Data centra, žrouti energie, hledají řešení

Rychlý růst umělé inteligence (AI) výrazně zvýšil poptávku po schopnostech a kapacitě zpracování dat, což vedlo k celosvětovému rozšíření datových center. Jelikož tato zařízení fungují nepřetržitě, jsou energeticky nesmírně náročná. Objevují se nové technologie chlazení a další inovativní přístupy, provozovatelé se obracejí o pomoc k jaderné energii.

Nejnovější zpráva společnosti GlobalData s názvem „Hluboký ponor do dopadu datových center na životní prostředí, Deep Dive into The Environmental Impact of Data Centers,“ identifikuje, že nejběžnější metodou chlazení datových center je voda, a její využití se během současného boomu umělé inteligence zvyšuje. Vyvíjejí se však nové technologie chlazení.

Chlazení datových center

Martina Raveni, analytička strategického týmu společnosti GlobalData, k tomu říká: „Kritickým problémem datových center je vysoká teplota. Pokud se zařízení přehřeje, může dojít k poruchám, což bude mít dopad na mnoho sektorů, které na tato datová centra spoléhají. S rostoucí poptávkou po aplikacích AI bude řízení těchto teplot stále důležitější.“

Velké technologické společnosti školící velké jazykové modely (LLM) zvyšují spotřebu vody pro účely chlazení. Vodní chlazení však není z dlouhodobého hlediska ideální – v určitých oblastech je nedostatek vody. Pro snížení spotřeby vody se vyvíjejí nové technologie chlazení, včetně ponorného chlazení – elektronika je ponořena do dielektrických kapalin – a keramických součástek pro desky plošných spojů a polovodiče. Zkoumají se také budoucí přístupy, jako jsou podvodní datová centra a datová centra ve vesmíru. Nasazení datových center bude narůstat. Mezi budoucí řešení patří větší osvojení udržitelného designu a pokročilých technologií chlazení (jako je právě imerzní (ponorné) chlazení), řízení spotřeby, vyšší požadavky datových center na energetickou účinnost a regulační tlaky. Budoucnost datových center závisí na naší schopnosti inovovat a přizpůsobovat se naléhavým ekologickým výzvám a připravit cestu pro udržitelnější digitální infrastrukturu.

Google chce napájet datová centra umělé inteligence jadernou energií

Společnost Google LLC se spojila se společností Kairos Power. Cílem je do roku 2030 napájet datová centra řízená umělou inteligencí pomocí pokročilých malých modulárních jaderných reaktorů. Tato iniciativa vzbudila nadšení mezi vlivnými lidmi a zvědavost ohledně budoucnosti jaderné energie jako hlavního zdroje energie. Kairos Power má pro Google postavit až sedm malých modulárních reaktorů, energie z prvního má začít proudit nejpozději v roce 2030. Další reaktory by měly běžet do roku 2035. Kairos Power se specializuje na SMR, které jako chladivo místo vody používají roztavenou fluoridovou sůl. Celkem by měl Google získat 500 MW energie, které použije k pohánění svých AI data center. Projekt ještě musí schválit americká Komise pro jadernou regulaci (NRC, obdoba našeho SÚJB). Kairos Power už ale dostal povolení a staví demonstrační malý modulární reaktor ve státě Tennessee.

Jadernou energii chtějí i další

Umělá inteligence ke svému provozu potřebuje skutečně ohromné množství energie. Takové objemy v současnosti z obnovitelných zdrojů nelze stabilně získat. Pokud se firmy chtějí vyhnout fosilním palivům, tak jim pro AI nic jiného než jaderné zdroje nezbývá. Microsoft se nedávno dohodl se společností Constellation Energy na obnově jaderné elektrárny Three Mile Island v Pensylvánii, která by měla pokrýt část jeho energetických potřeb. Toto oznámení vzbudilo velký rozruch, neboť v jednom z bloků této elektrárny se v r. 1979 odehrála jaderná havárie. Amazon se již v březnu rozhodl koupit datacentrum od společnosti Talen Energy, které je přímo poháněné energií z nedaleké jaderné elektrárny Susquehanna Steam Electric Station. Zakladatel OpenAI Sam Altman pro změnu investuje do energetických společností, které by pro jeho podnik v budoucnu mohly zajistit jadernou energii. Jednou z nich je Oklo, které vyvíjí vlastní SMR, další je Helion Energy.

Strategický krok společnosti Google zaujal sociální média

Oznámení vyvolalo širší diskusi o úloze obnovitelné energie při napájení rozsáhlých infrastruktur umělé inteligence. Mnozí to považují za klíčový moment pro energetický sektor a potenciální katalyzátor pro širší přijetí jaderné energie. Toto partnerství může vytvořit precedens pro budoucí iniciativy technologického průmyslu, jejichž cílem je integrovat čistší a účinnější energetická řešení.

Pro dokreslení zde přinášíme několik názorů oblíbených světových influencerů:

1. Tracy Shuchart, generální ředitelka Hilltower Resource Advisors LLC: „Google podepsal novou dohodu s Kairos Power o používání malých modulárních jaderných reaktorů (SMR) k napájení svých energeticky náročných datových center umělé inteligence (AI). Svět začíná konfrontovat důsledky rozšířeného přijetí AI. Toto partnerství bude první firemní dohodou zahrnující nákup jaderné energie od několika SMR a má začít fungovat do konce desetiletí.“
2. Ethan Mollick, profesor na Wharton School: „Dohoda s Googlem o akvizici malých jaderných reaktorů pro napájení datových center zvyšuje pravděpodobnost, že do roku 2030 uvidíme modely umělé inteligence o minimálně 3 další generace/řády velikosti vyšší (po GPT-5).“
3. John Quakes, bývalý výzkumník věd o Zemi: „Dohoda o nákupu energie podpoří vývoj a nasazení 500MW flotily #Nuclear #SMR's Kairos Power, které využívají 19,75% obohacené palivo High-Assay Low-Enriched #Uranium (HALEU) v kuličkovém palivu TRISO s chlazením pomocí soli místo vody.“
4. Andrian Weckler, technický redaktor: „Páni, Google přejde na jadernou energii, aby poháněl svá datová centra mini reaktory do roku 2030. Takový je tlak na rozvodnou síť. Zajímá vás, zda to vyvolá návrat k jaderné energii? (US first!).“

Zdroj: Tiskové zprávy Global Data  GlobalData Media Centre

Poznámka:

Charakteristiky reaktoru KP-FHR společnosti Kairos Power 

Výkon                                    150 MW_e (2 × 75 MW_e)

Konfigurace                            Duální jednotka

Výstupní teplota                     650 °C

Provozní tlak                          Blízký atmosférickému

Konstrukční materiál               316H nerez ocel

Obohacení paliva                    19,75 %

výměna paliva                        Online

záložní napájení, automatické bezpečnostní odstavení, pasivní chlazení při ztrátě napájení