از ابتدای سال ۲۰۲۴ تاکنون، شرکت‌های بزرگی همچون متا، آمازون، مایکروسافت و گوگل مجموعه‌ای از اعلامیه‌های مرتبط با تامین برق مورد نیاز خود از طریق انرژی هسته‌ای را منتشر کرده‌اند. برخی از این اعلامیه‌ها به سرمایه‌گذاری در قراردادهایی برای خرید برق از نیروگاه‌های هسته‌ای فعلی مربوط است؛ در حالی که برخی دیگر از سرمایه‌گذاری‌های اعلام شده از سوی این شرکت‌ها به توسعه برخی فناوری‌های نسل جدید هسته‌ای اختصاص یافته است.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌آنلاین» و به نقل از مجله «MIT Technology Review»، افزایش غیرمنتظره همکاری‌ها میان صنعت انرژی هسته‌ای و شرکت‌های بزرگ فعال در فناوری، فرصت مناسبی را برای توسعه هر دو بخش فراهم خواهد کرد. در همین رابطه، شرکت‌های فناورمحور به منابع انرژی قابل اتکا نیاز دارند و بسیاری از آن‌ها به دنبال تامین آن از طریق منابع انرژی با کربن تولیدی بسیار پایین در راستای تحقق اهداف خود در حمایت از محیط زیست هستند.

از سوی دیگر، استفاده‌کنندگان از برق تولیدی نیروگاه‌های هسته‌ای و توسعه‌دهندگان فناوری‌های نوین می‌توانند از حمایت مالی مصرف‌کنندگانی بهره‌مند شوند که سرمایه‌گذاری آن‌ها به ادامه فعالیت نیروگاه‌های برق فرسوده و تسریع پیشرفت در توسعه فناوری‌های جدید منجر خواهد شد.

مایکل ترل، مدیر ارشد بخش انرژی‌های پاک و کاهش کربن تولیدی در شرکت گوگل، اظهار داشت: تولید برق از نیروگاه‌های هسته‌ای مزایای فراوانی را به همراه دارد؛ از جمله اینکه انرژی تولید شده در این نیروگاه‌ها پاک، قابل دسترس مداوم و بدون کربن تولیدی است.

وی همچنین به موضوع زمان طولانی برای بهره‌برداری از انرژی مورد نیاز در نیروگاه‌های هسته‌ای به عنوان یکی از معایب این صنعت اشاره کرد.

پاتریک وایت، مدیر سابق بخش تحقیقات در انجمن نوآوری هسته‌ای آمریکا بیان کرد: بسیاری از شرکت‌های فعال در حوزه فناوری طی سه تا پنج سال آینده به حجم قابل‌ توجهی از انرژی برق نیاز خواهند داشت؛ در حالی که ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای جدید معمولا حدود یک دهه به طول می‌انجامد.

به گفته وی، توسعه برخی فناوری‌های نسل جدید هسته‌ای، به ویژه رآکتورهای کوچک ماژولار، به زمان ساخت کمتری نیاز دارند اما شرکت‌هایی که وعده ساخت این رآکتورها را ارئه داده‌اند، هنوز هیچ رآکتوری تولیدی نکرده‌اند و در برخی موارد، حتی این شرکت‌های تولیدکننده از راه‌اندازی واحدهای تولیدی نیمه‌صنعتی در مقیاس آزمایشگاهی از لحاظ زمانی بسیار فاصله دارند.

این عدم تطابق زمانی بدین معناست که علی‌رغم زمان‌بندی اعلام شده توسط شرکت‌های فعال در حوزه فناوری برای استفاده از انرژی هسته‌ای، این شرکت‌ها عملا مجبور خواهند بود برای مدتی طولانی به استفاده از سوخت‌های فسیلی مانند نیروگاه‌های مبتنی بر زغال‌سنگ ادامه دهند و حتی ممکن است لازم باشد نیروگاه‌های جدید مبتنی بر سوخت گاز طبیعی احداث کنند که احتمالا برای دهه‌ها فعالیت آن ادامه خواهد یافت؛ اگرچه میان بخش هوش مصنوعی و انرژی هسته‌ای پتانسیل توسعه روابط میان فعالان هر دو بخش با هدف رشد متقابل وجود دارد اما در حقیقت این روند رشد ممکن است بسیار کندتر از آنچه که در رسانه‌ها بر آن تاکید شده باشد.

افزایش تدریجی حجم تقاضای برق در بخش هوش مصنوعی

براساس آمارهای منتشر شده، تنها در ایالات متحده آمریکا تعداد سه هزار مرکز داده فعال وجود دارد. پیش‌بینی‌های انجام شده نشان می‌دهد که با رشد سریع استفاده و توسعه هوش مصنوعی ممکن است نیاز باشد تا پایان سال ۲۰۳۰ هزاران مرکز داده دیگر ساخته شوند. طبق تحلیل صورت گرفته از سوی شرکت گلدمن ساکس، روند شتاب ایجاد شده در استفاده و توسعه هوش مصنوعی می‌تواند تقاضای جهانی برای برق در مراکز داده را تا سال ۲۰۳۰ تا ۱۶۵ درصد افزایش دهد.

در ایالات متحده آمریکا، برآوردهای انجام شده از سوی نهادهای دانشگاهی و صنعتی حاکی از آن است که مصرف برق در این مراکز تا سال ۲۰۳۰، ممکن است به حدود ۴۰۰ تراوات‌ ساعت برسد؛ در حالی که این رقم در سال ۲۰۲۰ کمتر از ۱۰۰ تراوات ‌ساعت بود و اکنون میزان آن از مصرف کل برق کشور مکزیک نیز فراتر می‌رود.

اگرچه اخیرا نشانه‌هایی از کند شدن رشد مصرف برق در مراکز داده مشاهده شده و برخی شرکت‌ها بر همین اساس پروژه‌های مرتبط با راه‌اندازی مراکز خود را متوقف یا به تاخیر انداخته‌اند اما حتی محافظه‌کارانه‌ترین برآوردها نظیر گزارش اخیر آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهد افزایش مصرف برق در مراکز داده حتمی است. در این میان اما تنها چالش این خواهد بود که میزان افزایش مصرف برق در مراکز داده تا چه میزان خواهد بود. همچنین اگرچه بسیاری از همین شرکت‌های فعال در حوزه فناوری در حال حاضر به‌دنبال توسعه مراکز داده خود هستند، اما همراستا با این مسئله برنامه‌ریزی برای دستیابی به اهداف بلندمدت خود به منظور جلوگیری از تغییرات اقلیمی را دنبال می‌کنند. از مهم‌ترین این اهداف می‌توان به دستیابی به هدف برایند انتشار کربن صفر یا استفاده کامل از انرژی‌های تجدیدپذیر در چند دهه آینده اشاره کرد. چنین راهبردی نشان می‌دهد منبع تامین برق برای شرکت‌های فعال در حوزه فناوری اهمیتی دوچندان خواهد داشت.

در این میان، انرژی هسته‌ای به‌عنوان گزینه‌ای بسیار محتمل برای تامین برق مراکز داده با هدف کاهش انتشار کربن مطرح شده است. برخلاف انرژی‌های تجدیدپذیری مانند انرژی بادی و خورشیدی که به‌صورت متناوب امکان تولید برق از آن‌ها وجود ندارد، در نیروگاه‌های هسته‌ای می‌توان انرژی را به صورت پایدار تولید و به شبکه برق انتقال داد. راب گراملیچ، مدیر موسسه «Grid Strategies» که در زمینه انتقال و توزیع برق فعالیت می‌کند عنوان کرد: شرکت‌های فعال در حوزه مراکز داده به دنبال یک منبع تامین انرژی پایدار بوده که امکان دسترسی به آن در ۲۴ ساعت شبانه روز ممکن باشد. به گفته وی، در شرایطی که توسعه منابع تجدیدپذیر به موضوعی بحث‌برانگیز و سیاسی در دولت کنونی ایالات متحده آمریکا تبدیل شده‌، توسعه انرژی هسته‌ای از حمایت هر دو حزب در این کشور برخوردار است. با این وجود به نظر می‌رسد چالش اصلی در توسعه انرژی هسته‌ای به افزایش ظرفیت تولید برق از این نیروگاه‌ها مرتبط است. در همین رابطه ظرفیت تولید برق از نیروگاه‌های هسته‌ای فعلی محدود بوده و توسعه فناوری‌های جدید در این بخش نیز بسیار زمان‌بر خواهد بود. بر اساس آمارهای منتشر شده، ظرفیت کل تولید برق رآکتورهای فعال در آمریکا در سال ۲۰۲۲ حدود ۸۰۰ تراوات ‌ساعت اعلام شد و این رقم تقریبا در دو دهه گذشته ثابت بوده است. به منظور تامین حجم تقاضای برق مورد نیاز مراکز داده در سال ۲۰۳۰ از طریق انرژی هسته‌ای، باید ظرفیت فعلی رآکتورهای آمریکا حدود ۵۰ درصد افزایش یابد؛ البته این افزایش با روند فعلی توسعه نیروگاه‌های هسته‌ای در کشور، چالش‌برانگیز و زمان‌بر خواهد بود.

تحولات انجام شده در صنعت انرژی هسته‌ای

آخرین خبرهای منتشر شده در رسانه‌های مطرح دنیا حاکی از آن است همکاری فعالان بخش هوش مصنوعی و صنعت انرژی هسته‌ای از طریق ورود شرکت‌های بزرگ فعال در حوزه فناوری افزایش پیدا کرده و تداوم این همکاری می‌تواند به توسعه صنعت انرژی هسته‌ای کمک کند.

در همین رابطه و در ماه اکتبر ۲۰۲۴، شرکت گوگل قرارداد بلندمدتی با هدف تامین برق از نیروگاه هسته‌ای با شرکت «Kairos Power» به امضا رساند. گفتنی است شرکت «Kairos Power» در حوزه توسعه فناوری هسته‌ای فعالیت دارد که اخیرا موفق به دریافت مجوز ساخت دو رآکتور در فاز آزمایشی از سوی کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده آمریکا (NRC) شده است.

شرکت مذکور در حال توسعه رآکتورهای کوچک هسته‌ای دارای سیستم خنک‌کننده نمک مذاب بوده که به ادعای سازنده آن، ایمنی و بهره‌وری بیشتری نسبت به فناوری‌های متداول مورد استفاده در نیروگاه هسته‌ای فعلی دارد. براساس قرارداد ثبت شده میان دو شرکت مذکور، گوگل متعهد شده است تا سال ۲۰۳۵ تا ۵۰۰ مگاوات برق را از نیروگاه‌های هسته‌ای شرکت «Kairos Power» خریداری کند. طبق برنامه‌ریزی‌های انجام شده، نخستین نیروگاه هسته‌ای جدید شرکت «Kairos Power» در سال ۲۰۳۰ به مرحله بهره‌برداری خواهد رسید. شرکت آمازون نیز با سرمایه‌گذاری مستقیم در شرکت «X-energy» در نظر دارد انرژی مورد نیاز خود را از نیروگاه‌های هسته‌ای تامین کند.

شرکت آمازون در ماه اکتبر ۲۰۲۴ قراردادی با شرکت ارائه‌دهنده خدمات برق «Energy Northwest» امضا کرد که طی آن، آمازون تامین مالی فاز نخست پروژه رآکتورهای کوچک ماژولار شرکت «X-energy» را بر عهده خواهد داشت. از آنجایی که بسیاری از مراکز داده جدید متمرکز بر هوش مصنوعی که در دست ساخت هستند، نیازمند حداقل ۵۰۰ مگاوات برق یا بیشتر خواهد بود، پروژه مذکور تنها امکان تامین انرژی مورد نیاز یک مرکز داده شرکت آمازون را خواهد داشت.

ارائه یک برنامه‌ریزی‌ بلندمدت و منسجم می‌تواند نقش بسیار مهمی در توسعه فناوری‌های نسل جدید صنعت انرژی هسته‌ای ایفا کند. جسیکا لاورینگ، یکی از بنیان‌گذاران سازمان پژوهشی «Good Energy Collective» که در صنعت هسته‌ای فعالیت دارد، عنوان کرد: در سال‌های آینده، اختصاص منابع مالی برای راه‌اندازی چنین پروژه‌هایی به جهت توسعه صنعت هسته‌ای بسیار اهمیت خواهد داشت.

وی بر این باور است که حتی توسعه چنین پروژه‌هایی، به تنهایی برای تامین نیاز روزافزون مصرف‌کنندگان برق به ویژه مراکز داده هوش مصنوعی کافی نخواهد بود.

لاورینگ خاطرنشان کرد: توسعه نسل جدید رآکتورهای هسته‌ای که شرکت‌های آمازون و گوگل حمیات مالی از آن‌ها را بر عهده گرفته‌‌اند، در حال حاضر در فاز آزمایشی و نسبتا محدود هستند و هنوز به مرحله تولید انبوه در فاز تجاری نرسیده‌اند.

وی تاکید کرد: حتی تولید انبوه این رآکتورها در مقیاس تجاری نیز به هیچ وجه کفاف تامین انرژی مورد استفاده مراکز داده جدید تا سال ۲۰۳۰ را نخواهد داد.

این فعال صنعت هسته‌ای در ادامه یادآور شد: برای تامین بخش قابل‌ توجهی از برق مصرفی سالانه شرکت‌های بزرگ فعال در حوزه فناوری، ساخت ده‌ها نیروگاه جدید هسته‌ای و نه چند رآکتور هسته‌ای ماژولار ضروری خواهد بود.

قدرت خرید در بازار انرژی هسته‌ای

یکی از راهکارهای موجود برای رفع عدم‌ تناسب بین عرضه و تقاضای انرژی هسته‌ای، تمرکز بر نیروگاه‌های فعال یا قابل احیا خواهد بود. در این راستا، شرکت مایکروسافت در سال ۲۰۲۴ با امضای یک قرارداد بلندمدت، خرید برق با شرکت «Constellation» مالک واحد یک نیروگاه هسته‌ای «Three Mile Island» توجه رسانه‌ها را به خود جلب کرد.

طبق این توافق، شرکت «Constellation» قصد دارد یکی از رآکتورهای این نیروگاه را برای تامین برق شرکت‌های فعال در حوزه انرژی بازطراحی کند. طبق برنامه‌ریزی‌های فعلی، این نیروگاه تا سال ۲۰۲۸ دوباره وارد مدار تولید خواهد شد.

اوروی پاریخ، مدیر بخش جهانی انرژی شرکت متا در همین رابطه مطرح کرد: به منظور استفاده از فناوری‌های جدید در مقیاس تجاری در صنعت انرژی هسته‌ای حدود یک دهه زمان نیاز خواهد بود؛ بنابراین منطقی است که در حال حاضر حمایت‌هایی از تمدید مجوز نیروگاه‌های فعال هسته‌ای فعلی انجام شود.

به گفته وی، نیروگاه‌های هسته‌ای فرسوده می‌توانند برای تمدید مجوز بهره‌برداری به مدت ۲۰ سال دیگر درخواست خود را به کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده آمریکا (NRC) ارائه دهند.

پاریخ اظهار داشت: اگرچه این فرایند اغلب پرهزینه و زمان‌بر است اما حمایت مالی برخی از مصرف‌کنندگان برق نیروگاه‌های هسته‌ای مانند شرکت‌های فعال در حوزه فناوری می‌تواند در تسریع این روند نقش مهمی داشته باشد.

برای افزایش چشمگیر ظرفیت تولید برق، ساخت رآکتورهای هسته‌ای ماژولار جدید امری اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. با این حال، اغلب کارشناسان بر این باورند که توسعه این زیرساخت‌ها در مقیاس گسترده حداقل تا اوایل سال ۲۰۳۰ محقق نخواهد شد. در این میان، تصمیماتی که در پاسخ به رشد سریع تقاضای انرژی، به‌ ویژه به دلیل رشد استفاده از هوش مصنوعی اتخاذ می‌شوند، پیامدهایی بلندمدت خواهند داشت.

از آنجایی که بیشتر نیروگاه‌های هسته‌ای برای چندین دهه یا حتی بیشتر به فعالیت خود ادامه می‌دهند، نیروگاهی که امروزه احداث شود، احتمالا تا سال ۲۰۴۰ و پس از آن به فعالیت خود ادامه خواهد داد. اینکه آیا رشد فناوری هوش مصنوعی موجب تثبیت جایگاه انرژی هسته‌ای در سبد انرژی مصرفی خواهد شد یا اینکه سوخت‌های فسیلی و دیگر منابع تامین انرژی سهم پررنگ‌تری در سبد انرژی مصرفی خواهند داشت، تا حد زیادی به انتخاب‌هایی بستگی دارد که مصرف‌کنندگان در حال حاضر برای پاسخ به تامین انرژی مورد نیاز خود برمی‌گزینند.

مدیر ارشد بخش انرژی‌های پاک و کاهش کربن تولیدی در شرکت گوگل در پایان خاطرنشان کرد: به منظور تامین تقاضای فزاینده و هم‌زمان دستیابی به اهداف تعیین شده برای جلوگیری از تغییرات اقلیمی، به مجموعه‌ای از منابع انرژی مختلف از انرژی بادی و خورشیدی گرفته تا سیستم ذخیره انرژی باتری، انرژی زمین‌گرمایی و البته انرژی هسته‌ای نیاز خواهد بود. بنابراین لزوما اتکا به یک منبع انرژی برای مثال انرژی هسته‌ای برای برآورده کردن این حجم از تقاضای انرژی، به ویژه طی سال‌های آینده کافی نیست.

انتهای پیام//