Nach Oracle, Microsoft, Google und anderen Unternehmen kündigte auch Amazon seine Investition in die Kernenergie an und unterstützt die Entwicklung kleiner modularer Kernreaktoren (SMRs) in den USA. Um den wachsenden Anforderungen von Rechenzentren und künstlicher Intelligenz gerecht zu werden, suchen diese Technologieriesen nach neuen Quellen für kohlenstofffreien Strom.
Atomkraft ist zum neuen Liebling der Giganten geworden.
01Entscheiden Sie sich für Atomkraft
Seit letztem Jahr erfreut sich künstliche Intelligenz durch die Popularität großer Modellanwendungen wie ChatGPT weltweit großer Beliebtheit. Hinter der Ära der künstlichen Intelligenz steht ein starker Bedarf an Rechenleistung, und der Grundstein der Rechenleistung ist ein enormer Energieverbrauch. Der Ausbau der Rechenleistung der künstlichen Intelligenz erfordert eine große Menge Strom und verursacht große Mengen an Kohlenstoffemissionen, was ein wichtiges Problem darstellt, das derzeit nicht vermieden werden kann. Berichten ausländischer Forschungseinrichtungen zufolge beantwortet ChatGPT täglich etwa 200 Millionen Anfragen und verbraucht mehr als 500.000 Kilowattstunden Strom, was dem Stromverbrauch von 17.000 amerikanischen Haushalten entspricht. Darüber hinaus veröffentlichte die Internationale Energieagentur einen Bericht, in dem es heißt, dass sich der Stromverbrauch am Beispiel der Google-Suche verzehnfachen könnte, wenn künstliche Intelligenz vollständig integriert ist. Laut Prognosen von Goldman Sachs wird der Strombedarf in den USA von 2022 bis 2030 um etwa 2,4 % steigen, wovon 0,9 % auf Rechenzentren entfallen. Technologiegiganten wie Microsoft, Google und Amazon sind Vorreiter bei der Entwicklung künstlicher Intelligenz. Die Cloud-Computing-Geschäftsbereiche dieser Unternehmen werden von einer Vielzahl von Rechenzentrumsgruppen unterstützt, was auch einen hohen Energieverbrauch bedeutet.
Am 20. September gab Microsoft bekannt, dass es eine 20-Jahres-Vereinbarung zum Kauf von Energie aus einem stillgelegten Kernkraftwerk getroffen hat, das wieder in Betrieb genommen wird. Dies war kein gewöhnliches Atomkraftwerk: Three Mile Island in Londonderry, Pennsylvania, war 1979 Schauplatz des schlimmsten Atomunfalls in der Geschichte der USA, als einer seiner Reaktoren teilweise schmelze.
Der Schritt ist ein Sinnbild für das Bedürfnis des Technologieriesen, seine wachsende künstliche Intelligenz voranzutreiben, wirft aber auch die Frage auf, wie abgeschaltete Kernkraftwerke sicher wieder in Betrieb genommen werden können – insbesondere, da Three Mile Island nicht das einzige ist, das wieder in Betrieb genommen wird.
Das Kernkraftwerk Palisades in Covert, Michigan, ein 805-MW-Kernkraftwerk, wurde im Mai 2022 geschlossen. Aber Holtec International, das Energieunternehmen, dem die Anlage gehört, plant, sie wieder zu eröffnen. Die Wende im Schicksal des Atomkraftwerks wurde durch eine Zusage des US-Energieministeriums (DoE) in Höhe von 1,5 Milliarden US-Dollar an bedingten Krediten ausgelöst, das das Kraftwerk als eine Möglichkeit sieht, dem Land bei der Erreichung seiner Klimaziele zu helfen. Das Kernkraftwerk Palisades wird voraussichtlich Ende 2025 wiedereröffnet.
Amazon hat derzeit mit drei Unternehmen zusammengearbeitet. Obwohl KI in der Zusammenarbeit nicht erwähnt wurde, sollten diese Kernenergieressourcen, gemessen an der Richtung zukünftiger Bemühungen, zur Förderung der verschiedenen KI-Dienste von Amazon genutzt werden. Amazon sagt, es habe einen Plan, um seinen wachsenden Strombedarf zu decken: Investitionen in kleine Kernreaktoren, wie sie beispielsweise von Kairos Power gekauft wurden. Es wird mit dem Energieversorger Dominion Energy zusammenarbeiten, um die Installation eines kleinen modularen Reaktors in der Nähe des bestehenden Kernkraftwerks North Anna in Virginia zu prüfen. Der E-Commerce-Riese investiert in frühe Entwicklungsarbeiten beim Reaktorentwickler X-Energy und arbeitet mit dem Energieversorger Energy Northwest aus Central Washington zusammen, um dort vier X-Energy-Reaktoren zu installieren.
Google gab außerdem bekannt, dass es einen Vertrag zum Kauf von Kernenergie aus mehreren kleinen modularen Reaktoren unterzeichnet habe, die vom Nukleartechnologieunternehmen Kairos Power entwickelt werden sollen. „Die Technologie, die wir brauchen, um rund um die Uhr saubere Energie zu erreichen, ist nicht nur für Google, sondern für die Welt“, sagte Michael Terrell, Senior Director für Energie und Klima bei Google.
Google hofft, bis 2030 seinen ersten kleinen modularen Reaktor im Kernkraftwerk Kairos bauen zu können, weitere Reaktoren sollen bis 2035 gebaut werden. Das Kernkraftwerk soll 500 Megawatt Strom ans Netz bringen. Laut dem jährlichen Umweltbericht des Unternehmens verbrauchte Google im vergangenen Jahr mehr als 24 Terawattstunden Strom. 1 Terawatt entspricht 1.000.000 Megawatt.
Nach einer schweren Rezession in den 1990er- und 2000er-Jahren steigt weltweit der Anteil neuer Kernkraftwerke an der Kernenergie wieder an. Obwohl die Vereinigten Staaten über 94 konventionelle Kernkraftwerke verfügen, was etwa einem Fünftel der weltweiten Gesamtzahl entspricht, wurden in den Vereinigten Staaten in den letzten Jahrzehnten nur sehr wenige neue Kernkraftwerke gebaut. Derzeit befinden sich weltweit mehr als 60 Kernkraftwerke im Bau, hauptsächlich in China und Russland. Auch andernorts nimmt die Zahl der im Bau befindlichen Kernkraftwerke zu. Im Juli dieses Jahres stellte die Tschechische Republik einen Nuklearprojektplan im Wert von 17 Milliarden US-Dollar fertig. Gleichzeitig wächst das Interesse an kleinen modularen Reaktoren (SMRs), die kostengünstiger und einfacher zu bauen sind. Möglicherweise beginnt eine neue Ära der Kernenergie.
Die drei Unternehmen geben an, dass sie bis Ende der 2030er Jahre zusammen mehr als 5.000 Megawatt Strom erzeugen könnten, möglicherweise sogar noch mehr.
02Kernenergie: Modularer Reaktor
Die Vereinigten Staaten entwickeln kleine modulare Reaktoren, die etwa ein Drittel der Leistung herkömmlicher Reaktoren erzeugen können. Entwickler sagen, dass kleine Reaktoren schneller und kostengünstiger gebaut werden können als größere und auf die Bedürfnisse eines bestimmten Standorts zugeschnitten werden können.
Wenn die Nuclear Regulatory Commission ihren Entwurf für Bau und Betrieb genehmigt und die Technologie erfolgreich ist, wollen die Entwickler Anfang der 2030er Jahre mit der Stromerzeugung beginnen.
Die ehemalige US-Staatssekretärin für Kernenergie, Katherine Harf, sagte, wenn beim Bau von Rechenzentren keine neue saubere Energie eingeführt werde, würden die Vereinigten Staaten wahrscheinlich „das Netz lahmlegen“, d Energie.
Kleiner nuklearer Fußabdruck
Doug True, leitender Nuklearbeauftragter am Nuclear Energy Institute, einer Branchenvereinigung, sagte, die neuen Reaktordesigns seien gut für industrielle Anwendungen geeignet, da sie auf einer kleineren Grundfläche gebaut werden könnten und zuverlässige Energie erzeugen könnten, und einige könnten hohe Temperaturen auf dem Reaktor liefern. Website. Hitze.
„Es scheint für die Unterstützung dieser Einrichtungen gut geeignet zu sein und kann viele verschiedene Anwendungen unterstützen, je nachdem, wie viel Strom der Kunde benötigt“, sagte er.
Amazon und Google haben sich beide dazu verpflichtet, erneuerbare Energien zur Bekämpfung des Klimawandels zu nutzen. Google hat sich verpflichtet, bis 2030 Netto-Null-Emissionen zu erreichen und in jedem von ihm betriebenen Netz jede Stunde und jeden Tag kohlenstofffreie Energie bereitzustellen. Der Technologieriese gab an, dass er jedes Jahr bereits 100 % seines weltweiten Stromverbrauchs durch den Kauf erneuerbarer Energien decke. Allerdings hat das Unternehmen noch immer keine Fortschritte bei der Reduzierung seiner Emissionen gemacht.
Eine Partnerschaft zwischen Technologieunternehmen und Kernenergieunternehmen könnte eine himmlische Verbindung sein. Große Technologieunternehmen benötigen Strom, um neue riesige Rechenzentren für künstliche Intelligenz zu betreiben, da ein Strommangel in den USA die Technologieentwicklung zu verlangsamen droht.
Kernkraft ist eine Klimalösung, weil ihre Reaktoren keine Treibhausgase ausstoßen, die zur globalen Erwärmung beitragen, wie dies bei Kraftwerken der Fall ist, die fossile Brennstoffe wie Öl, Kohle und Erdgas verbrennen. Mit der Elektrifizierung von Gebäuden und Fahrzeugen und dem Aufkommen künstlicher Intelligenz steigt der weltweite Strombedarf stark an.
Die Internationale Energieagentur prognostiziert, dass der Gesamtstromverbrauch von Rechenzentren bis 2026 mehr als 1.000 Terawattstunden erreichen könnte, mehr als doppelt so viel wie im Jahr 2022. Es wird geschätzt, dass eine Terawattstunde Strom 70.000 Haushalte ein Jahr lang mit Strom versorgen kann.
„Künstliche Intelligenz führt zu einem enormen Anstieg der Zahl der Rechenzentren und des Strombedarfs im Netz“, sagte Kevin Miller, Vizepräsident für weltweite Datenzentren bei Amazon Web Services. Er fügte hinzu: „Wir glauben, dass es fortschrittliche neue Kernenergiekapazitäten gibt.“ wirklich der Schlüssel und das Wesentliche.“
Amazon gibt an, seinen gesamten weltweiten Stromverbrauch bis 2030 zu 100 % aus erneuerbaren Energien zu decken, und gab kürzlich bekannt, dass es dieses Ziel bis Anfang 2023 erreicht hat. Obwohl das Unternehmen seinen Verbrauch durch den Kauf entsprechender Mengen an erneuerbarer Energie gedeckt hat, bedeutet dies nicht unbedingt, dass es erneuerbare Energien für den Betrieb nutzt.
Laut dem Nachhaltigkeitsbericht 2023 von Amazon sind die Stromemissionen von 2022 bis 2023 um 11 % gesunken, die direkten Emissionen, einschließlich des für den Transport und die Zustellung von Paketen verwendeten Treibstoffs, sind jedoch um 7 % gestiegen. Das Unternehmen plant außerdem, bis 2040 Netto-CO2-Emissionen von Null zu erreichen.
03AI und die Aussichten der Kernenergie
Im Jahr 2021, nachdem er 375 Millionen US-Dollar in Helion Energy investiert hatte, das Kernfusions-Startup, dessen Vorsitzender Altmann ist, sagte er: „Grundsätzlich sind die beiden einschränkenden Güter, die es in der heutigen Welt überall gibt, künstliche Intelligenz und Energie“, stimmte Microsoft letztes Jahr dem Kauf zu Strom von Helion ab 2028. Altman ist außerdem Vorsitzender von Oklo, einem Unternehmen, das sich auf die gegensätzlichen Reaktionen konzentriert – Spaltung, die durch die Spaltung von Atomen Energie erzeugt, und Fusion, die durch die Verschmelzung von Atomkernen Energie erzeugt.
Die Lage verschlechterte sich im Jahr 2022, als die bundesstaatliche Nuklearregulierungskommission, die kommerzielle Kernkraftwerke und -materialien reguliert, den Antrag des Unternehmens auf die Planung des Aurora-Kraftwerks in Idaho mit der Begründung ablehnte, er habe nicht genügend Sicherheitsinformationen geliefert. Im Oktober zog die Luftwaffe ihre Absicht zurück, einen Auftrag für ein Mikroreaktor-Pilotprojekt zu vergeben, das einen Stützpunkt in Alaska mit Strom versorgen sollte.
Oklos geplantes Atomkraftwerk Aurora, das eine Fläche von 13.000 Quadratmetern einnehmen und über einen 15-Megawatt-Spaltungsreaktor verfügen würde, würde kleiner als seine Vorgänger sein und eher wie eine elegante Skihütte aussehen als wie einer dieser ikonischen geschwungenen Türme aus der Zeit des Kalten Krieges. Die Anlage wird im Idaho National Laboratory gebaut, einer Forschungseinrichtung in Oklo, die einen Zuschuss des Energieministeriums erhalten hat, um die Wiederverwertung von Atommüll in neuen Brennstoff zu testen, und das Design sei außerdem sicherer, da es sich um flüssiges Metall und nicht um Wasser handele.
Der Anteil der Kernenergieindustrie am US-Energiemix hat sich seit Jahrzehnten nicht wesentlich erhöht. Trotz des Widerstands der Bevölkerung, der durch seltene, aber katastrophale Unfälle wie Tschernobyl in der Ukraine im Jahr 1986 und Fukushima in Japan im Jahr 2011 verursacht wurde, hat die Atomindustrie Schwierigkeiten, voranzukommen. Sogar die neuesten Kernkraftwerke produzieren Abfälle, die über Jahrhunderte gefährlich radioaktiv bleiben können und eine effiziente Entsorgung oder Wiederverwertung erfordern, wie das, was Oklo erprobt.
Doch da sich die Klimakrise verschärft, befürwortet mittlerweile eine Mehrheit der Amerikaner den Ausbau der Kernenergie – eine Umfrage des Pew Research Center im letzten Jahr ergab, dass dieser Anteil von 43 % im Jahr 2020 auf 57 % gestiegen ist. Die Kernenergie macht derzeit nur 19 % der gesamten Stromerzeugung in den USA aus, wobei derzeit 93 kommerzielle Reaktoren in Betrieb sind, verglichen mit einem Höchststand von 112 im Jahr 1990. Schätzungen zufolge werden bis 2050 bis zu 800 Gigawatt neue Kernenergie benötigt, um die aktuellen Ziele für grüne Energie zu erreichen.
Unabhängig davon, wie schnell die Nachfrage wächst, sollten die Bemühungen zum Ausbau der Kernenergie jedoch nicht überstürzt werden. Wir brauchen Kernenergie, um eine kohlenstoffarme Zukunft zu erreichen. Aber bei Ingenieurprojekten, deren Fertigstellung in der Vergangenheit Jahrzehnte gedauert hat, muss der Regulierungsprozess methodisch sein, und wenn wir unsere Ziele überstürzt erreichen, riskieren wir, schwerwiegende Fehler zu machen.