Sự trỗi dậy của AI đang thúc đẩy mức tiêu thụ năng lượng tăng mạnh. Các trung tâm dữ liệu AI trên toàn cầu đã sử dụng khoảng 460 terawatt-giờ vào năm 2022 – đủ để cung cấp điện cho khoảng 40 triệu hộ gia đình ở Hoa Kỳ trong một năm. Và con số này dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2026 (mặc dù con số này có vẻ rất thận trọng). Mức tiêu thụ năng lượng tham lam này hiện chiếm tới 3% lượng khí thải toàn cầu, với mức tăng trưởng đáng kể dự kiến.
Tuy nhiên, Trí tuệ nhân tạo tạo sinh (Generative AI), dù tiên tiến ở nhiều khía cạnh, lại khá kém hiệu quả. Theo một nghiên cứu gần đây, một hệ thống Trí tuệ nhân tạo tạo sinh có thể tiêu thụ năng lượng nhiều hơn khoảng 33 lần so với các máy móc chạy phần mềm chuyên dụng.
Một trong những tác giả của nghiên cứu, Tiến sĩ Sasha Luccioni từ Hugging Face, một công ty học máy, đã giải thích trong một cuộc phỏng vấn với BBC: "Mỗi lần bạn truy vấn mô hình, toàn bộ mọi thứ sẽ được kích hoạt, vì vậy nó cực kỳ kém hiệu quả theo góc độ tính toán. Khi bạn sử dụng AI tạo sinh… nó sẽ tạo ra nội dung từ đầu, về cơ bản là tạo ra câu trả lời."
Điều đó có nghĩa là máy tính phải làm việc chăm chỉ để hoàn thành nhiệm vụ, tiêu thụ rất nhiều năng lượng trong khi thực hiện. Và lượng nhiệt tỏa ra từ nhiều máy tính làm việc rất chăm chỉ có nghĩa là cần nhiều năng lượng hơn để giữ cho chúng mát mẻ. Giống như một nhóm người đổ mồ hôi đang tập luyện trong phòng tập thể dục, họ cần bật điều hòa ở mức tối đa.
Lò phản ứng mô-đun nhỏ
Các tập đoàn lớn như Google và Amazon đang ngày càng nghiên cứu năng lượng hạt nhân và các nguồn năng lượng tái tạo tiên tiến khác để cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu khổng lồ của họ.
Google gần đây đã báo cáo mức tăng 48% trong lượng khí thải nhà kính kể từ năm 2019, chủ yếu là do hoạt động của trung tâm dữ liệu liên quan đến AI. Với hơn 115 thỏa thuận lên tới 14GW công suất năng lượng sạch đã được thực hiện kể từ năm 2010, công ty cũng vừa công bố một liên doanh với Kairos Power, một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại California chuyên về lò phản ứng hạt nhân tiên tiến.
Thỏa thuận Kairos liên quan đến việc xây dựng bảy lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR), dự kiến đi vào hoạt động từ năm 2030 đến năm 2035, cung cấp tới 500 megawatt (MW) điện.
Kairos đã nhận được giấy phép đầu tiên của Ủy ban quản lý hạt nhân Hoa Kỳ sau 50 năm để xây dựng một loại lò phản ứng hạt nhân mới. Các lò phản ứng nhỏ hơn của công ty được làm mát bằng muối florua nóng chảy thay vì nước thông thường.
Amazon cũng đã công bố kế hoạch đầu tư đáng kể vào năng lượng hạt nhân, đồng thời ủng hộ các lò phản ứng mô-đun nhỏ như một giải pháp khả thi để đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng. Gã khổng lồ này đang hợp tác với Energy Northwest để tạo điều kiện cho việc thành lập bốn SMR tại Tiểu bang Washington, có khả năng mở rộng công suất của chúng lên 960 megawatt (MW), đủ để cung cấp điện cho khoảng 770,000 hộ gia đình tại Hoa Kỳ. Ngoài ra, Amazon đang tìm hiểu một dự án phát triển với Dominion Energy tại Virginia để bổ sung một SMR 300 MW gần Nhà máy điện hạt nhân North Anna.
Bổ sung cho những nỗ lực này, Amazon đang đầu tư 500 triệu đô la vào X-energy để hỗ trợ phát triển và triển khai hơn năm gigawatt công suất SMR trên khắp Hoa Kỳ vào năm 2039, đánh dấu đây là đợt triển khai thương mại lớn nhất cùng loại. Các lò phản ứng này sản xuất điện thông qua nhiên liệu TRISO-X, một phương pháp làm mát bằng khí nhiệt độ cao được biết đến là an toàn ở nhiệt độ cao.
Phục hồi Three Mile Island
Để không bị bỏ lại phía sau hình thức phổ biến vũ khí hạt nhân mới này, Microsoft đã đồng ý cho phép mở lại Three Mile Island, địa điểm xảy ra vụ tai nạn hạt nhân thương mại nghiêm trọng nhất trong lịch sử Hoa Kỳ.
Thỏa thuận của Microsoft với Constellation Energy, chủ sở hữu nhà máy, hướng tới mục tiêu mở cửa trở lại lò phản ứng Đơn vị 2028 vào năm 1.
Quyết định này theo sau thỏa thuận mua điện kéo dài 20 năm, trong đó Microsoft sẽ mua năng lượng đầu ra của lò phản ứng để cung cấp cho các trung tâm dữ liệu của mình. Gã khổng lồ công nghệ này đang trên hành trình đạt được mục tiêu đầy tham vọng là trở thành nhà máy điện carbon âm vào năm 2030 và coi năng lượng hạt nhân là yếu tố then chốt để đạt được mục tiêu này.
Theo thỏa thuận giữa chủ sở hữu Constellation Energy và Microsoft, lò phản ứng số 1 tại nhà máy Three Mile Island có thể mở cửa trở lại vào năm 2028.
Đơn vị 1 của nhà máy Three Mile Island đã bị đóng cửa vào năm 2019 do áp lực kinh tế phát sinh từ sự cạnh tranh với khí đốt tự nhiên rẻ hơn và các nguồn năng lượng tái tạo. Lò phản ứng khác, Đơn vị 2, đã bị ảnh hưởng bởi sự cố tan chảy một phần vào năm 1979, dẫn đến việc giám sát toàn quốc các giao thức an toàn hạt nhân. Bất chấp sự cố, Đơn vị 1 vẫn tiếp tục hoạt động an toàn cho đến khi đóng cửa.
Việc mở lại Đơn vị 1 sẽ cần phải tân trang và đầu tư, ước tính lên tới khoảng 1.6 tỷ đô la. Constellation Energy sẽ tiến hành tân trang các thành phần thiết yếu như tua bin, máy phát điện và máy biến áp điện. Nếu được cơ quan quản lý chấp thuận, nhà máy, sẽ được đổi tên thành Trung tâm năng lượng sạch Crane để vinh danh Chris Crane, một người tiên phong quá cố của ngành năng lượng hạt nhân, sẽ hoạt động trở lại vào năm 2028.
Lò phản ứng được khởi động lại này dự kiến sẽ tạo ra khoảng 835 megawatt điện không phát thải carbon, đủ cung cấp cho hơn 800,000 ngôi nhà và một số trung tâm dữ liệu.
Có vẻ như làn sóng AI không chỉ tiêu thụ năng lượng mà còn đang hồi sinh toàn bộ ngành công nghiệp hạt nhân.
