Las demandas de energía de la IA amenazan una pesadilla de desechos nucleares

Las demandas de energía de la IA amenazan una pesadilla de desechos nucleares

Por Michael Riordan editado por Dan Vegano

En declive, la industria nuclear de los Estados Unidos espera la resurrección en dos sitios de sus mayores fallas: Isla de tres millas en Pennsylvania y el sitio de Hanford en el estado de Washington. La energía nuclear, afirma la industria, ayudará a satisfacer las crecientes demandas de energía de los centros de datos y la creciente economía de IA. Pero un giro tan incorrecto ignora los problemas de hace mucho tiempo de los desechos nucleares radiactivos que la IA no puede desear.

En septiembre Constellation Energy anunció planes Para reiniciar un reactor cerrado en Three Mile Island, empujado por Microsoft, que necesitará muchos gigavatios de energía para realizar cálculos de IA extensos en su flota en expansión de centros de datos. Amazon hizo lo mismo y anunció en noviembre que invertirá $ 334 millones para desarrollar pequeños reactores nucleares modulares (SMRS) en Hanford, sitio de la primera instalación de producción de plutonio del mundo.

Google y Meta también esperan recuperar la energía nuclear. En octubre de 2024 Google anunciado Eventualmente planea comprar 500 megavatios de electricidad de Kairos Power, que está desarrollando una novela SMR en Oak Ridge, Tennessee, en el sitio del Laboratorio Nacional de uranio refinado durante mucho tiempo para la industria nuclear. Y padre de Facebook Meta está buscando ofertas para centrales de energía nuclear para sus centros de datos.

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Estos gigantes tecnológicos reconocen que la próxima generación de microprocesadores que se utilizarán para los cálculos de IA en los centros de datos requerirán montones de electricidad para alimentarlos e enfriarlos. Un solo Chip nvidia blackwellpor ejemplo, puede trazar hasta dos kilovatios, más de lo que se necesita para una casa típica. Agrupe miles de ellos en servidores dentro de un centro de datos, y necesitarán tanta potencia como una ciudad pequeña.

Los llamados centros de datos de hiperescala requieren más de 100 megavatios (100 MW), una fracción considerable de la producción de una planta de energía importante. Y ese poder debe ser barato, estable y confiable.

Un informe autorizado de diciembre de 2024 del Departamento de Energía de los Estados Unidos, escrito por expertos de energía en el Laboratorio Nacional de Lawrence Berkeley, es especialmente esclarecedor. El crecimiento en Uso de energía del centro de datos de EE. UU. Durante los próximos cinco años, afirman que se correspondería “a una demanda total de energía de centros de datos entre 74 y 132 [gigawatts]. ” Eso representaría entre del 7 al 12 por ciento del pronóstico de consumo de electricidad de EE. UU. Para 2028.

¿De dónde vendrá todo este poder? Dados los desafíos que enfrentan los servicios eléctricos en el suministro de electricidad para satisfacer otras necesidades crecientes, incluidos los vehículos eléctricos, es de extrañar que Big Tech se haya vuelto al núcleo atómico. Pero las demandas de energía descritas en el informe del DOE requerirían construir o resucitar el equivalente de al menos 40 reactores de la isla de tres millas en los próximos cinco años. Eso es imposible.

Hace varios años Amazon, Google, Meta y Microsoft prometió No exacerbar los niveles de dióxido de carbono atmosférico. Pero ese objetivo loable se está volviendo cada vez más difícil de lograr, dado el consumo de electricidad explosivo de sus centros de datos. Por lo tanto, han comenzado a promocionar un regreso a la energía nuclear para evitar este problema espinoso. Ese es un gran error.

La energía nuclear es de hecho una fuente de energía sin emisión de carbono, pero no es una fuente de energía limpia, y definitivamente es no renovable. A lo largo de la cadena de suministro de uranio, desde la minería hasta el enriquecimiento y la fabricación de varillas o gránulos de combustible, abundan las oportunidades de las liberaciones radiactivas. En el sur de Texas, por ejemplo, Los propietarios se preocupan por la contaminación de su agua subterránea mediante actividades mineras renovadas de uranio cerca.

Desde 1989, el DOE ha gastado cientos de miles de millones de dólares de los contribuyentes limpiando el complejo nuclear original, incluido el fábrica gigantesca de roble ridge Eso enriqueció gran parte del uranio utilizado para la energía nuclear comercial. Y a pesar de las décadas de intentarlo, el departamento aún no ha limpiado y desmantelado por completo a los rezumados, desintegrando tanques de desechos altamente radiactivos sobrante del procesamiento de plutonio en Hanford.

El Almacenamiento y contención de combustible nuclear gastado De hecho, es el desafío crucial no resuelto de la industria nuclear de los Estados Unidos. Más de 90,000 toneladas de estos desechos se almacenan en 77 sitios en 35 estados, una cantidad que aumenta en más de 2,000 toneladas al año.

Pequeños reactores modulares, promovidos por Cofundador de Microsoft Bill Gates Y otros solo se sumarán a esta carga creciente. Como ex presidente de la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos (NRC) Allison MacFarlane y Rodney C. Ewing de la Universidad de Stanford declararon“En algunos casos, estos nuevos reactores pueden empeorar al crear más residuos que sean más costosos de administrar, nuevos tipos de desechos complejos o simplemente más desechos, período”.

En otra parte, Macfarlane estresado Las dificultades de procedimiento y prácticas que enfrentan las nuevas tecnologías de reactores nucleares para obtener aceptación de NRC y lograr el éxito comercial. Poco después de haber recibido la certificación NRC en 2023, por ejemplo, el muy prometido El proyecto Nuscale SMR fue abandonado Después de que los costos de construcción anticipados se duplicaron a $ 9.3 mil millones. Dejando de lado el problema de los desechos, un diseño SMR comercialmente exitoso probablemente esté a más de una década.

Pero la implacable fiebre del oro de Ai, si no se controla, impondrá demandas inalcanzables en los suministros proyectados mucho antes de eso. Mientras tanto, las tasas de electricidad aumentarán inexorablemente a la luz de la ley de oferta y demanda. Esa inminente crisis energética explica los esfuerzos de Big Tech para reducir la velocidad de las plantas de energía alimentadas por fósiles y resucitar los reactores cerrados.

Los ejecutivos de Amazon, Google, Meta y Microsoft deben respirar profundamente y comenzar a reevaluar sus opciones. ¿Realmente necesitan construir y actualizar centros de datos a un ritmo tan vertiginoso? ¿O es esta carrera armamentista de AI de la IA de demonios, el resultado de la amargo competencia, impulsado por los recientes avances en la tecnología de semiconductores?

¿Y qué hay de las fuentes de energía verdaderamente limpias y renovables que alguna vez adoptaron?especialmente solarviento y geotérmico? Sí, la variabilidad de la energía solar y eólica los convierte en una mala coincidencia con los requisitos de energía constantes de los centros de datos. Pero el almacenamiento de energía ha recorrido un largo camino recientemente y tiene un futuro prometedor. Y el reciente éxito sorprendente del programa chino de IA Deepseek demuestra que La eficiencia del software desempeñará un papel importante en este esfuerzo.

Dadas las nubes oscuras que aún persisten sobre la energía nuclear, especialmente su problema de desechos no resueltos, estas alternativas renovables merecen una consideración renovada.

Este es un artículo de opinión y análisis, y las opiniones expresadas por el autor o los autores no son necesariamente las de Scientific American.