U očajničkoj potrazi za energijom, AI kompanije okreću se nuklearnoj opciji
Uz svu silnu promociju i milijarde dolara koje kruže oko vještačke inteligencije, jedno je sigurno: data centrima za AI potrebne su ogromne količine dodatne električne energije. Upravo u tome Klejton Skot (Clayton Scott) vidi ogromnu poslovnu priliku.
“Ovo je jedinstveno vrijeme i jedinstvena situacija,” kaže za Forbes Skot, izvršni komercijalni direktor za NjuSkejl Pauer (NuScale Power), kompaniju koja komercijalizuje male nuklearne sisteme. “Ušli smo u ovo neplanirano, a savršeni smo spoj za svijet podataka.”
Izvještaj Goldmen Saksa (Goldman Sachs) u kojemu se navodi da AI aplikacije izazivaju 160-postotni rast u ukupnim energetskim potrebama data centara, procjenjuje da je upitima ChatGPT-ja potrebno gotovo 10 puta više energije od Gugl (Google) pretraga. Ako uz to uzmemo u obzir činjenicu da je američka električna mreža na vrhuncu kapaciteta i da se oslanja uglavnom na postojeće elektrane na fosilna goriva – dok projekti vjetra i sunca čekaju na spajanje s mrežom u želji da se smanje emisije ugljenika – i imamo recept za energetsku krizu.
Lanac malenih modularnih nuklearnih reaktora
Skot se nada da NjuSkejl Pauer nudi odgovor za centre za podatke i njihove AI klijente: svaki od njihovih malenih modularnih nuklearnih reaktora (SMR) može kontinuirano generisati 77 megavata – bez ugljenika – što bi im moglo omogućiti da djeluju potpuno nezavisno od mreže. Ovaj startap iz Portlanda na berzu je izašao 2022. godine nakon preko deset godina istraživanja i razvoja, a sada sarađuje s diveloperom data centara Standard Power na isporuci 24 SMR-a koji kolektivno mogu generisati gotovo 2 gigavata električne energije. To je dovoljno za snabdijevanje jednog grada srednje veličine. Trenutno prolaze kroz komplikovani proces Komisije za nuklearnu regulaciju i ne očekuju da će reaktore isporučiti prije kraja decenije. Kompanija je upravo izvijestila o 4,6 miliona dolara prihoda u prvom kvartalu ove godine, kao i gubitku od 56,4 miliona dolara, dok se pripremaju za komercijalne isporuke.
“Ušli smo u ovo neplanirano, a savršeni smo spoj za svijet podataka”
Clayton Scott, NuScale Power
NjuSkejl je samo jedan od velikog broja startapova za baterije i nuklearnu energiju koji se nadaju da će iskoristiti energetske potrebe industrije vještačke inteligencije. Klasični data centri troše oko 32 megavata električne energije – dovoljno za snabdijevanje 6.000 domova – dok data centri orijentisani na AI trebaju oko 80 megavata struje, kaže Dag Vajn (Doug Vine), direktor analize u think-tanku Center for Climate and Energy Solutions. “Njima trebaju energetski bogati sistemi, a upravo zato su, nažalost, elektrane na prirodni gas još popularne. Ipak, te potrebe ispunjava i nuklearna energija,” kaže on. “Uz vrlo mali otisak možete generisati mnogo električne energije.”
Nvidijin čip H100 ima osam grafičkih procesnih jedinica (GPU) i dva mikroprocesora, a najtraženiji je AI server za data centre, kaže Armen Šehabi (Arman Shehabi) koji prati energetske potrebe data centara od 2007. godine. On procjenjuje da svaki od njih koristi između osam i deset kilovata električne energije, dok raniji serveri koriste tek djelić te količine. Oni generišu toliko topline da je za rashlađivanje potrebno do 30 posto više vode nego za tradicionalne data centre. Globalno bi potražnja za AI mogla 2027. godine potrošiti do 6,6 milijardi kubnih metara vode, što je “više od ukupne godišnje potrošnje vode u čitavoj Danskoj ili polovini Ujedinjenog Kraljevstva,” pokazuje studija univerziteta Kornel (Cornell).
“Oni proizvode toliko topline i treba im toliko energije da dolaze do raspona od 70 do 80 kilovata po stalku. A priča se da bi uskoro mogli doći do 100 kilovata,” kaže Šehabi. “To je praktično 10 puta više od servera iz prošlosti.”
Kompanije poput Majkrosofta (Microsofta) takođe planiraju da koriste SMR-ove za sopstvene AI data centre, a osnivač kompanije Bil Gejts (Bill Gates) je predsjednik TerraPowera koja razvija novu vrstu natrijumovog reaktora koji takođe koristi so za skladištenje energije. Sem Altmen (Sam Altman) iz OpenAI-ja investira u Oklo, kompaniju koja razvija male fuzijske reaktore i koja je nedavno izašla na berzu, kao i u Helion, jedan od velikog broja startapova koji pokušavaju komercijalizovati nuklearnu fuziju – privlačan izvor energije bez ugljenika koji sa sobom ne donosi problematičan nuklearni otpad. Ipak, malo je vjerovatno da će sistemi zasnovani na fuziji postati komercijalno isplativi prije 2030-ih godina.
Mikroreaktori
SMR-ovi nisu jedina nuklearna opcija. Maleni reaktori poput onih koje razvija kompanija Redient Indastris (Radiant Industries) mogu zamijeniti prljave rezervne generatore na dizel ili data centrima dati dodatnu injekciju energije ako je to potrebno. Ova kompanija iz Los Anđelesa planira prodavati jedinice od 1 megavata koje se mogu direktno kamionom ili avionom isporučiti iz fabrike.
“Oni dolaze u jednom paketu i možete ih jednostavno postaviti i uključiti,” kaže za Forbes izvršni direktor Dag Bernauer (Doug Bernauer). “Ako vam naglo treba malo dodatne energije u data centru, upravo to možete i napraviti. Ili ako želite postaviti data centar na rubu ili u mikromreži, i za to je prikladan. Za postavljanje jedinice i dosezanje pune snage treba samo par dana.”
Redient je prikupio 60 miliona dolara investicija, a u njih je uložila i kompanija Andresen Horovic (Andreessen HorowitzI. Žele da s isporukom komercijalnih jedinica krenu krajem decenije – pod pretpostavkom da će testiranje u Nacionalnoj laboratoriji u Ajdahu biti uspješno.
Iako nuklearni sistemi ne stvaraju emisije ugljenika i sve češće se smatraju nužnom komponentom takozvanog net-zero energetskog sistema, još postoji dugoročan izazov sigurnog skladištenja potrošenih radioaktivnih šipki i drugih opasnih materijala. Neke kompanije iskušavaju stacionarne gorive ćelije na zeleni vodonik, iako nabavka tog goriva neće biti jeftina ni bogata još nekoliko godina.
“Ako želite postaviti data centar na ruu ili u mikromreži, za to bi mogao biti prikladan”
Doug Bernauer, izvršni direktor, Radiant Nuclear
Još jedan potencijalni izvor su geotermalni energetski sistemi koje razvijaju startapovi kao što je Fervo. Krajem prošle godine taj sistem je počeo testirati Gugl. On koristi horizontalnu tehniku bušenja za prodor do podzemnih geotermalnih rezervoara vruće vode za napajanje generatora.
Natrijumove baterije
Bez obzira na vrstu energije koje koriste data centri, suosnivač i jedan od izvršnih direktora Nejtron enerdžija (Natron Energyja) Kolin Vesels (Colin Wessells) kreirao je novu vrstu baterije, jedinstveno rješenje za jedan od jedinstvenih problema AI data centara: GPU čipovi mogu zahtijevati nagle poraste energije. “Samo u sekundi,” kaže Vesels za Forbes. “To može izazvati probleme sa stabilnošću mreže.”
Nejtron je jedna od prvih kompanija koja je počela prodavati natrijumeve jonske baterije koje dobro uravnotežavaju te skokove u potrošnji energije. Oni se ponašaju kao zaštita koja može izbalansirati distribuciju energije i spriječiti preopterećenje. “Upravljamo energijom u stvarnom vremenu, nismo samo rezerva.”
Natrijumove baterije imaju i druge koristi: često se mogu puniti bez degradacije koja ograničava životni vijek litijumskih ćelija i, što je važno, ne mogu se zapaliti. Umjesto da dugo vremena zadržavaju električnu energiju poput litijum-jonskih baterija u elektronici, one su mnogo bolje u brzom punjenju i bržem izbacivanju energije. “Mi vozimo trkački auto, a ne Prius,” kaže Vesels. “Nemamo raspon, ali imamo ogromnu brzinu.”
Vesels očekuje da će veliki dio prvih prihoda startapa doći od data centara koji poslužuju AI aplikacije. Komercijalne jedinice isporučuju iz fabrike u Santa Klari, a za par mjeseci isto će početi i iz nove fabrike u Mičigenu koja je otvorena ove godine.
Iako te baterije koriste jeftinije sirove materijale od litijumskih ćelija – željezo i mangan – one još nisu same po sebi jeftinije zato jer se radi o novoj tehnologiji i još ne postoji dovoljno velika baza koja proizvodi anode i katode koje koriste. Kako ovo tržište bude raslo, i to bi se trebalo promijeniti krajem decenije. Ipak, zbog potražnje iz data centara, inicijalni kupci u ovom trenutku nisu previše zabrinuti zbog inicijalne cijene, kaže Vesels.
“Još 2014. godine smo odredili data centre kao naše inicijalno tržište, što znači da je prošlo punih 10 godina otkad smo počeli dizajnirati proizvod za takvo korišćenje,” kaže on. “Dugo vremena je investitorima bio problem to razumjeti. Pitali su nas zašto ne pokušavamo proizvoditi baterije za automobile kao i svaka druga kompanija za baterije. Sada se to stvarno promijenilo. Tržište je poludjelo.”
Alan Ohnsman, Forbes
Desperate For Power, AI Companies Look To The Nuclear Option
(Prevela: Nataša Belančić)