الطاقة النووية المنتجة بكميات كبيرة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي

مستقبل الذكاء الاصطناعي ليس مؤكدًا، ولكن الإنفاق الضخم هو للاعتقاد بأننا سنحول صناعات المعلومات بقدرات تشبه الذكاء الاصطناعي العام أو حتى قدرات فائقة الذكاء. هناك أدلة على أن قدرات الذكاء الاصطناعي توفر إجابات واستدلالات على مستوى الدكتوراه من نموذج OpenAI O3 ومن نظام البحث العميق من Google. أخبر إيلون ماسك مارك بن في معرض CES أنه خلال 3-4 سنوات يمكننا أداء جميع مهام العمل البشري ويمكننا القيام بأي مهمة معرفية.

هناك رؤية حيث نعلم أن هناك فائدة متزايدة للذكاء الاصطناعي. هناك قيمة في الإجابات التي تحل محل بحث Google بقيمة مائة مليار دولار. هناك قيمة في إنشاء الصور والفيديو. هناك قيمة في تحسين إنتاجية المبرمج البشري بقيمة تريليون دولار. ومن الواضح أن تجديد صناعة تكنولوجيا المعلومات العالمية التي تبلغ قيمتها 5 تريليون دولار هو هدف يمكن تحقيقه. سيكون هناك منتجات واستخدامات جديدة.

يقول براد جيرستنر، من شركة Altimeter Capital، إن الصناعة لا تزال مقيدة بالحوسبة والطاقة في عام 2024 وستظل مقيدة بالحوسبة والطاقة في نهاية عام 2025. وهناك أيضًا نقص في الذاكرة.

هناك تقديرات تشير إلى أن العالم سيضيف 600 تيراواط ساعة من الطاقة سنويًا بحلول عام 2028 وربما 1000 تيراواط ساعة من الطاقة سنويًا بحلول عام 2030 لتشغيل مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الجديدة.

سيقدم الإنتاج الضخم للطاقة النووية مساهمة كبيرة في توفير الطاقة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في ثلاثينيات القرن الحالي، ويمكن أن يبدأ في عام 2029 إذا تمكن لاعبون جدد من التنفيذ.

أبرمت شركة Deep Fission، وهي شركة تطوير مفاعل نووي معياري صغير (SMR)، شراكة مع شركة Endeavour Energy، وهي شركة تطوير بنية تحتية مستدامة في الولايات المتحدة، لتطوير ونشر الانشطار النووي لتشغيل مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. لقد التزموا بالمشاركة في تطوير 2 جيجاوات من الطاقة النووية لتزويد مجموعة مراكز البيانات العالمية لشركة Endeavour التي تعمل تحت العلامة التجارية Endeavour Edged. ومن المتوقع أن يتم تشغيل المفاعلات الأولى بحلول عام 2029.

شركة Deep Fission Inc. (Deep Fission)، وهي شركة للطاقة النووية رائدة في اتباع نهج جديد للطاقة النظيفة من خلال وضع مفاعلات معيارية صغيرة آمنة (SMRs) في آبار بعمق ميل.

يعتمد مفاعل الانشطار العميق على التكنولوجيا التقليدية التي تم اختبارها عبر الزمن (67 عامًا) لمفاعل الماء المضغوط (PWR)، وهو النوع الأكثر شيوعًا من المفاعلات النووية حول العالم. حتى نفس مجموعات الوقود (التي تثبت الوقود في مكانه)، ونفس طرق التحكم في الطاقة (قضبان التحكم والبورون في سائل التبريد). كان مفاعل شيبينغبورت أول محطة طاقة نووية واسعة النطاق تعمل بتقنية PWR في الولايات المتحدة. وصل المفاعل إلى حالة حرجة في 2 ديسمبر 1957، وبصرف النظر عن التوقفات لثلاثة تغييرات أساسية، فقد ظل قيد التشغيل حتى أكتوبر 1982.

يعمل تصميم Deep Fission SMR بنفس الضغط (160 ضغطًا جويًا) مثل PWR القياسي، وفي نفس درجات الحرارة الأساسية (حوالي 315 درجة مئوية، أي ما يعادل 600 درجة فهرنهايت). كما هو الحال مع PWR القياسي، يتم نقل الحرارة إلى مولد البخار في العمق لغلي الماء، ويرتفع البخار غير المشع بسرعة إلى السطح حيث تقوم التوربينات البخارية القياسية بتحويل الطاقة إلى كهرباء.

لا يحتوي جهاز SMR الخاص بنا على أجزاء متحركة في العمق، بخلاف قضبان التحكم وتدفق سائل مبرد الماء. يقلل هذا التصميم من الحاجة إلى الصيانة، على الرغم من أن الكابلات الملحقة بالمفاعل تسمح برفعها إلى السطح (يستغرق الأمر ساعة أو ساعتين فقط) إذا كان فحص المفاعل ضروريًا.

يمكن لكبسولات Deep Fission SMR (كل منها 15 ميجاوات) توفير كثافة طاقة عالية في مساحة صغيرة، مما يتيح 150 ميجاوات في ربع فدان و1.5 جيجاوات من توليد الطاقة النظيفة في 3 أفدنة فقط. يلغي نظام الانشطار العميق الحاجة إلى بنية تحتية ضخمة للاحتواء والضخ. لم تبت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية بعد في متطلبات المنطقة العازلة للمفاعلات الصغيرة والمتوسطة، لكننا لا نتوقع أن يتطلب نظامنا تحت السطح الآمن بطبيعته أي قيود على البصمة تتجاوز خط السياج القياسي.

كوبنهاجن أتوميكس هي شركة دنماركية تعمل في مجال تكنولوجيا الملح المنصهر وتقوم بتطوير مفاعلات الملح المنصهر القابلة للتصنيع بكميات كبيرة. نوع المفاعل الذي اخترعته شركة كوبنهاجن أتوميكس هو مفاعل توليد ملح الثوريوم المنصهر، والذي يمكن وضعه داخل حاوية شحن مصممة خصيصًا بطول 40 قدمًا ويمكن تصنيعه بكميات كبيرة على خطوط التجميع مع إنتاج متوقع بحد أدنى مفاعل واحد يوميًا (لكل خط تجميع). العملاء المستهدفون هم المصانع الكبيرة التي تنتج سلعًا مثل الألومنيوم أو الأمونيا أو الهيدروجين.

أعلنت شركة كوبنهاجن أتوميكس أن نماذج مفاعلاتها الأولية جاهزة للاختبار في سيناريو واقعي، في تجربة حاسمة في معهد بول شيرير في سويسرا.

قامت شركة Copenhagen Atomics ببناء أكثر من 10 تكرارات لحلقات اختبار الملح المنصهر الفريدة الخاصة بها. تُستخدم حلقات الاختبار هذه للاختبار طويل المدى للمضخات وأجهزة الاستشعار والإلكترونيات والمكونات الأخرى، كما يتم بيعها أيضًا إلى الجامعات الكبرى والمختبرات الوطنية حول العالم لمساعدتها في إجراء أبحاث الملح المنصهر – من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى بيركلي ومن الولايات المتحدة الأمريكية إلى كوريا.

المعلم رقم 3 هو مفاعل اختبار ملح الثوريوم المنصهر. ومن المخطط توليد ما يصل إلى 1 ميجاوات من الإنتاج الحراري وتشغيله لمدة 30 يومًا في المقام الأول.
الغرض الرئيسي من اختبار مفاعل 1 ميجاوات هو التحقق من صحة عمليات المحاكاة الحاسوبية مقابل قياسات العالم الحقيقي. ومثل هذا التحقق ضروري للموافقة على تشغيل المفاعل التجاري بأمان لسنوات عديدة. ثانيا، من المتوقع أن يقدم دليلا على التكنولوجيا.

الهدف الرابع هو نشر المفاعلات التجارية. لم تقم شركة Copenhagen Atomics بالكثير من هذا العمل حتى الآن، حيث أنه من الأهمية بمكان تركيز مواردها على تشغيل مفاعل الاختبار بقدرة 1 ميجاوات.
تخطط شركة Copenhagen Atomics لنشر ما يقرب من 10 وحدات مفاعل تجاري في الموقع التجاري الأول. ومن المخطط أن تقوم كل وحدة من وحدات المفاعلات هذه بتوليد 100 ميجاوات من الإنتاج الحراري. ويجب أن يتم نقل الوقود من الملح الشامل إلى القلب وإزالة بعض نواتج الانشطار في هذه المفاعلات لكي تعمل لمدة تتراوح بين 3 و5 سنوات دون إعادة التزود بالوقود من مصادر خارجية.

يتعلق الحدث الرئيسي 5 بإنشاء تصنيع خطوط التجميع. الهدف هو بناء أول 10 مفاعلات تجارية في مصنعنا الحالي في كوبنهاجن، لكن هذا الموقع ليس مناسبًا تمامًا للتصنيع على نطاق واسع. ويتوقعون أن يتم إنشاء التصنيع الضخم في العديد من البلدان ــ على الأرجح في بعض البلدان الأولى التي منحت الموافقة النوعية للمفاعلات التجارية، لأن هذا من شأنه أن يوفر قدراً أكبر من اليقين بشأن المدة التي سيستغرقها تركيب كل مفاعل.

يعد المعلم رقم 6 معلمًا مهمًا جدًا للهدف طويل المدى المتمثل في الوصول إلى سعر منخفض للكهرباء بقيمة 20 دولارًا أمريكيًا لكل ميجاوات في الساعة. إذا استطاعت شركة كوبنهاجن أتوميكس أن تثبت أن مفاعل الثوريوم الملح المنصهر الخاص بنا يمكن أن يصبح مفاعلًا مولدًا في الطيف الحراري، فمن المحتمل أن يكون هذا واحدًا من أكبر التطورات في قطاع الطاقة في الخمسين عامًا الماضية.

أما بالنسبة للثوريوم، فهناك ما يقرب من 1000 مرة من الثوريوم (232Th) أكثر من 235U.

هدف التمويل الرئيسي قصير المدى لـ Copenhagen Atomics هو جمع 200 مليون دولار أمريكي خلال الفترة 2024-2025. بالإضافة إلى ذلك، ستسعى شركة كوبنهاجن أتوميكس إلى جمع ما يتراوح بين 20 إلى 100 مليون دولار أمريكي من التمويل الميسر بشكل رئيسي من الاتحاد الأوروبي والدنمارك.