Tại sao các tập đoàn công nghệ lớn lại chuyển hướng sang năng lượng hạt nhân

Với nhiều người Mỹ, chỉ cần nhắc đến “Three Mile Island” là đủ gợi lại ký ức về những thảm họa như “Fukushima” hay “Chernobyl”, những cái tên gắn liền với sự cố hạt nhân. Nhưng trên thực tế, lịch sử phức tạp hơn thế.

Vào tháng 3/1979, một trong hai lò phản ứng tại nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island ở bang Pennsylvania bị nóng chảy một phần. Đây là vụ việc nghiêm trọng nhất trong lịch sử điện hạt nhân Mỹ. Tuy nhiên, thiệt hại thực tế chỉ bằng một phần nhỏ so với 2 thảm họa ở Nhật và Liên Xô: không có người chết và hầu như không có hậu quả sức khỏe lâu dài (dù các nghiên cứu khoa học vẫn còn tranh cãi về điều này).

Sự cố có lẽ đã không gây ồn ào đến vậy nếu không trùng hợp với bộ phim The China Syndrome, ra rạp chỉ vài ngày trước đó, kể về một nữ phóng viên (do Jane Fonda thủ vai) điều tra các vấn đề an toàn tại một nhà máy hạt nhân. Dù chỉ là phim hư cấu, nhưng sự tương đồng với vụ Three Mile Island đã khiến hình ảnh điện hạt nhân Mỹ bị ảnh hưởng suốt nhiều năm.


Sự cố nóng chảy lò phản ứng tại Three Mile Island đã làm tổn hại nghiêm trọng đến hình ảnh của năng lượng hạt nhân ở Mỹ và khiến ngành này mất uy tín suốt nhiều thập kỷ.

Mới đây, cái tên Three Mile Island lại được nhắc đến, không phải vì tai nạn hay phim ảnh, mà vì Microsoft ký hợp đồng mua điện từ lò phản ứng còn hoạt động của nhà máy này. Đây chỉ là một phần của xu hướng lớn hơn: các công ty công nghệ đang ráo riết tìm nguồn năng lượng mới để vận hành những trung tâm dữ liệu khổng lồ và đặc biệt là các con chip tiêu thụ điện năng cực lớn, nền tảng của ngành AI hiện nay.

Điện hạt nhân được xem là một giải pháp tiềm năng vì 2 lý do: cung cấp nguồn năng lượng ổn định 24/7, và không thải carbon như nhiên liệu hóa thạch. Các “ông lớn” công nghệ đang đặt cược lớn vào hạt nhân. Microsoft thậm chí đã gia nhập Hiệp hội Năng lượng Hạt nhân Thế giới.

Không chỉ có Microsoft, Google, Amazon và nhiều công ty khác cũng đang đầu tư vào công nghệ hạt nhân, nhưng theo hướng khác: các lò phản ứng mô đun nhỏ (SMR: small modular reactors). SMR vận hành ở nhiệt độ thấp hơn, lý thuyết là giảm nguy cơ tan chảy lõi, và vì kích thước nhỏ nên chi phí xây dựng cũng thấp hơn. Hiện chỉ có hai lò SMR hoạt động trên thế giới: một ở Trung Quốc và một ở vùng Viễn Đông của Nga, cung cấp lượng điện tương đối nhỏ cho lưới điện quốc gia.


Trung Quốc hiện có một lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ đang hoạt động. Ngoài ra, một số dự án khác đang trong giai đoạn lên kế hoạch hoặc xây dựng.

Nghe qua, SMR có vẻ là lời giải hoàn hảo cho nhu cầu năng lượng khổng lồ của AI nhưng thực tế phức tạp hơn nhiều. Phần lớn SMR mới chỉ tồn tại trên giấy. Việc thương mại hóa SMR rất khó, vì lõi nhỏ hơn đồng nghĩa với hiệu suất thấp hơn, tạo ra ít năng lượng hơn trên cùng lượng nhiên liệu. Công nghệ này còn nhiều năm nữa mới khả thi về mặt kinh tế. Dù vậy, các công ty năng lượng và tập đoàn công nghệ vẫn đổ tiền vào nghiên cứu và thử nghiệm. Kairos Power, đối tác của Google, hy vọng có thể tạo ra 50 megawatt điện hạt nhân vào năm 2030, đủ để cung cấp năng lượng cho một thị trấn nhỏ.

Công ty này đặt cơ sở tại Oak Ridge, Tennessee, nơi từng đóng vai trò quan trọng trong Dự án Manhattan, chương trình chế tạo bom nguyên tử đầu tiên của Mỹ. Kairos gọi đây là “nơi thử nghiệm” và cho biết họ đang ứng dụng kỹ thuật xây dựng tiên tiến để tăng hiệu suất và giảm chi phí. Tuy nhiên, dù có kế hoạch tăng sản lượng gấp 10 lần vào năm 2035, thì con số đó vẫn quá nhỏ so với nhu cầu năng lượng khổng lồ mà AI đang tạo ra ngay lúc này.


Các lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ như thế này đang thu hút rất nhiều sự chú ý, mặc dù phần lớn vẫn chưa đạt đến giai đoạn thương mại hóa.

SMR có thể cung cấp năng lượng sạch 24/7 gần các trung tâm dữ liệu nhưng trong 1-2 năm tới, chúng sẽ chưa đủ để đáp ứng nhu cầu bùng nổ. Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), lượng điện mà các trung tâm dữ liệu tiêu thụ, hiện chiếm khoảng 1,5% điện năng toàn cầu, có thể tăng gấp đôi trong 5 năm tới. Sau đó, nhu cầu vẫn rất khó dự đoán. Điện hạt nhân có thể góp phần giải quyết khủng hoảng năng lượng cho AI, nhưng điều đó chỉ xảy ra trong nhiều năm tới, và chỉ khi ngành này đủ sức thuyết phục công chúng vốn rất hoài nghi.

Tháng 3 vừa qua, một thị trấn nhỏ tên North Tonawanda ở bang New York đã gây chú ý khi cấm hoàn toàn việc phát điện hạt nhân trong khu vực. Lý do xuất phát từ sự phản đối của người dân với đề xuất xây dựng lò phản ứng nhỏ để khai thác tiền điện tử. Ngoài ra, vấn đề xử lý chất thải phóng xạ cũng khiến nhiều người lo ngại. Nghiên cứu cho thấy SMR thậm chí tạo ra nhiều chất thải hơn các lò lớn, do các hạt phóng xạ dễ thoát ra từ lõi nhỏ hơn và làm ô nhiễm vật liệu xung quanh. Dẫu vậy, ở một số nơi, lợi ích tiềm năng vẫn được xem là đáng giá. Khảo sát của Pew Research Center cho thấy hơn một nửa người Mỹ hiện ủng hộ phát triển thêm điện hạt nhân.



Các nhóm nghiên cứu hiện đang tìm cách tối ưu chip xử lý để giảm mức tiêu thụ điện năng, đồng thời phát triển những mô hình trí tuệ nhân tạo nhỏ gọn hơn, tập trung vào phạm vi dữ liệu hẹp. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có giải pháp nào thật sự hiệu quả, vừa nhỏ, vừa nhanh mà vẫn đạt độ chính xác tương đương với các mô hình lớn. Dù vậy, việc tiếp tục nghiên cứu hướng tới các hệ thống AI tiết kiệm năng lượng hơn vẫn được xem là cần thiết.

Trong khi đó, nhiều doanh nghiệp bắt đầu xem xét lại mức độ cần thiết của việc triển khai AI, khi chi phí năng lượng và vận hành ngày càng tăng cao. Một số công ty đã tạm hoãn việc ứng dụng công nghệ này để đánh giá lại tính hiệu quả. Nhiều chuyên gia cho rằng năng lượng hạt nhân chỉ là một phần trong bức tranh năng lượng tương lai, chứ không thể là giải pháp duy nhất. Ngay cả các tập đoàn công nghệ lớn cũng thừa nhận rằng không có công nghệ hay giải pháp đơn lẻ nào có thể đáp ứng toàn bộ nhu cầu điện và mục tiêu giảm phát thải toàn cầu.

Theo BBC