أخبار ar.wedoany.com، تسارع شركة Helion Energy خططها بهدف تزويد أحد مراكز بيانات مايكروسوفت في وسط ولاية واشنطن بالطاقة الناتجة عن الاندماج النووي بحلول عام 2028. وينبع هذا الإلحاح من الطلب الهائل على الكهرباء الناجم عن الذكاء الاصطناعي والبنية التحتية، وهو ما دفع العديد من المشغلين إلى مواجهة اختناقات في قدرة شبكات الكهرباء المحلية على تلبية احتياجاتهم.
وفقًا لبيانات مبادرة الطاقة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT Energy Initiative)، استهلكت مراكز البيانات في الولايات المتحدة عام 2023 أكثر من 4% من إجمالي الكهرباء المنتجة في البلاد، ومن المتوقع أن ترتفع هذه النسبة إلى 9% بحلول عام 2030. هناك فجوة واضحة في المواءمة بين المستخدمين فائقي الضخامة من جانب الطلب وشركات المرافق العامة من جانب العرض.
هذا التناقض بين العرض والطلب على الكهرباء يفسر كيف تمكنت Helion Energy من الحصول على تمويل احتياطي بقيمة 1.5 مليار دولار، وتوقيع اتفاقية غير مسبوقة مع مايكروسوفت لبيع الطاقة الاندماجية. وتسعى الشركة جاهدة لبدء تشغيل المحطة قبل الموعد النهائي في عام 2028. في منشأة البحث والتطوير التابعة لها في إيفريت بولاية واشنطن، تدير Helion نموذجًا أوليًا من الجيل السابع يسمى "بولاريس" (Polaris) بطول 60 قدمًا، يستخدم مغناطيسات لضغط البلازما وإطلاقها بسرعة مليون ميل في الساعة لتحقيق الاندماج. كما بنى الفريق منصة اختبار أصغر حجمًا تسمى "تيني ميرج" (Tiny Merge) تبلغ ثمن حجم النموذج الأولي فقط، لتسريع دورات التصميم والتطوير.
توفر توقعات المحللين الماليين سياقًا للتمويل السريع لهذه التجارب. يقدر قسم أبحاث بنك جولدمان ساكس (Goldman Sachs Research) أن الطلب على الكهرباء من مراكز البيانات سيرتفع بنسبة 175% بحلول عام 2030 مقارنة بعام 2023. ويشير التقرير أيضًا إلى أن رأس المال الخاص المستثمر في التقنيات النووية المتقدمة قد زاد بمقدار 13 ضعفًا مقارنة بعام 2023، حيث يقوم المستثمرون بتوزيع رهاناتهم على مسارات الانشطار النووي والاندماج النووي والتقنيات الهجينة.
الواقع العملي للمشغلين يزداد تعقيدًا. تتوقع شركة ديلويت (Deloitte) أن الطلب على مراكز البيانات المدعومة بالذكاء الاصطناعي في الولايات المتحدة قد يرتفع من 4 جيجاوات في عام 2024 إلى 123 جيجاوات بحلول عام 2035. ومع ذلك، فإن قوائم انتظار نقل الكهرباء في الشبكة الأمريكية أصبحت مزدحمة للغاية، حيث تستغرق المشاريع الجديدة أحيانًا من خمس إلى سبع سنوات لإتمام الاتصال. وتحذر شركة FTI Consulting من أن الطلب العالمي على مراكز البيانات قد يصل إلى 71 جيجاوات بحلول عام 2027، بينما قد يتضاعف الطلب الأمريكي تقريبًا ليصل إلى 17 جيجاوات.
على بعد دقائق فقط بالسيارة من Helion، اختارت شركة Zap Energy مسارًا أكثر حذرًا وتنوعًا. هذه الشركة الناشئة، التي جمعت 330 مليون دولار وحصلت على دعم من وزارة الطاقة الأمريكية، تستخدم طريقة "Z-بينش" (Z-pinch) التي تعتمد على المجالات المغناطيسية الناتجة عن التيار الكهربائي لحصر البلازما. جهازها الأساسي "فيوز كيو" (FuZE Q) ينتج حزم بلازما تشبه البرق يبلغ طولها حوالي قدمين. عندما يحدث الاندماج، تنقل النيوترونات الحرارة إلى غلاف معدني سائل، والذي بدوره يحولها إلى طاقة كهربائية.
تقر Zap Energy بوجود حالة من عدم اليقين بشأن الجدول الزمني للاندماج التجاري. أعلنت الشركة مؤخرًا أنها ستطور بالتوازي خطة للانشطار النووي، من خلال بناء مفاعل صغير بقدرة 10 ميجاوات، ليكون مصدر دخل قريب المدى وتحوطًا ضد مخاطر الاندماج. تؤكد الإدارة أن هذا ليس تحولًا استراتيجيًا، بل هو أسلوب لدمج التقنيتين لتسريع العملية وتقليل المخاطر وبناء شركة أكثر استدامة. الأساس التقني لذلك هو أن كلاً من الانشطار والاندماج يمكن أن يستفيدا من خبرات مماثلة في المعادن السائلة، فعلى سبيل المثال، سلوك التبريد بالصوديوم في مفاعلات الانشطار يشبه سلوك البزموت والليثيوم في تصميم Zap للاندماج.
منافس بارز آخر هو شركة Commonwealth Fusion Systems التي تمتلك تمويلًا يقارب 3 مليارات دولار، وتقع محطتها النووية المخطط لها في ولاية فرجينيا بالقرب من أكثر تجمعات مراكز البيانات كثافة في الولايات المتحدة. تشكل شركات مثل TAE Technologies وAvalanche Energy وGeneral Fusion، إلى جانب أكثر من 50 شركة خاصة حول العالم، مجموعة كبيرة من رواد الأعمال. كما تستثمر الصين بكثافة في تطوير الاندماج النووي محليًا.
لا تزال أطر السياسات والربط بالشبكة قيد التطوير. يجب على أي من هذه التقنيات، إذا أرادت الاتصال بالشبكة الكهربائية، أن تفي بمعايير IEEE لجودة الطاقة والربط بالشبكة. قام العديد من المطورين بدمج أنظمة الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تخطيط الأحمال وجدولتها، مما جعل إطار عمل إدارة مخاطر الذكاء الاصطناعي الصادر عن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا الأمريكي (NIST) محط اهتمام. أصبح من الشائع استخدام نماذج الذكاء الاصطناعي لموازنة دورات نبض الاندماج، وتخزين طاقة البطاريات في الموقع، ومدخلات الشبكة.
تختلف الآراء في الأوساط العلمية حول إمكانية تحقيق الاندماج التجاري قريبًا. يعتقد البعض أن الأجهزة القادرة على المنافسة من حيث التكلفة لا تزال بحاجة لعقود. بينما يرى طرف آخر، بمن فيهم مدير مختبر برينستون لفيزياء البلازما (Princeton Plasma Physics Laboratory)، أن المجال أصبح قريبًا جدًا من تحقيق اختراق ذي معنى، لكنه لا يزال بحاجة للتغلب على تحديات هائلة. هذا التوتر يبقي القطاع نشطًا للغاية، ويولد مسارات متعددة تتراوح بين سعي Helion لتحقيق معلم تجاري بحلول عام 2028 واعتماد Zap لاستراتيجية هجينة تجمع بين الانشطار والاندماج.
بالنسبة لمستخدمي مراكز البيانات فائقي الضخامة، فإن جاذبية الاندماج واضحة. تستمر أعباء عمل الذكاء الاصطناعي في النمو، بينما بدأت العديد من المناطق في تقييد إنشاء مراكز بيانات جديدة بسبب المخاوف من إمدادات الكهرباء واستهلاك المياه. يوفر الاندماج إمكانية بناء محطات طاقة مدمجة وخالية من الانبعاثات وذات سعة كبيرة بالقرب من المجمعات الكبيرة. لا يزال من غير المعروف ما إذا كانت هذه التقنية ستتحقق في الموعد المحدد، لكن الضغط على شبكات الكهرباء دفع المستخدمين النهائيين إلى الانخراط في هذا المجال في وقت أبكر مما كان عليه الحال في دورات الطاقة السابقة.
قد لا تتمكن بعض هذه الشركات من الوفاء بوعودها في الوقت المحدد، وقد تحتاج بعض النماذج الأولية إلى تعديلات متعددة. ومع ذلك، لم تكن حوافز جميع الأطراف متوافقة كما هي الآن. يحتاج مشغلو مراكز البيانات إلى طاقة مستقرة، والمستثمرون على استعداد لتمويل مسارات تقنية متعددة، ويرى مطورو الاندماج سوقًا واضحًا ذا طلب ملح. ستحدد السنوات القادمة ما إذا كانت هذه اللحظة ستكون بداية تحول طويل الأمد في مجال الطاقة، أم مجرد حلقة عابرة في رحلة أوسع للبحث عن طاقة نظيفة.
