هل سيبدأ الذكاء الاصطناعي عصرًا جديدًا للطاقة النووية؟ – القضايا العالمية

الطلب العالمي على الكهرباء ينمو بمعدل مذهل. ومن المتوقع أن يزيد بحلول عام 2035 بما يزيد على 10 آلاف تيراواط/ساعة، أي ما يعادل إجمالي استهلاك كل الاقتصادات المتقدمة اليوم.

إن صعود الذكاء الاصطناعي له دور كبير ليلعبه: يتم تشغيل تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي بواسطة مراكز البيانات، ويعادل استهلاك مركز بيانات متوسط ​​الحجم من الكهرباء استهلاك 100 ألف أسرة. ووفقا لوكالة الطاقة الدولية، زاد الطلب على مراكز البيانات بأكثر من ثلاثة أرباع بين عامي 2023 و2024، ومن المتوقع أن يمثل أكثر من 20% من نمو الطلب على الكهرباء في الاقتصادات المتقدمة بحلول عام 2030.

وفي الولايات المتحدة، حيث تتمركز العديد من شركات الذكاء الاصطناعي الرائدة، من المتوقع أن يتجاوز استهلاك الطاقة لمعالجة البيانات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي استهلاك الكهرباء المجمع للألمنيوم والصلب والأسمنت وإنتاج المواد الكيميائية مجتمعة بحلول نهاية العقد.

في ديسمبر من العام الماضي، اجتمع صناع السياسات وشركات التكنولوجيا وقادة الصناعة النووية من جميع أنحاء العالم في مقر الوكالة الدولية للطاقة الذرية في فيينا لاستكشاف الفرص المتاحة للطاقة النووية لتمكين توسيع الذكاء الاصطناعي، وعلى العكس من ذلك، كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يدفع الابتكار في الصناعة النووية.

يتطلب تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي المتطورة عشرات الآلاف من وحدات المعالجة المركزية (CPUs) لتعمل بشكل مستمر لأسابيع أو حتى أشهر. وفي الوقت نفسه، يتوسع التطبيق اليومي للذكاء الاصطناعي ليشمل جميع القطاعات تقريبًا مثل المستشفيات والإدارة العامة والنقل والزراعة والخدمات اللوجستية والتعليم.

كل استعلام، كل محاكاة، كل توصية تستهلك الطاقة. يقول مانويل جريسينجر، أحد كبار المديرين في جوجل، الذي يركز على الذكاء الاصطناعي: “نحن بحاجة إلى كهرباء نظيفة ومستقرة خالية من الكربون ومتوفرة على مدار الساعة”. “هذه بلا شك عتبة عالية للغاية، ولا يمكن تحقيقها باستخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية وحدها. الذكاء الاصطناعي هو محرك المستقبل، ولكن المحرك بدون وقود يكاد يكون عديم الفائدة. والطاقة النووية ليست مجرد خيار، ولكنها أيضا عنصر أساسي لا غنى عنه في هيكل الطاقة في المستقبل.”

الصناعة النووية الصاعدة

ويشاطر المدير العام للوكالة الدولية للطاقة الذرية مانويل غروسي وجهة نظر السيد غرايسنجر، الذي يعتقد أن الصناعة النووية مقدر لها أن تكون شريك الطاقة لثورة الذكاء الاصطناعي. وأعلن أن “الطاقة النووية وحدها هي القادرة على تلبية الاحتياجات الخمسة لتوليد الطاقة منخفضة الكربون، والموثوقية على مدار الساعة، وكثافة الطاقة العالية للغاية، واستقرار الشبكة، وقابلية التوسع الحقيقية”.

يبدو أن الصناعة النووية في مزاج صعودي. وهناك 71 مفاعلاً جديداً قيد الإنشاء، إضافة إلى 441 مفاعلاً عاملاً حالياً على مستوى العالم. ومن المقرر بناء عشرة منها في الولايات المتحدة، التي تضم بالفعل 94 مصنعًا، وهو أكبر عدد من المصانع في أي دولة أخرى.

وقد تعهد عمالقة التكنولوجيا الذين يستخدمون مراكز البيانات بدعم هدف مضاعفة قدرة الطاقة النووية العالمية ثلاث مرات على الأقل بحلول عام 2050. على سبيل المثال، وقعت شركة ميكروسوفت على اتفاقية شراء الطاقة لمدة عشرين عاما والتي سمحت بإعادة تشغيل الوحدة الأولى من محطة الطاقة النووية في ثري مايل آيلاند في بنسلفانيا، الولايات المتحدة الأمريكية.

كما يستثمر بقية العالم بنشاط في الطاقة النووية، مدفوعًا بنمو الذكاء الاصطناعي. وأوضح السيد غروسي قائلاً: “تمتلك أوروبا الممرات الرقمية الأكثر كثافة في العالم، مع مراكزها في فرانكفورت وأمستردام ولندن”.

“إن قوى الطاقة النووية التقليدية مثل فرنسا والمملكة المتحدة تضاعف جهودها في بناء الطاقة النووية، كما تعمل الدول الناشئة مثل بولندا على تسريع مشاركتها”.

تظل روسيا، التي تتمتع بقاعدة بحثية تتقن الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، أكبر مصدر في العالم في مجال الطاقة النووية، وهي مشغل ومطور رائد لتكنولوجيا المفاعلات المتقدمة، في حين تحقق الصين إنجازات كبيرة في كل من الذكاء الاصطناعي والطاقة النووية.

وقال رئيس الوكالة النووية التابعة للأمم المتحدة: “إن تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي وبناء مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي تتقدم في وقت واحد، كما أن عدد المفاعلات النووية الجديدة في العالم يحتل المرتبة الأولى في العالم خلال نفس الفترة”.

تستثمر اليابان بكثافة في بناء وتحديث مراكز البيانات لتلبية الطلب المتزايد، بينما أنشأت دولة الإمارات العربية المتحدة في الشرق الأوسط برنامجًا للطاقة النووية وبرزت كمركز إقليمي للذكاء الاصطناعي.

هل المفاعلات الصغيرة هي الحل؟

إن الحاجة إلى المزيد من الطاقة، وقريباً، ستدفع أيضاً إلى بناء مفاعلات معيارية صغيرة، والتي تختلف كثيراً عن محطات الطاقة التقليدية الكبيرة التي تتطلب استثمارات ضخمة، وفترة زمنية تصل إلى حوالي 10 سنوات.

وقال السيد غروسي: “إن هذه الأنواع من المفاعلات لها بصمة صغيرة وأنظمة أمان مطورة، ويمكن نشرها في المناطق الصناعية القريبة، بما في ذلك حرم مراكز البيانات”.

لا يتعين على شركات التكنولوجيا التي تستخدمها أن تقلق بشأن قيود إمدادات الشبكة الإقليمية أو خسائر النقل. وستكون هذه ميزة حاسمة في المناطق التي تكون فيها عمليات ترقيات الشبكة بطيئة وطوابير الاتصال البيني طويلة.”

وعلى الرغم من أن هذا النوع من المفاعلات لا يزال بحاجة إلى تجاوز مرحلة البحث والتطوير، فإن الوكالة الدولية للطاقة الذرية تعمل بشكل وثيق مع الهيئات التنظيمية والصناعة لجعلها اقتراحًا قابلاً للتطبيق، وقد نشهد قريبًا نشر أعداد كبيرة من المفاعلات الصغيرة لتلبية الطلب.

على سبيل المثال، وقعت شركة جوجل اتفاقية مع إحدى شركات الطاقة لشراء الطاقة النووية من عدة مفاعلات معيارية صغيرة، وهي الأولى من نوعها على مستوى العالم. وإذا سارت الأمور على ما يرام، فمن الممكن أن تصبح جاهزة للعمل بحلول عام 2030.

وتحول جوجل اهتمامها أيضًا إلى الفضاء، حيث تستكشف الشبكات الشمسية الفضائية لتمكين التعلم الآلي على نطاق واسع في المدار، مع الاستفادة الكاملة من الطاقة الشمسية غير المفلترة. ومن المقرر إطلاق قمرين صناعيين نموذجيين في أوائل عام 2027 لاختبار تحمل الإشعاع وقدرات معالجة البيانات في البيئة الفضائية.

وسواء كان الأمر يتعلق بتسخير الطاقة الشمسية في الفضاء، أو إعادة تشغيل المفاعلات القديمة، أو الاستثمار في جيل جديد من المفاعلات المعيارية الصغيرة، أو بناء مفاعلات كبيرة، فإن كل الإجراءات تشير إلى نفس الاتجاه – بناء نظام طاقة يعتمد إلى حد كبير على الطاقة النووية التي يمكن أن تدعم احتياجات الحضارات المستقبلية.