Свирепая гонка в сфере искусственного интеллекта спровоцировала беспрецедентный рост потребления электроэнергии, поставив под угрожу амбициозные экологические цели крупнейших технологических корпораций. Чтобы прокормить прожорливые дата-центры, такие гиганты, как Google, Microsoft и Amazon, вынуждены инвестировать миллиарды долларов в альтернативную энергетику и стартапы. Телеканал CNBC заглянул за кулисы новой энергетической революции, чтобы выяснить, смогут ли водород, малые ядерные реакторы и геотермальное тепло спасти ИТ-индустрию от неминуемого кризиса.
🔋 Водородный прорыв и дата-центры вне сети 0:00
В Кремниевой долине на бывшей парковке стартап ECL демонстрирует работу первого в мире дата-центра, полностью независимого от общей энергосети. Комплекс мощностью 1 МВт работает на водороде и обеспечивает энергией 1600 графических процессоров Nvidia. Химическая реакция между водородом и кислородом внутри топливного элемента генерирует экстремальное тепло и водяной пар, который преобразуется в электричество и запасается в промышленных батареях Tesla Megapack.
Основатель ECL Ял Бахар отмечает, что компания стремилась создать полностью экологичный дата-центр с нулевым уровнем выбросов и нулевым потреблением воды. Вода здесь является побочным продуктом генерации, и её повторно направляют в систему охлаждения. Каждые две недели резервуары станции заправляют 16 тысячами галлонов водорода, доставляемого грузовиками из Южной Калифорнии или Невады.
В индустрии принято разделять водород по экологичности производства:
- Серый водород составляет около 95% мирового потребления, производится из ископаемого топлива и сопровождается огромными выбросами углекислого газа.
- Голубой водород использует тот же процесс, но с улавливанием и хранением углерода (именно его сейчас закупает ECL).
- Зеленый водород производится путем расщепления молекул воды с помощью возобновляемых источников энергии (ветра или солнца), но этот процесс обходится значительно дороже и составляет крошечную долю рынка.
Сейчас ECL строит в Техасе масштабный дата-центр мощностью 1 ГВт, что в тысячу times больше их пилотной площадки. Проект стоимостью 8 миллиардов долларов планируют завершить в 2029 году. Объект расположится вблизи водородных трубопроводов протяженностью 600 миль, что избавит от необходимости транспортировки топливными грузовиками.
На начальных этапах ECL планирует использовать так называемый «бирюзовый» водород — смесь голубого и зеленого, с постепенным переходом на 100% зеленый водород в течение 4–5 лет. По словам Бахара, использование голубого водорода уже позволило снизить стоимость электричества до 6 центов за киловатт-час, что примерно в три раза дешевле средней цены энергии в США.
📈 Масштабы энергетического голода и политические сдвиги 2:43
После релиза ChatGPT от OpenAI в ноябре 2022 года большие языковые модели стали необходимостью для всех отраслей, вынудив облачных провайдеров включиться в гонку по строительству инфраструктуры. В 2024 году Microsoft, Meta, Google и Amazon суммарно потратили на дата-центры 125 миллиардов долларов. Потребление энергии такими объектами растет на 15–20% ежегодно и, по прогнозам, продолжит этот темп до 2030 года. Средний дата-центр мощностью 100 МВт потребляет столько же электричества, сколько 100 тысяч американских домохозяйств.
Аналитики прогнозируют, что к 2028 году доля дата-центров в общем энергопотреблении США может вырасти до 12% (по сравнению с менее чем 4% в 2022 году). Из-за резкого скачка спроса ИТ-гигантам становится всё труднее выполнять обязательства по углеродной нейтральности. Согласно экологическим отчетам, выбросы парниковых газов Google выросли почти на 50% с 2019 по 2023 год, а выбросы Microsoft увеличились более чем на 29%. В Канзас-Сити, где Meta строит крупный ИИ-комплекс, властям даже пришлось отложить планы по закрытию угольной электростанции из-за нехватки мощностей.
Ситуацию осложняют технологические и политические перемены:
- Появление эффективных моделей. В январе китайская компания DeepSeek представила ИИ-модель с прорывной эффективностью, что заставило индустрию задуматься о будущих энергетических потребностях. Однако эксперты считают, что это лишь подстегнет совокупный спрос в долгосрочной перспективе, так как технологии станут доступнее.
- Смена администрации в США. Переход от политики поддержки возобновляемой энергетики Джо Байдена к курсу Дональда Трампа («Бури, крошка, бури») смещает фокус в сторону нефти и газа. Строительство первых в своем роде альтернативных энергообъектов может столкнуться с трудностями в финансировании.
- Проект Stargate. Незадолго до релиза DeepSeek президент Трамп анонсировал создание совместного предприятия Stargate для финансирования отечественной ИИ-инфраструктуры объемом до 500 миллиардов долларов на ближайшие четыре года с привлечением капитала от SoftBank, OpenAI и Oracle. Эксперты допускают, что эти масштабные мощности могут быть запитаны от обычных газовых электростанций как от самого простого и быстрого решения.
⚛️ Ядерный ренессанс: малые модульные реакторы 8:22
Основной фокус инвестиций Кремниевой долины сейчас сместился на ядерную энергетику. Вашингтонский стартап Last Energy активно продвигает концепцию малых модульных реакторов (SMR). Их прототип представляет собой «ядерную батарею», способную генерировать 80 МВт тепловой энергии и преобразовывать её в 20 МВт электричества. Главная идея — размещать мини-АЭС непосредственно рядом с дата-центрами, избавляя клиентов от привязки к крупным электростанциям и громоздким линиям передач.
Традиционная атомная энергетика зашла в тупик несколько десятилетий назад из-за заоблачных затрат на строительство и затянутых сроков сдачи проектов. Малые реакторы призваны решить эту проблему за счет фабричной сборки. Last Energy уже заключила 80 коммерческих соглашений на поставку своих 20-мегаваттных установок, причем половина заказов приходится на ИИ-дата-центры, а вторая половина — на традиционную промышленность (производство цемента, бумаги, стали). Первые четыре реактора компании должны заработать в 2027 году на территории бывшей угольной электростанции в Уэльсе.
Параллельно крупные ИТ-компании реанимируют старые атомные мощности:
- Microsoft заключила соглашение о перезапуске остановленного ядерного реактора на печально известной АЭС Три-Майл-Айленд в Пенсильвании. Станция простаивала с 2019 года, а в 1979 году на ней произошла крупнейшая в истории коммерческой атомной энергетики США авария.
- Meta ищет разработчиков для развертывания до 4 ГВт атомной генерации к началу 2030-х годов.
Вопросы радиационной безопасности и утилизации отходов остаются острыми. Представители Last Energy утверждают, что их решение полностью изолирует радиоактивные материалы внутри 12-дюймового стального защитного корпуса, что минимизирует риски.
🌌 Термоядерный синтез и инновационное расщепление 10:31
Пока одни компании уменьшают традиционные реакторы, стартап Helion пытается освоить коммерческий термоядерный синтез — объединение атомов, за счет которого светит солнце. До сих пор ученым не удавалось удерживать термоядерную реакцию достаточно долго для получения коммерчески выгодной энергии, и многие эксперты полагают, что реальные ядерные альтернативы появятся не раньше чем через 5 лет. Тем не менее, Microsoft уже подписала контракт с Helion на покупку термоядерной энергии для одного из своих дата-центров в штате Вашингтон к 2028 году.
Седьмой прототип Helion под названием Polaris, запущенный в декабре, должен стать первой в мире термоядерной установкой, вырабатывающей чистое электричество. Глава OpenAI Сэм Альтман лично инвестировал в Helion 375 миллионов долларов в 2021 году и возглавляет совет директоров компании. Цель стартапа — снизить стоимость термоядерной энергии до нескольких центов за киловатт-час.
Менее технологически рискованным выглядит подход компании Oklo, развивающей инновационную индустрию расщепления атома (фишн). Генеральный директор Oklo Джейкоб ДеВитт отмечает невероятную энергоемкость ядерного топлива: кусочек урана размером с мяч для гольфа способен покрыть все энергетические потребности человека за всю его жизнь. Стартап проектирует готовые к эксплуатации микрореакторы, размещаемые под стильными модульными зданиями.
Oklo планирует запустить свой первый микрореактор в 2027 году на базе Национальной лаборатории Айдахо. Сэм Альтман также является председателем совета директоров Oklo. Компания вышла на биржу в мае 2024 года и заключила контракт с оператором дата-центров Switch на поставку до 2044 года колоссальных 12 ГВт энергии для сети малых реакторов, чего достаточно для питания 9 миллионов американских домов.
🌋 Земное тепло и концентрированное солнце 13:06
Технологический сектор также обратился к геотермальной энергии, которая исторически развивалась только в вулканических регионах вроде Исландии или Новой Зеландии и сегодня занимает менее 1% в мировом балансе. Google заключила партнерство со стартапом Fervo Energy для снабжения своих дата-центров в Неваде.
Fervo использует технологии, заимствованные из нефтегазовой сферы: они бурят вертикальные скважины глубиной 8000 футов, а затем поворачивают бур горизонтально еще на 3000 футов, получая огромную площадь контакта с горячей породой. Скважины заполняются водой, которая нагревается от земного ядра, а поднимающийся пар вращает турбины генераторов. Пилотный проект мощностью 3 МВт работает с 2023 года, а к 2030 году партнеры намерены запустить крупную станцию на 115 МВт. Аналогичный геотермальный проект стоимостью 2 миллиарда долларов в штате Юта должен выдать первые мегаватты в сеть в следующем году с расширением до 400 МВт к 2028 году.
Инвестиции дошли и до солнечной энергетики, которая страдает от нестабильности генерации в ночное время. Стартап Exawatt, в который Сэм Альтман вложил 20 миллионов долларов, пытается решить эту проблему с помощью тепловых батарей. Они разработали специальные линзы, улавливающие солнечную энергию и преобразующие её в высокотемпературное тепло.
Особенности технологии Exawatt:
- Тепло сохраняется в специализированных накопителях, что обходится значительно дешевле хранения электричества в классических аккумуляторах.
- Вся система упакована в модули размером с обычный 40-футовый морской контейнер.
- В текущем году компания планирует развернуть 1100 модулей мощностью 25 кВт⋅ч каждый.
Один модуль продается за 7500 долларов и производит электричество по цене около 4 центов за киловатт-час. Разработчики рассчитывают продать пару миллионов таких систем за два года и за счет масштабирования снизить себестоимость энергии до беспрецедентного 1 цента за киловатт-час. Потребителям не важно, как именно производится электричество, их интересует только его конечная стоимость, и сейчас альтернативная энергетика получила уникальный шанс на развитие благодаря колоссальным бюджетам ИИ-индустрии.
