Warum KI nuklear wird

Wenn Sie in einem bestimmten Alter sind, rufen die Worte „Atomenergie“ wahrscheinlich dystopische Bilder von schmelzenden Kraftwerken, glühenden radioaktiven Abfällen, Demonstranten und anderen dunklen Szenen hervor, die von unglücklich bis apokalyptisch reichen.

Die Wahrheit ist, dass der Ruf der Kernenergie seit den 1970er und 1980er Jahren aufgrund der Kernschmelzen von Three Mile Island und Tschernobyl in Pennsylvania und der Ukraine (damals Teil der Sowjetunion) größtenteils zu Unrecht geschädigt wurde. Diese Katastrophen sind zwar schrecklich, täuschen jedoch über die tatsächliche Sicherheitsbilanz der Kernenergie hinweg, die tatsächlich viel besser für die Menschen und natürlich auch für die Menschen ist Umfeldals die meisten anderen Energiequellen – sogar erneuerbare Energien, und sogar unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Atommüll irgendwohin muss.

Jetzt, im Jahr 2024, sind einige der größten Technologieunternehmen der Erde bereit, wieder auf Atomkraft umzusteigen – und der Grund dafür ist die künstliche Intelligenz (KI).

Welche Unternehmen setzen auf Atomkraft, um KI-Operationen voranzutreiben?

Mit Blick auf die letzten 9 bis 10 Monate und insbesondere in den letzten Wochen haben Microsoft, Google und Amazon alle umfangreiche Zusagen zum Kauf, zur Investition in und/oder zur Unterstützung beim Bau neuer Kernkraftwerke angekündigt. Es ist kein Zufall, dass diese Konkurrenten die drei größten Anbieter von Cloud-Computing- und Cloud-Speicherlösungen weltweit sind und auch zu den größten gehören, die KI-Modelle und -Technologie für Kunden, sowohl andere Unternehmen als auch Endbenutzer, nutzen und bereitstellen.

Zu den großen KI-Nuklearprojekten, die dieses Jahr angekündigt wurden, gehören insbesondere:

1. Google ist eine Partnerschaft mit Kairos Power eingegangen kleine modulare Reaktoren (SMRs) zu nutzen, um seine KI-Rechenzentren mit Strom zu versorgen. Der Deal soll bis 2035 500 Megawatt kohlenstofffreien Strom liefern, als Teil des umfassenderen Ziels von Google, bis 2030 rund um die Uhr kohlenstofffreie Energie zu betreiben. Diese fortschrittlichen Reaktoren bieten ein vereinfachtes und sichereres Design und stehen damit im Einklang mit Googles Ziel Nachhaltigkeit.
2. Microsoft hat zugestimmt, den stillgelegten Three Mile Island-Reaktor wieder in Betrieb zu nehmen in Pennsylvania bis 2028 durch eine Partnerschaft mit Constellation Energy. Diese Anlage wird 835 Megawatt Strom liefern und die Rechenzentren von Microsoft unterstützen, da der KI-Energieverbrauch weiter steigt. Darüber hinaus hat Microsoft einen Vertrag mit Helion Energy zur Erforschung der Fusionsenergie unterzeichnet und sie als potenzielle zukünftige Energiequelle positioniert. Anfang dieses Jahres gemeldet dass Microsoft und OpenAI Berichten zufolge an einem 100-Milliarden-Dollar-KI-Supercomputer mit dem Codenamen „Stargate“ zusammenarbeiteten, der 5 Gigawatt (5000 Megawatt für die Stromversorgung) oder nur knapp benötigen würde unter der Menge an Strom, die New York City regelmäßig verbraucht (alles für einen Computer!!)
3. Amazon gab am 16. Oktober 2024 bekannt, dass es drei neue Vereinbarungen zur Unterstützung der Kernenergieentwicklung durch SMRs unterzeichnet hat. In Washington arbeitet Amazon mit Energy Northwest an der Entwicklung von vier SMRs, die in der ersten Phase 320 Megawatt erzeugen sollen, mit Potenzial für eine Steigerung auf 960 Megawatt. Das Projekt wird voraussichtlich in den 2030er Jahren mit der Stromversorgung des pazifischen Nordwestens beginnen. Darüber hinaus arbeitet Amazon mit X-energy zusammen, das die SMR-Technologie liefern wird, was künftigen Projekten die Entwicklung von mehr als fünf Gigawatt Kernenergie ermöglichen wird. Darüber hinaus prüft Amazon die SMR-Entwicklung mit Dominion Energy in Virginia und fügt mindestens 300 Megawatt hinzu, um den wachsenden Bedarf der Region zu decken. Der bestehende Vertrag von Amazon mit Talen Energy beinhaltet eine Investition von 650 Millionen US-Dollar in ein Rechenzentrum in Pennsylvania direkt mit Kernenergie betrieben, was zum Erhalt eines älteren Reaktors beiträgt und Arbeitsplätze schafft.

SMRs sind, wie in mehreren der oben genannten Deals erwähnt, Reaktoren mit einer maximalen Leistung von 300 MWe, die 7,2 Millionen kWh pro Tag produzieren.

Sie sind kleiner als herkömmliche Reaktoren mit mehr als 1.000 MWe und bieten aufgrund ihres modularen Aufbaus eine größere Flexibilität, da sie die Produktion und Montage in Fabriken statt am Standort des eigentlichen Kraftwerks ermöglichen.

Sie werden mit leichtem Wasser, flüssigem Metall oder geschmolzenem Salz gekühlt und verfügen über passive Sicherheitssysteme, die die natürliche Zirkulation zur Kernkühlung nutzen und den Bedarf an Bedienereingriffen reduzieren, was die Konstruktion vereinfacht und Ausfallrisiken minimiert.

Was treibt den Übergang zur Atomkraft voran?

Offensichtlich sehen die großen Anbieter von cloudbasierten KI-Modellen in ihren Betrieben eine enorme Zukunft für die Kernenergie.

Aber warum und warum jetzt? Um das herauszufinden, habe ich Kontakt aufgenommen Edward Kee, CEO und Gründer der Nuclear Economics Consulting Groupein Beratungsunternehmen für Kernenergie, das zuvor als Entwickler von Handelskraftwerken und als Ingenieur für Kernkraftwerke für Flugzeugträger der Nimitz-Klasse der US-Marine tätig war.

Laut Kee – der natürlich einen Anreiz hat, mehr Atomkraft in Betrieb zu nehmen – liegt die Antwort darin, dass Rechenzentren, die zum Trainieren und Bereitstellen von Schlussfolgerungen aus KI-Modellen für Kunden verwendet werden, viel Energie benötigen, und das ist derzeit die einzige Möglichkeit, dies zu tun Die Lieferung erfolgt größtenteils über ein mit fossilen Brennstoffen betriebenes Stromnetz, was die Technologieunternehmen daran hindern wird, ihre Klima- und Emissionsziele zu erreichen.

„Der Wert von sauberem, zuverlässigem Strom für diese Rechenzentren ist ziemlich hoch“, sagte er mir Anfang dieser Woche in einem Videokonferenzinterview. „Die meisten Unternehmen haben sich dazu verpflichtet, bis 2030 oder 2035 kohlenstofffreien Strom zu produzieren, aber die Verwendung von Buchhaltungsmethoden für erneuerbare Energien ist etwas trügerisch, weil Solarenergie nachts nicht funktioniert und Wind nicht funktioniert, wenn kein Wind weht.“

Tatsächlich ist KI eine besonders energieintensive Branche. Als Anna-Sofia Lesiv schrieb letzten Sommer für die Risikokapitalgesellschaft Contrary:

Und als die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA)eine gemeinnützige internationale Forschungs- und Normungsorganisation, die sich der Kernenergie widmet, schrieb in a Der Bericht wurde erst diese Woche veröffentlicht:

„“

Teilweise getrieben durch diese steigende Nachfrage aus dem Technologiesektor veröffentlichte die IAEA in dem Bericht eine High-End-Prognose, die einen Anstieg der weltweiten Kernenergieerzeugungskapazität um 150 % auf 950 Gigawatt bis 2050 vorsieht.

Allerdings warnt die IAEA davor, dass diese High-End-Prognose im gleichen Zeitraum von 25 Jahren eine Investition von 100 Milliarden US-Dollar erfordern wird – „ein Bruchteil dessen, was die Welt insgesamt in die Energieinfrastruktur investiert, aber eine große Veränderung gegenüber dem Niveau der Investitionen in die Kernenergie im Laufe der Zeit.“ letzten 20 Jahre.“

Technologieunternehmen versuchen, kommerzielle und politische Wege einzuschlagen, um an die Macht zu gelangen, die sie brauchen

Während man meinen könnte, dass Technologieunternehmen aller Art keine Probleme hätten, Strom aus dem bestehenden Stromnetz zu beziehen (hauptsächlich mit Strom versorgt). durch Erdgas und Kohle in den USA), sieht die Realität laut Kee so aus, dass kommunale und private Energieversorger davor zurückschrecken, einen erheblichen Teil ihrer Produktion in neue Rechenzentren zu investieren, was ihre Fähigkeit, ihre derzeitige Zahl an Privat- und Gewerbekunden über die Technologie hinaus zu bedienen, belasten könnte.

Die Technologieunternehmen „sprechen darüber, ehrlich gesagt enorme Mengen an neuem Bedarf in Gigawatt ins Netz zu bringen“, sagte der Nuklearexperte gegenüber VentureBeat. „Und zunehmend sagen die Bundesstaaten und Versorgungsunternehmen, in denen sie diese Rechenzentren unterbringen werden: ‚Moment mal, Leute.‘ Sie können nicht einfach hier auftauchen und Hunderte von Megawatt oder Gigawatt Strom anschließen und beziehen, ohne dass wir einen Plan haben, die Stromerzeugung bereitzustellen, um diesen Bedarf zu decken. Es wird Probleme verursachen.‘“

Um überhaupt die Genehmigung für neue Rechenzentrumsprojekte und große KI-Trainings-„Supercluster“ von Grafikprozessoren (GPUs) von Nvidia und anderen zu erhalten – wie denen von Elon Musk xAI wurde gerade in Memphis, Tennessee eingeschaltet – Kommunale und staatliche Gesetzgeber sowie Regulierungsbehörden fordern die Technologieunternehmen möglicherweise auf, einen Plan dafür auszuarbeiten, wie sie mit Strom versorgt werden sollen, ohne zu viel aus dem bestehenden Netz zu belasten.

„Viel über Ihre Kernkraftwerke zu sprechen, könnte Ihnen dabei helfen, die öffentliche Wahrnehmung zu verbessern“, sagte Kee.

Warum es so attraktiv ist, Kernenergie physisch und geografisch in der Nähe von Rechenzentren anzusiedeln

Sie könnten auch denken, dass Technologieunternehmen, die zur Lösung ihrer KI-Energieprobleme auf Kernkraft setzen, gerne Strom aus jedem Kernkraftwerk beziehen würden, auch aus solchen, die weit von den Standorten ihrer Rechenzentren entfernt sind.

Aber auch wenn wir Verbraucher die „Wolke“, auf der viele KI-Server laufen, oft als eine Art ätherischen, nichtphysischen Raum aus Elektronen betrachten, der über uns oder um uns herum schwebt und in den wir mit unseren Geräten je nach Bedarf ein- und austauchen, ist dies eine Tatsache Wird es immer noch durch physische Metall- und Silizium-Computerchips und -Hardware ermöglicht und unterliegt seine Leistung daher der gleichen Physik wie der Rest der Welt?

Daher ist es für die Unternehmen von Vorteil, Rechenzentren so nah wie möglich an ihren Energiequellen – in diesem Fall Kernkraftwerken – zu platzieren.

„Wir denken, dass dieses Wechselstromnetz, das wir haben, ziemlich austauschbar ist, so dass man an einem Punkt Strom und an einem anderen Punkt Kunden bekommen kann“, erklärte Kee. „Aber wenn Sie große Lasten im Gigawatt-Maßstab von hundert Megawatt haben, müssen Sie Ihr Übertragungssystem aufrüsten und ändern, was den Bau neuer Übertragungsleitungen bedeutet.“

Stattdessen wäre es für die großen Technologieunternehmen besser, Server direkt neben der Stromerzeugungsanlage selbst aufzustellen und so die Kosten für den Aufbau weiterer Infrastruktur zur Bewältigung der enormen Energielasten, die sie benötigen, zu vermeiden.

Was bedeutet das plötzliche Interesse großer Technologiekonzerne an der Kernenergie auf lange Sicht?

Da ich immer ein Techno-Optimist bin, bin ich persönlich ein wenig mit großen Augen auf die jüngsten Ankündigungen gestoßen, dass Amazon, Google und Microsoft Geld in neue Atomkraftwerke stecken.

Ich selbst habe mich auf den Weg gemacht, der Atomkraft gegenüber vorsichtiger zu sein und ihr gegenüber offener zu sein, um zur Reduzierung der Emissionen im Interesse unseres Klimas und unserer Umwelt beizutragen – ähnlich wie die gemeinnützige Umweltschutzgruppe Sierra Club (gegründet von ehemaliger prominenter Bewohner der Bay Area John Muir), welche hat kürzlich die Atomkraft befürwortet zur Überraschung vieler angesichts dessen lange Geschichte der Opposition.

Eine Zukunft, in der leistungsstarke KI-Modelle dazu beitragen, die Nachfrage nach neuen Kernkraftwerken zu steigern und vielleicht sogar deren Sicherheit und Leistung zu optimieren, klingt für mich großartig und überzeugend. Wenn KI das ist, was die Welt braucht, um sich erneut mit Atomkraft zu befassen und sie als eine der wichtigsten Quellen für saubere Energie zu begreifen, dann sei es so. Könnte KI eine Renaissance der Kernenergie einläuten?

Kee seinerseits ist sich dieser optimistischen Weltanschauung weniger sicher und weist darauf hin, dass die US-Bundesregierung über die Agentur der Nuclear Regulatory Commission dies tun wird, ob es um den Bau neuer kleiner modularer Kernreaktoren (SMRs) oder die Wiederinbetriebnahme alter Großkraftwerke wie Three Mile Island geht Es müssen noch alle Projekte geprüft und genehmigt werden, was voraussichtlich frühestens mehrere Jahre dauern wird.

„Einige dieser Ankündigungen sind in Bezug auf ihre Versprechen und Erwartungen möglicherweise etwas übertrieben“, sagte er gegenüber VentureBeat. „Sie möchten also eine Weile angeschnallt bleiben.“

Dennoch ist Kee, der bereits seit Jahrzehnten im Nuklearsektor tätig ist, von den hohen Versprechungen der großen Technologieunternehmen ermutigt und glaubt, dass diese neue Investitionen in die Kernenergie im Allgemeinen ankurbeln könnten.

„Seit einem Jahrzehnt oder länger herrscht Aufregung um kleine und fortschrittliche Reaktoren, und jetzt verbindet es sich mit der Welt des großen Technologie-Energiebedarfs … Das ist irgendwie cool“, sagte er gegenüber VentureBeat. „Ich weiß nicht, welche anderen Sektoren folgen könnten, aber Sie haben Recht – es könnte passieren. Wenn einige dieser neuen Reaktordesigns gebaut werden, was immer fraglich war, weil die Wirtschaftlichkeit des ersten Modells fraglich ist, könnte es einfacher werden, eine ganze Flotte von anderen Parteien, einschließlich Versorgungsunternehmen oder Kommunen, zu bauen.“