NucNet Personel Yazarı 9 Aralık 2024 Dünyanın teknoloji devleri reaktörlerin enerji taleplerine cevap olabileceğine inanıyor, ancak önlerinde zorluklar var.
Bulut bilişim, yapay zeka (AI) ve evrensel internet bağlantısı ihtiyacının yönlendirdiği dijital çağ, veri merkezleri için enerji talebini keskin bir şekilde artırdı. Uluslararası Enerji Ajansı’na (IEA) göre, 2024’ün başlarında, küresel olarak 11.000’den fazla veri merkezi kaydedildi ve sunucu kurulumları 2010 ile 2020 arasında yıllık yaklaşık %4 arttı.
Ancak belki de yaygın algının aksine, projeksiyonlar veri merkezlerinden kaynaklanan enerji talebinin ulaşım ve sanayi gibi sektörlerdeki kadar büyümeyeceğini gösteriyor.
IEA’ya göre, veri merkezleri küresel elektrik kullanımının yaklaşık %1 ila %1,3’ünü oluşturmaktadır. Yapay zeka uygulamalarına yönelik artan talep, önemli bir büyüme sürücüsü olarak ortaya çıkmakta ve büyük veri merkezi operatörlerini ihtiyaç duydukları “her zaman açık” temel yük gücünü sağlamak için özellikle küçük modüler reaktörler (SMR’ler) olmak üzere düşük karbonlu nükleer enerji seçeneklerini keşfetmeye zorlamaktadır.
Veri merkezleri için bu yüksek kullanılabilirlik seviyesi hayati öneme sahiptir. Reaktör geliştirmeyle ilgilenen Brüksel merkezli çok uluslu mühendislik şirketi Tractebel’de SMR ürün müdürü olan Fabio Nouchy, SMR’lerin kullanılabilirlik faktörünün %90’ın üzerinde olduğunu ancak “veri merkezi için güvenilirlikten bahsediyorsak bunun yeterli olmadığını” söyledi. Ancak, daha yüksek kullanılabilirliği garantilemek ve “başka bir şey için kullanılan fazla enerjiyi” garantilemek için birkaç SMR modülü dağıtılabilir.
Veri Merkezi Enerji Tüketimi ve Nükleer Enerjiye İhtiyaç:
Veri merkezleri, IEA’nın 2022 tahminlerine göre 240 ila 340 TWh arasında değişen dünya elektriğinin önemli ve büyüyen bir payını tüketiyor. Veri merkezi kapasitesinin 2030 yılına kadar iki katına çıkması bekleniyor, ancak bu artış dünya çapındaki toplam talep büyümesinin %10’undan daha azını oluşturacak.
Amazon, Meta (Facebook, Instagram ve WhatsApp gibi platformların sahibi ve işletmecisi), Google ana şirketi Alphabet ve Microsoft gibi şirketler için bu ciddi bir zorluktur. Dört büyük teknoloji devi, güç satın alma anlaşmaları veya PPA’lar olarak bilinen uzun vadeli temiz enerji tedarik sözleşmelerinin en büyük 10 kurumsal alıcısı arasında yer almaktadır.
Veri merkezi enerji talebini sürdürülebilir bir şekilde ölçeklendirmek yenilikçi çözümler gerektirecektir. Nükleer enerji, savunucularının istikrar, 7/24 güç ve düşük emisyonların benzersiz bir kombinasyonu olduğunu söylediği şeyi sunan potansiyel bir cevap olarak ortaya çıkmıştır.
SMR’ler bu avantajları daha küçük ve esnek bir ölçekte sunar. Geleneksel büyük reaktörlerin aksine, SMR’ler modüler olarak inşa edilecek şekilde tasarlanmıştır ve hızlı yerinde dağıtım potansiyeline sahiptir.
Tek bir tesis, mevcut kapasite ve gerçek enerji çıktısının yerellik veya müşterinin taleplerine göre uyarlanmasına olanak tanıyan birkaç modülden oluşabilir. Birçok tasarım, “çevrimiçi” yakıt ikmali olanağı sunar, böylece tesislerin yeni yakıt eklenmesi için kapatılması gerekmez ve kesintisiz güç sağlamaya devam edebilir.
Küçük ölçekli rejeneratif rejenerasyon üniteleri (SMR) devreye alındıktan sonra belirli lokasyonlarda yenilenebilir enerji kaynaklarını istikrarlı, emisyonsuz enerjiyle tamamlayabilir.
Microsoft’un Umut Vaat Eden Nükleer Sinerjileri:
Bu nedenle teknoloji devlerinin artan enerji talebini ve sürdürülebilirlik hedeflerini karşılamak için Küçük Reaktörlü Reaktörleri (KMR) keşfetmesi şaşırtıcı değil.
Meta yakın zamanda ABD’de 1-4 GW arasında yeni nükleer üretim kapasitesine izin vermek, tasarlamak, mühendisliğini yapmak, finanse etmek, inşa etmek ve işletmek için nükleer enerji geliştiricilerini belirlemek üzere bir teklif talebinde bulundu . Şirket, “Meta’da nükleer enerjinin daha temiz, daha güvenilir ve çeşitli bir elektrik şebekesine geçişte önemli bir rol oynayacağına inanıyoruz” dedi.
Amazon, Ekim 2024’te Xe-100’ün geliştiricisi olan X-energy’ye yatırım yaptığını duyurdu – 80 MW Nesil IV yüksek sıcaklıklı gaz soğutmalı SMR. Şirket ayrıca, Washington eyaletinde bulunan Energy Northwest kamu hizmetiyle, 12 modüle çıkarma seçeneğiyle dört Xe-100 modülünün bir kombinasyonunu dağıtmak için bir anlaşma imzaladı.
X-energy sözcüsü NucNet’e şunları söyledi: “Yapay zeka ve endüstriyel karbonsuzlaştırmadan kaynaklanan enerji talebindeki artış, temiz, uygun fiyatlı ve güvenilir enerjiye öncelik verdi. X-energy’nin teknolojisi bu fırsatı karşılamak üzere tasarlandı.”
X-energy, Texas Gulf Coast’taki UCC Seadrift Operations üretim tesisinde kimyasal çokuluslu Dow ile ilk reaktörlerini konuşlandırmak için şimdiden çalışıyor. Projenin 2030 yılına kadar tamamlanması bekleniyor.
Google, soğutucu olarak erimiş florür tuzu kullanan 75 MW SMR geliştiricisi Kairos Power ile bir anlaşma imzaladı . Kairos, toplam kapasitesi 500 MW olan birkaç tesis geliştirecek ve elektriği yakındaki Google veri merkezlerine satacak.
Kairos’un Hermes-2 gösteri santrali yakın zamanda ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu’ndan inşaat lisansı aldı ve bu, ABD’de inşaatı onaylanan ilk elektrik üreten IV. Nesil santral oldu.
Microsoft başka bir yaklaşımı savundu. Doğrudan SMR’lere yatırım yapmasa da, reaktör yeniden başlatılırsa Three Mile Island-1 nükleer ünitesinden 20 yıl boyunca tüm gücü satın almak için Constellation kamu hizmetiyle yakın zamanda bir PPA imzaladı .
Microsoft’un başka umut vadeden nükleer sinerjileri de var. Kurucusu Bill Gates, Natrium SMR nükleer santralinin geliştiricisi olan TerraPower’ı kurdu ve başkanlığını yaptı. Bunlardan ilki Wyoming’deki eski bir kömür sahasında inşa ediliyor ve on yılın sonunda faaliyete geçmesi planlanıyor.
Microsoft ile olası bir anlaşma hakkında sorulan soruya TerraPower’ın dış ilişkiler direktörü Jeff Navin, NucNet’e verdiği demeçte, TerraPower’ın Natrium ünitelerini dünya çapında enerji şirketlerine, ticari ve endüstriyel kullanıcılara satmayı planladığını ve “ilgili taraflarla düzenli olarak görüştüğünü” söyledi.
Şirket, nükleer enerjiyi kullanmak için büyük teknoloji şirketlerine ihtiyaç duyulduğu konusunda açıkça iyimser. Microsoft’un nükleer teknolojiler direktörü Archie Manoharan, Tractebel tarafından düzenlenen son web seminerinde Microsoft’un küresel ayak izinin ve yapay zeka ayak izinin büyümesinin beklendiğini söyledi.
“Enerji talebi tahmin edildiği gibi artacak,” dedi. “Müşterilerimizin ihtiyaçlarını karşılamak için güvenilir, tutarlı bir güce ihtiyacımız var. Nükleer enerji bunu üretebilir, bunu sağlayabilir ve isterseniz bu zorluğa bir çözüm olabilir.”
İngiltere merkezli danışmanlık şirketi RED Engineering’in araştırma ve geliştirme başkanı Mohammad Royapoor, aynı web seminerinde büyük teknoloji şirketlerinin de nükleere ilgi duyduğunu çünkü 2030’da karbondan arındırma hedefleri olduğunu, Amazon’un ise 2040’ı hedeflediğini söyledi. Royapoor, Amazon’un biraz daha geç kalmasının tek sebebinin karbondan arındırmak için ihtiyaç duyduğu devasa bir lojistik filosuna sahip olması olduğunu söyledi.
100’den fazla ülke net sıfır taahhütlerini benimsedi, ancak hepsi yasal olarak bağlayıcı değil. Sadece bir ülke -İsviçre- özel şirketleri yöneten düzenlemeler planlıyordu, London School of Economics (LSE) 2023’te söyledi.
Ancak LSE’ye göre, “devlet dışı aktörler” olarak adlandırdığı kişiler arasında “net sıfır taahhütleri” kavramını teşvik eden çok sayıda gönüllü girişim başlatıldı. Bunların çoğu, şu anda Microsoft dahil 14.000’den fazla şirketi kapsayan BM Race to Zero kampanyasının şemsiyesi altında bir araya getirildi . Net sıfıra ulaşma baskısı hem kamu hem de özel sektörde artıyor.
Vaat ve Zorluklar:
Vaatlerine ve büyük teknoloji şirketleriyle yakın zamanda yapılan yüksek profilli anlaşmalara rağmen, SMR dağıtımına giden yol zorlu olabilir. SMR’ler hala geliştirilme aşamasındadır ve ticari olarak faaliyet gösteren birimleri yoktur. Konseptten gerçeğe giden yolculuk, daha geniş nükleer endüstrinin halihazırda karşı karşıya olduğu düzenleyici, teknik ve ekonomik zorluklar tarafından engellenmektedir.
SMR’ler, nükleer endüstrinin güvenlik ve güvenilirliğe yönelik tarihi vurgusunu yansıtan katı düzenleyici engellerle karşı karşıyadır. Yeni tasarımlar için onay süreçleri, daha küçük boyutlarına ve gelişmiş güvenlik özelliklerine rağmen, genellikle geleneksel reaktörlere benzer bir inceleme düzeyi gerektirir. Birçok ülkede, düzenleyici çerçeveler SMR’ler düşünülerek tasarlanmamıştır ve bu da hükümetler ve kurumlar standartlarını uyarladıkça gecikmelere yol açmıştır.
Ve SMR’ler hala gelişmekte olan bir teknolojidir. Temel teknik zorluklar arasında pasif soğutma sistemleri gibi yenilikçi tasarımların doğrulanması ve modüler bileşenleri ölçekte, uygun maliyetli ve düzenleyici gerekliliklere uygun şekilde üretebilen tedarik zincirlerinin geliştirilmesi yer alır.
SMR’lerin ekonomik uygulanabilirliği konusunda sorular devam ediyor. Savunucuları modüler yapının maliyetleri azaltabileceğini savunsa da, araştırma, geliştirme ve üretime yapılan ön yatırım yüksek kalmaya devam ediyor. Maliyet verimliliği elde etmek için üretimi ölçeklendirmek, büyük teknolojiyle yapılan çok duyurulan anlaşmalara rağmen kısa vadede sınırlı olabilecek önemli bir talep gerektiriyor.
Bu zorlukların üstesinden gelmek için dünyanın en büyük şirketlerinin desteğinden daha fazlası gerekecek. Büyük teknoloji anlaşmaları bir düzeyde ekonomik istikrar sağlıyor, ancak düzenleyici gereklilikleri karşılama, gerçek dünya performansını gösterme ve hızlı bir şekilde ticarileştirebilme konusunda hala belirsizlik var.
X-energy, büyük bir enerji tüketicisinin desteğinin yardımcı olduğunu söyledi. Şirket, NucNet’e “Amazon’un yatırımıyla sağlanan ek Ar-Ge ve iş birliğiyle mümkün kılınan tedarik zinciri genişlemesi, X-energy’nin işini güçlendirecek ve bizi tüm mevcut ve potansiyel müşterilere hizmet etmek için daha da güçlü bir konuma getirecek” dedi.
“Amazon ile olan iş birliğimiz, ARDP’nin [ABD hükümetinin gelişmiş reaktör gösteri programı] hedeflerine ulaşmamız için de stratejik bir konuma getiriyor; yani gelişmiş reaktörleri başarıyla göstermek ve inşası ve işletimi güvenli ve uygun fiyatlı ticari reaktörler için bir pazar oluşturmak.”
https://www.nucnet.org/news/why-big-tech-is-betting-big-on-nuclear-power-12-1-2024