أثبتت الشركات الصغيرة والمتوسطة أنها ذات أهمية كبيرة لمجتمع التكنولوجيا، الذي يركز على تطوير قدرات الذكاء الاصطناعي. الذكاء الاصطناعي هو وحش طاقة لا يشبع. وفقًا لتقرير Goldman Sachs، تتطلب معالجة استعلام ChatGPT طاقة أكثر بحوالي 10 مرات من بحث Google. واليوم، تمثل مراكز البيانات 1-2% من احتياجات العالم من الطاقة، وهو رقم من المتوقع أن ينمو إلى 3-4% خلال العقد المقبل. واللاعبون الرئيسيون هم Alphabet وAmazon وApple وMeta وMicrosoft وNVIDIA. التزمت الجميع باستثناء NVIDIA بأن تصبح صافية صفر في النطاق 1 و2 و3 من الانبعاثات بحلول عام 2030، أو 2040 في حالة أمازون.
- Alphabet (Google): "هدفنا في Google هو تحقيق صافي انبعاثات صفرية عبر عملياتنا وسلسلة القيمة لدينا بحلول عام 2030."
- أمازون : "لدى أمازون هدف طموح للغاية: تحقيق صافي انبعاثات الكربون في جميع عملياتنا بحلول عام 2040."
- Apple : "تلتزم شركة Apple بأن تكون محايدة بنسبة 100 بالمائة عبر سلسلة التوريد والمنتجات الخاصة بها بحلول عام 2030."
- "لقد تعهدت مايكروسوفت بالتزامات طموحة في عام 2020 لتصبح خالية من الكربون، وإيجابية للمياه، وصفر نفايات، ولحماية النظم البيئية، كل ذلك بحلول عام 2030."
- NVIDIA : "بحلول نهاية السنة المالية 25، وسنويًا بعد ذلك، نتوقع تحقيق وصيانة الكهرباء المتجددة بنسبة 100% للمكاتب ومراكز البيانات الخاضعة لسيطرتنا التشغيلية."
كلها أهداف رائعة، ولكن كيف يمكن تحقيقها عندما تستهلك مراكز البيانات الجديدة نفس القدر من الكهرباء الذي تستهلكه الدول الصغيرة؟
مفاعل رولز رويس
إن الطلب المتزايد على الكهرباء سيجعل تحقيق هذه الأهداف أكثر صعوبة. للطاقة المتجددة دور مهم، لكنها ليست كافية في حد ذاتها ولها تحدياتها. تعد الكهرباء المولدة بالطاقة النووية الحل الحيوي لإزالة الكربون وتلبية الطلب العالمي المتزايد بسرعة على الكهرباء، وذلك بفضل المزايا الثلاث التالية مقارنة بالطاقة المتجددة:
- طبيعة الحمل الأساسي . ومن الجدير تسليط الضوء على أهمية الطاقة النووية لتوفير الطاقة الأساسية دون انبعاثات الكربون. تشير وزارة الطاقة الأمريكية (DoE) إلى أن "الطاقة النووية هي مصدر الطاقة الأكثر موثوقية، وهي لا تقترب حتى من ذلك". فيما يلي أرقام النسبة المئوية لاستخدام القدرات: الطاقة النووية (92%)، والغاز الطبيعي (55%)، والفحم (54%)، والطاقة الكهرومائية (37%)، وطاقة الرياح (37%)، والطاقة الشمسية (27%). يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص لعمليات مركز البيانات ذات الحجم الكبير، والتي تتطلب طاقة أساسية موثوقة، دون مشاكل متقطعة. مصادر الطاقة الأساسية الأخرى (الغاز الطبيعي والفحم) ليست خالية من الكربون، مما يجعل الطاقة النووية مصدر الطاقة الأساسي الوحيد الخالي من الكربون.
- بصمة أصغر. الطاقة النووية جذابة للغاية مقارنة بالطاقة المتجددة. ووفقاً لمعهد الطاقة النووية، فإن "الطاقة النووية مكملة أيضاً للطاقة المتجددة، لأنها تولد قدراً أكبر من الطاقة بمساحة أقل من الأراضي ــ أقل بنحو 31 مرة من محطات الطاقة الشمسية، وأقل بنحو 173 مرة من محطات طاقة الرياح".
- الحياة النباتية. عمر المحطة النووية أطول بكثير، 40-60 سنة مقارنة بحوالي 20 سنة لمزارع الرياح و30 سنة لمزارع الطاقة الشمسية.
لقد حددت مايكروسوفت الأهداف الأكثر طموحا لهذه المجموعة من الشركات، وهي أكثر طموحا من هدف صافي الصفر بحلول عام 2030. وقد تعهدت "بإزالة من الغلاف الجوي كمية تعادل كل ثاني أكسيد الكربون الذي أطلقته شركتنا بشكل مباشر أو من خلاله". استهلاك الكهرباء منذ تأسيسنا عام 1975.
وتعهدت مايكروسوفت أيضًا بأن تكون رائدة في دعم نشر تقنية SMR، حيث ترى أهمية معالجة تغير المناخ وتحقيق أهداف Microsoft الصافية الصفرية من خلال SMRs . ساتيا ناديلا,
أعلن الرئيس والمدير التنفيذي لشركة Microsoft أن "الشركة تبحث عن مدير برنامج رئيسي للتكنولوجيا النووية، والذي سيكون مسؤولاً عن إنضاج وتنفيذ استراتيجية الطاقة العالمية للمفاعلات المعيارية الصغيرة (SMRs) والمفاعلات الدقيقة". بعد ذلك، وكدليل واضح على الالتزام، قامت الشركة بتعيين خبيرين سابقين في مجال الطاقة النووية بهيئة وادي تينيسي، الدكتورة إيرين هندرسون (مدير تسريع التنمية النووية) وتود نوي (مدير الابتكارات النووية والطاقة) لتنفيذ استراتيجية SMR الخاصة بهم على أساس سريع.
تشير مقالة نشرتها صحيفة وول ستريت جورنال في 12 ديسمبر 2023 بعنوان "مايكروسوفت تستهدف عمليات الذكاء الاصطناعي من الطاقة النووية" إلى أن "مايكروسوفت تراهن على أن الطاقة النووية يمكن أن تساعد في تلبية احتياجاتها الضخمة من الكهرباء بينما تتجه نحو المزيد من الذكاء الاصطناعي والحوسبة الفائقة". في مقابلة بتاريخ 26 يونيو 2024 مع وول ستريت جورنال PRO للأعمال المستدامة، صرحت ميلاني ناكاجاوا، مديرة الاستدامة الرئيسية بما يلي:
"نحن نتطلع إلى كل من المفاعلات المعيارية الصغيرة والاندماج، ونعمل على إقامة شراكات وتوقيع اتفاقيات شراء الطاقة مع اللاعبين الرئيسيين في هذا السوق، حتى نتمكن من تشغيل مراكز البيانات لدينا عندما تتوفر الطاقة عبر الإنترنت. لديهم جميعًا تواريخ مختلفة عندما يتوقعون أن يكونوا في السوق. نحن نقول ببساطة أنه عندما تتصل بالإنترنت، فهذا مصدر طاقة نظيف وخالي من الكربون ونود استخدامه."
إن تصور الطاقة النووية هو المشكلة الأكبر
اليوم، هناك تراث من الشك بشأن الطاقة النووية، تفاقمت بسبب الكوارث المعروفة مثل كارثة 11 مارس 2011 في محطة فوكوشيما دايتشي للطاقة النووية في اليابان وكارثة 26 أبريل 1986 في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في أوكرانيا. .
بالإضافة إلى مشاكل السلامة الموروثة من الماضي، فإن تجاوز التكاليف والجدول الزمني لمحطات الطاقة النووية، مثل محطة فوجتل للطاقة النووية في جورجيا (التكلفة النهائية البالغة 35 مليار دولار مقابل التكلفة المتوقعة البالغة 14 مليار دولار)، يثير الشكوك حول تسويق الطاقة النووية. محطات الطاقة النووية.
ومع ذلك، فإن التصور العام يتغير بسرعة. ووجد استطلاع أجراه مركز بيو للأبحاث عام 2024 أن 56% من الأميركيين يفضلون المزيد من محطات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء (مقارنة بـ 78% للطاقة الشمسية و72% لطاقة الرياح). وأظن أن عدد الأشخاص الذين يؤيدون الطاقة النووية سيكون أعلى إذا فهم المواطنون بشكل أفضل الفرق بين محطات الطاقة النووية التقليدية واسعة النطاق والمحطات الصغيرة والمتوسطة. تعالج المزايا التالية للمفاعلات الصغيرة والمتوسطة التحديات المرتبطة بمحطات الطاقة النووية التقليدية:
1. أصغر: وفقًا لتعريف الوكالة الدولية للطاقة الذرية، لكي يتم اعتبار المفاعل من طراز SMR، يجب أن تكون قدرته أقل من 300 ميجاوات. وبالمقارنة، يبلغ متوسط قدرة المفاعل التقليدي 1000 ميجاوات (1 جيجاوات). يبلغ حجم قلب المفاعل في المفاعل الصغير الحجم حوالي 1/20 حجم قلب المفاعل الكبير.
2. منطقة تخطيط الطوارئ الأصغر: تتطلب محطات الطاقة النووية التقليدية منطقة تخطيط للطوارئ (EPZ) يبلغ نصف قطرها 10 أميال على الأقل. تعتبر بعض تقنيات SMR المتقدمة آمنة بما يكفي لإعفاءها من قبل USNRC (اللجنة التنظيمية النووية)، مما يحد من منطقة التخطيط للطوارئ على خط سياج محطة الطاقة، والذي يتطلب حوالي 40 فدانًا فقط. تسمح هذه الميزة الفريدة بوضع لوحات SMR في موقع مشترك بجوار مركز البيانات أو المنطقة الصناعية.
3. وحدات: يتم تصميم وإنتاج الوحدات الصغيرة والمتوسطة باستخدام تصنيع الوحدات في بيئة خاضعة للرقابة، والسعي لتحقيق وفورات الإنتاج الضخم، والتوحيد القياسي، وتقليل أوقات البناء. تسمح الوحدات النمطية أيضًا لمحطات الطاقة SMR بتحقيق قابلية التوسع، وبالتالي تسهيل التوسع التدريجي لتلبية متطلبات الطاقة المتطورة.
4. أرخص: هناك مشكلة كبيرة تواجه محطات الطاقة النووية التقليدية وهي ارتفاع التكاليف (زيادة ستة أضعاف من الستينيات إلى الثمانينيات، مما أدى إلى أكثر من 10 مليار دولار لكل محطة) والتجاوز المتكرر للتكاليف. يمكن بناء محطة طاقة صغيرة الحجم بقدرة 1 جيجاوات بتكلفة 50% تقريبًا من تكلفة محطة نووية تقليدية، وذلك بفضل تصميم أبسط يحتوي على مكونات أقل. كما أنه يقلل من مخاطر تجاوز التكاليف عن طريق نقل غالبية التكاليف إلى بيئة المصنع "خارج الموقع" الخاضعة للرقابة. ويجب بناء المفاعلات التقليدية في الموقع، الأمر الذي يؤدي في كثير من الأحيان إلى تجاوز التكاليف.
5. البناء بشكل أسرع: يستغرق بناء محطة للطاقة النووية التقليدية حوالي 10 سنوات، إذا لم يكن هناك تجاوزات في الجدول الزمني. في المقابل، يمكن بناء محطة SMR بقدرة 1 جيجاوات خلال 3-4 سنوات.
6. أكثر أمانًا: تعمل تقنيات SMR المتقدمة على إنشاء نظام إمداد بالبخار حيث يتم احتواء قلب المفاعل ومولدات البخار والضاغط والاحتواء في حاوية واحدة. يؤدي هذا إلى التخلص من مضخات تبريد المفاعل، والأنابيب الكبيرة والأنظمة والمكونات الأخرى الموجودة في مفاعلات الماء المضغوط التقليدية، مما يجعل المفاعلات الصغيرة والمتوسطة أكثر أمانًا.
يمكن لهذه العوامل أن تسهل اعتماد الطاقة النووية من خلال الطاقة النووية الصغيرة مقارنة بالطاقة التقليدية، لأنها أقل تدخلاً، وأكثر تكلفة، وخاصة في إصدارات AMR ، مع مفاعلات متقدمة، وأكثر أمانًا، وغالبًا ما يتم تبريدها بالملح المنصهر.
وستنجهاوس إس إم آر
الممثلين
نوسكيل
بدأت NuScale البحث والتطوير في عام 2002. وفي عام 2008، بدأت عملية الحصول على الموافقة على منتج SMR الخاص بها من USNRC. تم منح هذا في عام 2020 واليوم هو الوحيد الذي حصل على موافقة الشهادة. لم يتم تقديم أي تقنية SMR أخرى إلى NRC للمراجعة الكاملة. وهذا يعني أن تقنية NuScale جاهزة تجاريًا للاستخدام في تطبيقات الذكاء الاصطناعي. بالإضافة إلى ذلك، شكلت NuScale مشروعًا مشتركًا مع شريكها الاستراتيجي العالمي الحصري ENTRA Energy، وهي شركة أمريكية مستقلة لتوليد الطاقة وتطويرها، لتسويق تقنية SMR الخاصة بـ NuScale. ومن خلال هذه الإستراتيجية، تقوم NuScale بتوزيع تقنية SMR المعتمدة عالميًا من خلال منشآت ENTRA1 للطاقة 
بينما تقوم شركة ENTRA1 Energy بتطوير وتمويل وامتلاك مرافق إنتاج الطاقة، مما يوفر نهجًا شاملاً. أكملت NuScale مؤخرًا عقدًا لتركيب SMR في غانا.
فرضية مفاعل NuScale
تيرا باور
TerraPower، ومقرها في بلفيو، هي شركة خاصة أسسها بيل جيتس. (ومع ذلك، ذكرت مايكروسوفت مؤخرًا أنه ليس لديها علاقة عمل مع الشركة). مفاعل Natrium الذي يقترحونه هو مفاعل بقوة 345 ميجاوات يستخدم وقود HALEU (اليورانيوم عالي التخصيب منخفض التخصيب). في 16 أغسطس 2023، أعلنت الشركة عن شراء أرض في كيميرر، وايومنغ، حيث سيتم تنفيذ المشروع التجريبي لمفاعل الصوديوم. سيتم بناؤه بالقرب من مصنع للفحم سيتم إيقاف تشغيله قريبًا كمشروع مشترك مع المشروع التجريبي للمفاعل المتقدم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. وقالت الشركة "إنه مفاعل الماء المتطور الوحيد غير الخفيف في نصف الكرة الغربي الذي يتم بناؤه اليوم لمواجهة تحديات التحول إلى الطاقة النظيفة".
دراسة مفاعل تيرا باور
وستنجهاوس اليكتريك
خرجت شركة وستنجهاوس للكهرباء من الإفلاس بعد أن تم شراؤها من قبل بروكفيلد بيزنس بارتنرز، وهو صندوق أسهم خاص كندي. في 7 نوفمبر 2023، تم بيعها إلى كونسورتيوم يتكون من Brookfield Asset Management، جنبًا إلى جنب مع الشركة التابعة لها المتداولة علنًا Brookfield Renewable Partners وشركائها المؤسسيين، وCameco. تمتلك Brookfield 51٪ و Cameo 49٪. تشمل حلول منتجات الشركة أنظمة الطاقة (مثل مفاعلات eVinci الدقيقة و استروفينشي ، والتي لم تكتمل بعد التصميم والحصول على شهادة/موافقة USNRC)، والوقود النووي (على سبيل المثال، برنامج الوقود عالي الطاقة TS وتصنيع الوقود وعملياته)، ودعم المرافق التشغيلية (على سبيل المثال، الحلول الهندسية، وحلول التوظيف، وأنظمة الأجهزة والتحكم، وخدمات الانقطاع) والخدمات البيئية (مثل التخطيط والترخيص، وخدمات الوقود المستهلك، والرافعات ومناولة الوقود، وإزالة التلوث).
مفاعل وستنجهاوس المعياري
BWXT
BWXT Technologies مدرجة في بورصة نيويورك وتنتج مفاعلات ومكونات نووية بحرية منذ الخمسينيات من القرن الماضي. قام بتصميم وتصنيع مكونات للبحرية. قام بتصميم وتصنيع مكونات يو إس إس نوتيلوس، أول غواصة تعمل بالطاقة النووية في العالم. يعمل مشروع المفاعل النووي المتقدم BWXT (BANR) على تطوير نظام معياري تم بناؤه في المصنع وهو صغير وخفيف بما يكفي ليتم نقله بالسكك الحديدية أو السفن أو الشاحنات وقادر على توفير 50 ميجاوات من طاقة المفاعل النووي الحراري. في 9 يونيو 2022، أعلنت عن عقد مع مكتب القدرات الاستراتيجية التابع لوزارة الدفاع الأمريكية لبناء أول نووية متقدمة قابلة للنقل "قادرة على توفير مصدر طاقة مرن لوزارة الدفاع لمجموعة متنوعة من الاحتياجات التشغيلية التي كانت تعتمد عليها تاريخيًا". على إمدادات الوقود الأحفوري وخطوط الإمداد الموسعة.
قسم SMR BWRX – 300
قوة كايروس
Kairos Power هي شركة ممولة من القطاع الخاص، نشأت نتيجة لجهود بحثية واسعة النطاق في الجامعات الأمريكية والمختبرات الوطنية. يأتي الاسم من كلمة يونانية قديمة تشير إلى أهمية التوقيت المناسب والدعوة إلى العمل. تهدف الشركة إلى إنشاء مصنع تجريبي في الولايات المتحدة بحلول عام 2030. وفي 12 يونيو 2024، حصلت الشركة على تصريح بناء من USNRC لبناء مفاعل هيرميس التجريبي. إنه أحد المشاريع العديدة التي يدعمها برنامج عرض المفاعلات المتقدمة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. بدأ البناء في 30 يوليو 2024، ومن المتوقع أن يتم تشغيله في أوك ريدج بولاية تينيسي بحلول عام 2027.
كل هذه الشركات، بالإضافة إلى شركات أخرى، مثل Oklo، يمكن أن تكون أساسًا لإمدادات الطاقة لمراكز البيانات، بدءًا من Microsoft، وهي الأكثر تقدمًا. سنرى كم من الوقت ستستغرق شركة التكنولوجيا لاتخاذ قرارها.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بما يتم نشره من مقالات السيناريوهات الاقتصادية الجديدة.
المقال الجميع يريد الطاقة النظيفة لمراكز البيانات، ومايكروسوفت أولا وقبل كل شيء، ولكن من يستطيع توفيرها؟ يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .