به گزارش سراج24؛ هوش مصنوعی امروز نه‌فقط یک فناوری نوظهور، بلکه اَبَربنیادی است که امنیت ملی، اقتصاد و حتی سیاست جهانی آمریکا را به خود وابسته کرده است. این فناوری با اتصال زیرساخت‌های پردازشی، ذخیره‌سازی، شبکه و حکمرانی داده، عملاً یک «زیرساخت حیاتی» ساخته که بدون انرژی پایدار، دوام نمی‌آورد.
مصرف برق در ایالات متحده پس از ۲۵ سال ثبات، طی دو سال اخیر جهشی چشمگیر داشته و بخش مهمی از این رشد، ناشی از گسترش سریع مراکز داده و بارکاری سنگین هوش مصنوعی بوده است. فقط در سال ۲۰۲۳، زیرساخت هوش مصنوعی آمریکا معادل ۴/۵ درصد از کل برق تولیدی کشور را بلعید و پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد این رقم تا سال ۲۰۲۸ سه برابر شود.
وابستگی حیاتی حاکمیت آمریکا به مراکز داده و پردازش ابری، کاخ سفید و کنگره را به سمت راهکارهای فوری سوق داده است. در میان گزینه‌های مختلف، طراحی و استقرار «راکتورهای کوچک ماژولار و نسل چهارم» به‌عنوان بهترین راه‌حل معرفی شده است. این راکتورها نه‌تنها کوچک و ایمن هستند، بلکه می‌توانند در مدت‌زمان کوتاه در نزدیکی مراکز مصرف مستقر شوند و هزینه‌های انتقال انرژی را کاهش دهند.
اما راز اصلی کارایی این راکتورها در نوع سوخت آن‌ها نهفته است: هالییو (HALEU) یا اورانیوم با غنای کم و سنجش بالا. این نوع خاص از اورانیوم که میان دو مرز حساس «کم‌غنی‌شده» و «پرغنی‌شده» قرار می‌گیرد، امکانات فنی بی‌سابقه‌ای فراهم می‌کند: از استخراج انرژی بیشتر و کاهش دفعات تعویض سوخت گرفته تا امکان ساخت میکرو راکتورهایی با کاربردهای نظامی، صنعتی و حتی فضایی.
هوش مصنوعی: فرصتی چالش‌برانگیز و پرمصرف
هوش مصنوعی ابزاری کارآمد برای پردازش و تحلیل حجم عظیمی از داده‌های جمع‌آوری‌شده از منابع مختلف جهانی است. این ابزارها فرآیند تصمیم‌گیری را تسریع می‌کنند و تصمیمات آگاهانه را بر پایه اطلاعات عملیاتی، دقیق و به‌روز ممکن می‌سازند. هوش مصنوعی مستقیماً بر توان نظامی و اقتصادی کشورها تأثیر می‌گذارد.
برای راه‌اندازی، تداوم و توسعه، هوش مصنوعی به زیرساخت‌های مشخصی نیاز دارد که در مجموع به یک ابرزیرساخت حیاتی تبدیل می‌شوند. این زیرساخت‌ها شامل موارد زیر هستند:
*محاسباتی (پردازش)
*ذخیره‌سازی
*شبکه
*داده و نرم‌افزار
*امنیت و حکمرانی داده
حلقه اتصال این عناصر، انرژی پایدار و کافی است. بخش عمده مراکز داده هوش مصنوعی در آمریکا مستقر است و شرکت‌های آمریکایی حدود ۵۴ درصد از ظرفیت هایپراسکیل و ۷۵ درصد از توان GPU جهانی مرتبط با هوش مصنوعی را میزبانی می‌کنند. سهم آمریکا از کل مراکز داده جهان حدود ۴۵ درصد است و شرکت‌های آمازون، متا، گوگل و مایکروسافت بازیگران اصلی این حوزه هستند.
آمار مصرف انرژی:
- در سال ۲۰۲۳: حدود ۴.۵ درصد از کل برق آمریکا (معادل ۱۷۶ تراوات ساعت).
- در سال ۲۰۲۵ (تاکنون): کمی بیش از ۴ درصد.
- پیش‌بینی تا سال ۲۰۲۸: افزایش به ۱۲ درصد (معادل ۵۸۰ تراوات ساعت).
طبق گزارش بلومبرگ‌ان‌ایی‌اف:
مصرف برق مراکز داده از ۳۵ گیگاوات در ۲۰۲۴ به ۷۸ گیگاوات در ۲۰۳۵ می‌رسد (معادل ۸.۶ درصد از کل مصرف برق آمریکا).
گزارش مک‌کینزی:
افزایش ۴۰۰ تراوات ساعت مصرف برق مراکز داده بین ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۰ (معادل ۳۰ تا ۴۰ درصد از تقاضای خالص برق جدید در آمریکا).
راکتورهای هسته‌ای نسل جدید: راه‌حلی پایدار و مطمئن
در حال حاضر، بیشتر برق آمریکا از سوخت‌های فسیلی (به‌ویژه گاز طبیعی) و نیروگاه‌های هسته‌ای تأمین می‌شود، اما این منابع برای پاسخ به تقاضای روبه‌رشد کافی نیستند. در دو سال گذشته، پس از ۲۵ سال مصرف ثابت، تقاضای برق افزایش یافته است. دلایل اصلی این افزایش عبارتند از:
- برق‌رسانی به عملیات نفت و گاز
- افزایش استفاده از گرمایش و حمل‌ونقل برقی
- رشد سریع بار کاری هوش مصنوعی و پردازش ابری
پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد آمریکا تا سال ۲۰۳۰ به ۱۲۰ گیگاوات برق اضافی (۱۵ درصد ظرفیت فعلی) نیاز دارد. وابستگی حکمرانی آمریکا به زیرساخت‌های هوش مصنوعی، کمبود انرژی را به تهدیدی مستقیم تبدیل کرده است.
در میان راهکارها، راکتورهای هسته‌ای نسل جدید، راکتورهای کوچک ماژولار (SMR) و میکروراکتورها گزینه مطلوب هستند، زیرا:
- در کوتاه‌مدت قابل استقرار هستند.
- کوچک و ایمن بوده و می‌توانند نزدیک شهرها قرار گیرند.
- در هزینه‌های شبکه و انتقال نیرو صرفه‌جویی می‌کنند.
این ویژگی‌ها نتیجه استفاده از سوخت هسته‌ای خاصی به نام هالییو (HALEU) است.
دسته‌بندی اورانیوم غنی‌شده
- اورانیوم کم‌غنی‌شده (LEU): کمتر از ۵ درصد اورانیوم-۲۳۵؛ برای راکتورهای آب سبک استفاده می‌شود.
- اورانیوم با غنای بالا (HEU): بیش از ۲۰ درصد اورانیوم-۲۳۵؛ بالای ۹۰ درصد برای تسلیحات هسته‌ای مناسب است.
هالییو (HALEU: High-Assay Low-Enriched Uranium) اورانیوم غنی‌شده با غنای ۵ تا ۲۰ درصد است. این سوخت در موقعیت میانی قرار دارد و مزایای زیر را فراهم می‌کند:
- استخراج انرژی بیشتر از هر واحد سوخت (کاهش هزینه و پسماند)
- کاهش دفعات تعویض سوخت (مناسب برای مناطق دورافتاده مأموریت‌های نظامی یا فضایی)
- امکان طراحی هسته‌های کوچک و ماژولار برای میکروراکتورها
- توسعه سوخت‌های پیشرفته مانند TRISO (ذرات هالییو در پوشش کربنی برای ایمنی بالا)
اقدامات شتابان دولت آمریکا برای تأمین هالییو
ساختار حکومتی آمریکا به دلیل اهمیت حیاتی هالییو، اقدامات گسترده‌ای برای تأمین آن انجام داده است تا کمبود برق را جبران کند.
۱) اقدامات کنگره:
قانون ADVANCE Act (۲۰۲۴): الزام کمیسیون نظارت هسته‌ای (NRC) به مدرن‌سازی صدور مجوز، تعیین مکان‌های مناسب برای میکروراکتورها و کاهش هزینه‌ها. NRC داشبوردی برای تسریع استقرار ایجاد کرده است.
دستورالعمل زنجیره تأمین سوخت: وزارت انرژی تا اواسط ۲۰۲۶ حداقل ۲۱ تن هالییو برای نیازهای کوتاه‌مدت تأمین کند.
۲) اقدامات اجرایی (۲۰۲۵):
در ۲۳ می ۲۰۲۵، چهار فرمان اجرایی صادر شد:
- استقرار راکتورهای پیشرفته برای امنیت ملی، از جمله تأمین انرژی هوش مصنوعی در نهادهای فدرال.
- اصلاح NRC برای تسریع صدور مجوز و مدرن‌سازی عملیات.
- تسریع آزمایش راکتورها در وزارت انرژی، اصلاح مقررات زیست‌محیطی و تسهیل نیروگاه‌های آزمایشی.
- احیای صنعت هسته‌ای، از جمله تبدیل مازاد پلوتونیوم به سوخت پیشرفته.
۳) تخصیص اماکن فدرال و برنامه‌های آزمایشی:
- برنامه راکتور آزمایشی وزارت انرژی (۲۰۲۵): ۱۰ تا ۱۱ شرکت مجاز به تست راکتورها خارج از آزمایشگاه‌های ملی برای ارزیابی سریع.
- استقرار مراکز داده در سایت‌های وزارت انرژی: چهار سایت فدرال برای مراکز داده و نیروگاه‌های هسته‌ای تعیین شده است.
۴) تأمین سوخت مورد نیاز:
قرارداد با سنتروس (Centrus) و دیگران: تمدید تا ۳۰ ژوئن ۲۰۲۶ و واگذاری قراردادهای چندساله برای تأمین هالییو. وزارت انرژی برای پنج توسعه‌دهنده راکتور پیشرفته هالییو تأمین می‌کند.
جمع‌بندی
تصمیم‌گیری در سطوح کلان حکومتی بدون اطلاعات دقیق و به‌روز غیرممکن است و هوش مصنوعی این امر را تسهیل می‌کند. با توجه به مصرف بالای مراکز داده، راهکارهای هسته‌ای مورد توجه دولت‌ها هستند.
راکتورهای نسل جدید کوچک، ایمن و پایدار هستند و مراحل آزمایشی را پشت سر گذاشته‌اند.
ایمنی و کوچکی آن‌ها به هالییو وابسته است که سوخت مؤثری با مزایای راهبردی است. برق تولیدشده با هالییو پایدارتر، ایمن‌تر و پاک‌تر است. دسترسی به هالییو نیازمند غنی‌سازی بومی است و اقدامات آمریکا اهمیت آن را نشان می‌دهد، به‌ویژه با توجه به اینکه روسیه تنها تولیدکننده عمده هالییو با قابلیت صادرات است.
