótipo em sua sede, na Califórnia. O equipamento pode produzir até 300 litros de água por dia e utiliza estruturas metal-orgânicas, conhecidas pela sigla em inglês MOFs, que funcionam como esponjas microscópicas capazes de reter moléculas. O material captura a umidade do ar e, quando aquecido, libera a água armazenada.

A tecnologia foi desenvolvida a partir das pesquisas de Omar Yaghi, fundador da Atoco e vencedor do Prêmio Nobel de Química de 2025. O diferencial desta versão da tecnologia é justamente que não é necessário conexão à rede elétrica, nem mesmo eletricidade, para capturar água do ar em escala microscópica. E também não é preciso usar eletricidade para retirar a água dos materiais e transformá-la em algo útil para as pessoas.

Em vez disso, basta calor industrial de baixa temperatura. Segundo a Atoco, isso torna a tecnologia uma candidata ideal para ser conectada a data centers de IA, que geram grandes quantidades de calor residual enquanto seus servidores processam desde provas matemáticas até editores virtuais — ao mesmo tempo em que frequentemente exigem enormes volumes de água.

“Quatro ou cinco anos atrás, não estávamos realmente pensando em data centers de IA”, disse Samer Taha, CEO da Atoco, à Wired. Mas a expansão gigantesca desse setor criou uma oportunidade para a startup, que pode avançar em direção a um objetivo maior: garantir que pessoas que vivem em regiões com escassez de água tenham controle sobre esse recurso cada vez mais precioso.

Quando Yaghi era estudante de doutorado, ele diz que criar algo como os MOFs era “o sonho de todo químico”. Parte de seu trabalho, que lhe rendeu o Nobel, nos últimos 20 anos foi levar pesquisas teóricas para o mundo real, criando uma estrutura molecular estável que conecta material orgânico a íons metálicos.

Como funciona as estruturas metal-orgânicas

A estrutura de um MOF se parece um pouco “com um brinquedo de trepa-trepa em um parquinho”, diz Seth Cohen, diretor da Escola de Ciências Físicas da Universidade da Califórnia em Irvine (UC Irvine). Os MOFs são essencialmente “esponjas moleculares — são um material sólido muito, muito bom em absorver outras moléculas”, afirma Cohen, que não tem envolvimento com a Atoco. Assim como uma esponja, os materiais também podem ser espremidos por meio de métodos que incluem o uso de calor para liberar aquilo que retiveram.

Essas estruturas semelhantes a trepa-trepas criam espaços abertos em escala microscópica capazes de armazenar uma quantidade impressionante de material, e pequenas alterações podem gerar ainda mais espaço interno.

“Um grama de MOF pode cobrir uma área equivalente a dois campos de futebol”, explica Yaghi. “Você pode armazenar hidrogênio ali para produzir energia limpa, ou CO₂ para produzir ar limpo. Ou, neste caso, pode armazenar água.”

Como o equipamento gera água?

Como não havia um data center nas proximidades da sede da empresa, a equipe da Atoco simulou a situação conduzindo calor de uma fonte a cerca de 65,5 °C. Um painel solar alimenta os diversos sistemas, mas não a operação de captura de água em si, o que deixa a máquina revestida de metal, que fica no estacionamento da empresa, quase silenciosa. Taha demonstrou à Wired como o equipamento funciona. Eram pouco depois das 9h, com a temperatura acima dos 32 °C, quando ele apertou um botão na lateral e abriu uma torneira. Um fluxo de água transparente começa a sair, com aparência boa o suficiente para beber.

Ela não é oferecida para consumo por questões de responsabilidade legal, embora Taha observe que equivale a água destilada, porque os MOFs da Atoco não foram projetados para capturar poluentes presentes no ar. “Cerca de 70% do calor residual industrial é de baixa temperatura, não é utilizado e acaba sendo lançado nos oceanos ou no ar”, afirma. “Se você transformar esse calor residual em água limpa usando nossa tecnologia, estamos falando de trilhões de litros de água limpa.”

Data centers no centro da discussão

Os data centers são uma fonte cada vez maior desse calor residual. Uma única instalação pode liberar uma quantidade de calor equivalente à produzida por dezenas de milhares de casas. Os operadores precisam dissipar esse calor no ambiente, criando ilhas de calor, e ainda pagam por diferentes tipos de sistemas de resfriamento.

Muitos desses sistemas também dependem de água, e alguns podem consumir milhões de galões por dia. A tecnologia da Atoco, portanto, poderia atacar dois dos maiores problemas dos data centers.

Os data centers estão investindo muito dinheiro para se livrar do calor residual, diz Taha. “Nós, na verdade, queremos esse calor; precisamos dele. Devolvemos água, o mesmo produto que está causando o problema.”

Ele afirma que a empresa também quer ajudar a levar água a comunidades rurais, onde concessionárias às vezes precisam transportar água em caminhões por falta de infraestrutura.

Para fazer isso, será necessário um grande salto de escala. A Atoco imagina data centers usando várias unidades dispostas em uma espécie de grade para produzir água e trabalha em uma versão comercial capaz de gerar até 1.000 litros por dia, segundo a Wired.

O protótipo no estacionamento funciona com o calor equivalente ao fornecido por um data center de 20 quilowatts. Data centers de hiperescalas, por outro lado, são de grandeza maior, o que representa tanto uma oportunidade quanto um desafio.

Testes com parceiros

A Atoco já realizou cinco testes de protótipos conectados à rede elétrica com parceiros nos Estados Unidos e em países do Conselho de Cooperação do Golfo. A empresa afirma esperar começar a aceitar pedidos de seu primeiro produto até o fim deste ano. Segundo a startup, ela já conversa com grandes empresas de tecnologia sobre a instalação de um projeto-piloto em data centers, mas não revelou quais são essas empresas nem quanto os clientes deverão pagar por uma unidade.

Há, porém, sinais de que pode existir um mercado. Microsoft, Google e Amazon Web Services se comprometeram a ter um balanço positivo de água até 2030 — ou seja, devolver às comunidades mais água do que consomem.

O produto da Atoco pode funcionar em data centers e outras instalações industriais, assim como em locais com fontes naturais abundantes de calor, como áreas geotérmicas. Cohen, que trabalhou na Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos Estados Unidos (DARPA) em projetos envolvendo MOFs — incluindo um liderado por Yaghi —, alerta, porém, que, embora os MOFs tenham um potencial enorme, eles não são uma solução mágica para o acesso à água em todos os lugares.

Por: Thâmara Kaoru