Khi nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island ngừng hoạt động vào năm 2019, đó là dấu chấm hết cho ngành điện hạt nhân ở Mỹ. Vào năm 1979, nơi này chứng kiến sự cố phóng xạ nghiêm trọng nhất trong lịch sử điện hạt nhân thương mại tại Mỹ. Lò phản ứng số 2 đã bị quá tải do hệ thống làm mát gặp trục trặc, dẫn đến một sự cố rò rỉ phóng xạ cấp độ 5 theo thang đo INES.Dù lượng phóng xạ từ sự cố tại Three Mile Island không đủ gây hại cho cộng đồng xung quanh, nhưng nó đã khiến nhiều người quay lưng lại với nguồn năng lượng gần như vô tận này. Điều này dẫn đến những quy định nghiêm ngặt, kìm hãm sự phát triển của điện hạt nhân tại Mỹ trong nhiều thập kỷ.
Mặc dù nhiều nhà máy điện hạt nhân khác vẫn hoạt động, sau khoảng 40 năm từ sự cố, Three Mile Island cùng nhiều nhà máy khác phải đóng cửa do những rào cản tài chính và cạnh tranh khốc liệt từ điện khí rẻ hơn. Những đóng cửa này đã dấy lên nhiều nghi ngờ về tương lai của điện hạt nhân tại Mỹ.

Năm năm sau, Three Mile Island đã hoạt động trở lại. Nguyên nhân rất đơn giản: ngành năng lượng Mỹ đang tìm kiếm các giải pháp để đảm bảo cung cấp đủ điện cho nhu cầu khổng lồ phục vụ các trung tâm dữ liệu chạy các thuật toán AI tạo sinh. Hôm qua, Constellation Energy, đơn vị quản lý nhà máy điện này, đã công bố rằng nhà máy lâu đời này sẽ quay lại hoạt động.

Hiện nay, cả thế giới đang gặp khó khăn trong việc cung cấp đủ điện cho các data center và những siêu máy tính khổng lồ phục vụ mạng lưới toàn cầu. Sự phát triển của các mô hình ngôn ngữ lớn và thuật toán AI sẽ càng làm tăng nhu cầu điện năng này theo cấp số nhân. Các nhà quản lý hệ thống điện ở Mỹ đã bày tỏ lo ngại rằng AI đang gây áp lực lớn lên khả năng cung cấp điện của cơ sở hạ tầng.
Trong khi đó, những khu vực tập trung nhiều data center lớn nhất như Thụy Điển, Singapore, Amsterdam và Washington, DC cũng đang gặp khó khăn trong việc tìm nguồn điện mới để phục vụ các dự án data center mới.

Việc xác định lượng điện cần thiết để phát triển, nghiên cứu và vận hành công nghệ AI trong tương lai rất khó khăn, nhưng đã có những ước tính khổng lồ, với mức tiêu thụ ít nhất tương đương với cả năm của Argentina, và nhiều hơn thì tương đương với Ấn Độ.
Đây là thách thức lớn cho các tập đoàn công nghệ đang xây dựng data center mới. Họ không chỉ phải đua tranh để dẫn đầu trong cuộc cách mạng công nghệ AI, mà còn phải đảm bảo thực hiện cam kết giảm phát thải carbon hoặc trung hòa carbon trong hoạt động của mình, đặc biệt là nguồn năng lượng sử dụng để sản xuất thiết bị của Apple, và vận hành máy chủ đám mây của Microsoft, Google hay Amazon.

Các thỏa thuận mua điện như vậy là điều cần thiết, vì hiện nay công suất điện từ các nhà máy xanh, sử dụng năng lượng tái tạo như điện gió, mặt trời hay địa nhiệt không thể đáp ứng đủ tốc độ phát triển của công nghệ AI. Ngay cả khi có đủ công suất điện, các tập đoàn công nghệ vẫn phải đối mặt với vấn đề khó khăn khác: các data center cần hoạt động 24/24, và nhu cầu điện luôn phải được đáp ứng, không thể chờ đợi đến khi có gió hay ánh sáng mặt trời đủ mạnh mới vận hành.
Vì vậy, bên cạnh việc mua điện sạch, một số tập đoàn công nghệ vẫn phải sử dụng điện từ nhiên liệu hóa thạch.
Tại Mỹ, các kế hoạch giảm công suất nhà máy điện than ở một số bang như West Virginia, Maryland, Missouri và nhiều bang khác đã bị hoãn lại để cung cấp đủ điện cho data center. Microsoft cũng chỉ xem nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island là một trong những lựa chọn cung ứng điện cho các trung tâm dữ liệu của họ, không phải là lựa chọn duy nhất.

Ở một số khía cạnh, việc đầu tư vào ngành điện hạt nhân Mỹ chỉ để phục vụ nhu cầu cho các data center vẫn giúp đưa nguồn điện sạch và ổn định vào lưới điện quốc gia. Bobby Hollis, phó chủ tịch năng lượng của Microsoft, đã trả lời phỏng vấn Bloomberg rằng khả năng hoạt động liên tục của điện hạt nhân là lợi thế lớn khiến họ chọn nguồn năng lượng này: “Chúng tôi hoạt động suốt ngày. Họ cũng vậy.”
Hiện tại, Microsoft đang nỗ lực xây dựng hệ thống cung cấp điện không phát thải carbon cho toàn bộ tập đoàn, bao gồm cả những data center quy mô lớn của họ. Các nhà máy điện hạt nhân chắc chắn sẽ đóng vai trò quan trọng trong kế hoạch này, vì chúng bù đắp cho những hạn chế của các dạng năng lượng sạch khác.
Không chỉ Microsoft đang góp phần hồi sinh ngành điện hạt nhân Mỹ. Đầu năm nay, Amazon cũng đã mua một data center ở Pennsylvania, hoạt động hoàn toàn bằng điện hạt nhân. Tập đoàn này đang đàm phán để mua thêm điện hạt nhân từ một nhà máy khác thuộc Constellation Energy.
Các tập đoàn lớn cũng đang đầu tư hoặc hứa hẹn sẽ mua điện từ các startup nghiên cứu công nghệ hợp hạch, một dạng điện hạt nhân có công suất và độ an toàn cao hơn, nhưng vẫn chỉ dừng ở mức độ nghiên cứu chưa có sản phẩm thương mại.

Năng lượng hạt nhân không chỉ có lợi ích trong cuộc đua AI. Dù có những phản đối từ cộng đồng và người dân trên toàn thế giới, việc khai thác nhiệt từ quá trình phân hạch của các nguyên tử phóng xạ có thể là giải pháp điện sạch duy nhất đủ đáp ứng nhu cầu của con người, cho đến khi điện gió và điện mặt trời phát triển đủ mạnh để đảm bảo nguồn cung.
Có thể tại Mỹ, những nhà máy điện hạt nhân đã ngừng hoạt động sẽ được khôi phục, thậm chí sẽ có nhà máy mới được xây dựng.
Vài ngày trước khi Three Mile Island công bố tái hoạt động, bà Jennifer Granholm, bộ trưởng năng lượng Mỹ, cho biết việc xây dựng các lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ có thể là giải pháp quan trọng để đảm bảo cung cấp điện sạch liên tục cho các data center. Tuy nhiên, thực tế liệu việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân mới có kịp đáp ứng nhu cầu điện khổng lồ của các data center hay không vẫn còn là câu hỏi chưa có lời giải.
Trước khi AI thay đổi cuộc sống con người và ngành công nghệ, thứ đầu tiên có lẽ sẽ thay đổi chính là cơ sở hạ tầng đường dây tải điện tại Mỹ.
Theo The Atlantic
