Новое исследование, опубликованное в журнале Energy & Fuels, показывает, что рост спроса на вычислительные мощности, связанный с развитием искусственного интеллекта, может серьёзно увеличить потребление электроэнергии дата‑центрами в США. Авторы — Хон Чунг Лау, адъюнкт‑профессор кафедры химической и бимолекулярной инженерии Университета Райса и основатель Low Carbon Energies LLC, вместе со Стивом С. Цай — проанализировали общедоступные объявления о планируемых дата‑центрах, их мощность, источники энергии и места расположения, а затем оценили связанные выбросы по энергосмешению каждого штата.
Исследование прогнозирует, что мощность дата‑центров вырастет с 40 гигаВт в 2025 году до 169 гигаВт к 2030 году. При отсутствии дополнительных мер годовые выбросы CO2, связанные с питанием этих центров от электростанций на ископаемом топливе, могут увеличиться примерно с 90 миллионов метрических тонн в 2025 году до более чем 404 миллионов метрических тонн в 2030 году. Авторы подчёркивают быстрый рост в Техасе, Вирджинии, Пенсильвании, Огайо, Аризоне, Колорадо, Юте и Иллинойсе; только Техасу, по их оценке, потребуется добавить примерно 25 гигаВт мощности к 2030 году.
В качестве практичного краткосрочного варианта для уменьшения углеродного следа исследователи предлагают газовые комбинированные установки с улавливанием и хранением углерода: природный газ в США доступен в изобилии, газовые станции выделяют меньше CO2, чем угольные, и многие зоны роста рядом с подходящими солёными водоносными пластами. Авторы оценили, что в 34 штатах ёмкость пластов позволяет хранить более 100 лет прогнозируемых выбросов после 2030 года; в 2025 году эти пласты могли бы вместить примерно 59 миллионов метрических тонн (около 66% выбросов сектора), а к 2030 году — около 299 миллионов метрических тонн (примерно 74%). С учётом хранения в других штатах более 90% выбросов, связанных с дата‑центрами, потенциально можно смягчить.
Учёные предупреждают, что их оценки консервативны: в расчётах учтены только публично объявленные мощности, предположено, что неопределённая электроэнергия будет браться из сетей каждого штата, а энергосмешение останется неизменным до 2030 года. «Это не значит, что улавливание углерода — единственное решение, — говорит Лау, — но это показывает, что геология позволяет добиться значимого эффекта».
Сложные слова
- дата-центр — здание или комплекс серверов и оборудованиядата‑центрами, дата‑центров
- энергосмешение — соотношение источников энергии в электросетиэнергосмешению
- выброс — выпуск вредных газов в атмосферувыбросы, выбросов
- углеродный след — количество парниковых газов от деятельностиуглеродного следа
- улавливание — процесс захвата CO2 из выбросовулавливанием
- хранение — сохранение захваченного CO2 под землёйхранением
- пласт — горная или подземная порода, содержащая водупластами, пластов, пласты
- ёмкость — способность принять или хранить объём
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Насколько реалистичным выглядит улавливание и хранение углерода как краткосрочное решение для дата‑центров? Назовите аргументы.
- Какие преимущества и риски связаны с использованием газовых комбинированных установок вместо угольных электростанций?
- Какие дополнительные меры, кроме хранения CO2, могли бы помочь сократить выбросы дата‑центров, исходя из содержания статьи?
