Mahitaji ya kimataifa ya umeme yanaongezeka kwa kasi ya juu. Kufikia 2035, inatarajiwa kuwa itaongezeka kwa zaidi ya saa 10,000 za terawati, sawa na matumizi ya jumla ya uchumi wote wa hali ya juu leo.
Kuongezeka kwa akili ya bandia kuna sehemu kubwa ya kucheza: Teknolojia ya AI inaendeshwa na vituo vya data na matumizi ya umeme kituo cha data cha ukubwa wa kati ni sawa na ile ya kaya 100,000. Kulingana na Wakala wa Kimataifa wa Nishati, mahitaji ya vituo vya data yaliongezeka kwa zaidi ya robo tatu kati ya 2023 na 2024 na inatarajiwa kuchangia zaidi ya asilimia 20 ya ukuaji wa mahitaji ya umeme katika nchi zilizoendelea kiuchumi ifikapo 2030.
Nchini Marekani, ambako biashara nyingi zinazoongoza za AI zimejengwa, matumizi ya nguvu ya usindikaji wa data unaoendeshwa na AI yanatabiriwa kuzidi matumizi ya pamoja ya umeme ya alumini, chuma, saruji na uzalishaji wa kemikali yakiwekwa pamoja mwishoni mwa muongo huo.
Mnamo Desemba mwaka jana, watunga sera, makampuni ya teknolojia na viongozi wa sekta ya nyuklia kutoka duniani kote walikusanyika katika Shirika la Kimataifa la Nishati ya Atomiki (IAEA) makao makuu huko Vienna kuchunguza fursa za nishati ya nyuklia ili kuwezesha upanuzi wa AI na, kinyume chake, jinsi AI inaweza kuendesha uvumbuzi katika sekta ya nyuklia.
Mafunzo ya miundo ya kisasa ya AI inahitaji makumi ya maelfu ya vitengo vya usindikaji wa kati (CPUs) ili kuendelea kwa wiki au hata miezi. Wakati huo huo, matumizi ya kila siku ya akili ya bandia yanaenea kwa karibu sekta zote kama vile hospitali, utawala wa umma, usafiri, kilimo, vifaa na elimu.
Kila swali, kila simulation, kila mapendekezo hutumia nguvu. “Tunahitaji umeme safi na thabiti wa kaboni sufuri ambao unapatikana kila saa,” anasema Manuel Greisinger, meneja mkuu wa Google, anayeangazia AI. “Hiki bila shaka ni kizingiti cha juu sana, na hakiwezi kufikiwa kwa nguvu za upepo na jua pekee. AI ni injini ya siku zijazo, lakini injini isiyo na mafuta haina maana. Nishati ya nyuklia sio chaguo tu, bali pia ni sehemu ya msingi ya muundo wa nishati ya baadaye.”
© Unsplash/Geoffrey Moffett
Kituo cha data nchini Ireland.
Bullish sekta ya nyuklia
Maoni ya Bw. Greisinger yanashirikiwa na Mkurugenzi Mkuu wa IAEA Manuel Grossi, ambaye anaamini kuwa sekta ya nyuklia inatazamiwa kuwa mshirika wa nishati wa mapinduzi ya AI. “Nishati ya nyuklia pekee ndiyo inaweza kukidhi mahitaji matano ya uzalishaji wa nishati ya kaboni ya chini, utegemezi wa saa-saa, msongamano wa juu wa nguvu, uthabiti wa gridi ya taifa na upunguzaji wa kweli,” alitangaza.
Sekta ya nyuklia inaonekana kuwa katika hali ya kukuza. Reactor mpya sabini na moja zinaendelea kujengwa, na kuongeza kwa 441 ambazo zinafanya kazi ulimwenguni kote kwa sasa. Kumi imepangwa kujengwa nchini Marekani, ambayo tayari ni nyumbani kwa mimea 94, kiasi kikubwa zaidi cha nchi yoyote.
Mashirika makubwa ya kiteknolojia ambayo yanatumia vituo vya data yameahidi kuunga mkono lengo la angalau mara tatu ya uwezo wa nyuklia duniani ifikapo mwaka wa 2050. Microsoft, kwa mfano, imetia saini mkataba wa miaka 20 wa ununuzi wa nishati ulioruhusu Unit One ya Kiwanda cha Nyuklia cha Maili Tatu huko Pennsylvania, Marekani, kuanzishwa upya.
NOAA/OAR/Maabara ya Utafiti wa Mazingira ya Maziwa Makuu
Kituo cha kuzalisha nyuklia cha Enrico Fermi karibu na Monroe, Michigan, Marekani.
Ulimwengu wote pia unawekeza kikamilifu katika nishati ya nyuklia, inayoendeshwa na ukuaji wa AI. “Ulaya ina korido zenye msongamano wa kidijitali duniani, huku Frankfurt, Amsterdam na London zikiwa kama vitovu,” alieleza Bw. Grossi.
“Nguvu za jadi za nishati ya nyuklia kama vile Ufaransa na Uingereza zinapungua maradufu katika ujenzi wa nishati ya nyuklia, na nchi zinazoibuka kama Poland pia zinaongeza ushiriki wao.”
Urusi, ikiwa na msingi wa utafiti wenye ujuzi wa hisabati na sayansi ya kompyuta, inasalia kuwa msafirishaji mkuu zaidi duniani katika uwanja wa nishati ya nyuklia, na ni mwendeshaji na msanidi mkuu wa teknolojia ya hali ya juu ya kinu, huku China ikipata mafanikio makubwa katika AI na nishati ya nyuklia.
“Teknolojia ya AI na ujenzi wa vituo vya data vya kijasusi vya bandia vinasonga mbele kwa wakati mmoja, na idadi ya vinu vipya vya nyuklia ulimwenguni pia inashika nafasi ya kwanza ulimwenguni katika kipindi hicho,” mkuu wa wakala wa nyuklia wa Umoja wa Mataifa alisema.
Japan inawekeza kwa kiasi kikubwa katika kujenga na kuboresha vituo vya data ili kukidhi mahitaji yanayoongezeka wakati, katika Mashariki ya Kati, Umoja wa Falme za Kiarabu umeanzisha mpango wa nishati ya nyuklia na umeibuka kama kitovu cha AI cha kikanda.
IAEA/Dean Calma
IAEA inasaidia mafunzo ili kuhakikisha usalama wa vinu vya nyuklia kama hiki katika Jamhuri ya Cheki.
Je, reactor ndogo ndio jibu?
Haja ya nishati zaidi, na hivi karibuni, pia inaendesha ujenzi wa vinu vidogo vya msimu, ambavyo ni tofauti sana na mitambo mikubwa ya jadi inayohitaji uwekezaji mkubwa, na wakati wa kuongoza wa karibu miaka 10.
“Aina hizi za mitambo zina alama ndogo na mifumo iliyoboreshwa ya usalama, na inaweza kupelekwa katika maeneo ya karibu ya viwanda, pamoja na kampasi za kituo cha data,” Bw. Grossi alisema.
Kampuni za kiteknolojia zinazozitumia hazina haja ya kuwa na wasiwasi kuhusu vikwazo vya usambazaji wa gridi ya kikanda au hasara za usambazaji. Hii itakuwa faida kubwa katika maeneo ambayo uboreshaji wa gridi ya taifa ni polepole, na foleni za unganisho ni ndefu.”
Ingawa aina hii ya kinu bado inahitaji kuvuka awamu ya R&D, IAEA inafanya kazi kwa karibu na wasimamizi na tasnia ili kuwafanya kuwa pendekezo linalofaa na hivi karibuni tunaweza kuona idadi kubwa ya vinu vidogo vinavyotumwa kukidhi mahitaji.
Google kwa mfano, imetia saini makubaliano na kampuni ya nishati kununua nishati ya nyuklia kutoka kwa vinu vingi vidogo vya moduli, ya kwanza ya kimataifa. Ikiwa kila kitu kitaenda vizuri, zinaweza kufanya kazi ifikapo 2030.
Google pia inaelekeza umakini wake kwenye angani, inachunguza mitandao ya jua inayotegemea nafasi ili kuwezesha kujifunza kwa mashine kwa kiwango kikubwa katika obiti, kwa kutumia kikamilifu nishati ya jua isiyochujwa. Satelaiti mbili za mfano zinastahili kuzinduliwa mapema 2027 ili kujaribu uvumilivu wa mionzi na uwezo wa usindikaji wa data katika mazingira ya anga.
Iwe ni kutumia nishati ya jua angani, kuwasha tena vinu vya zamani, kuwekeza katika kizazi kipya cha vinu vya moduli vidogo, au kujenga vinu vikubwa, vitendo vyote vinaelekeza upande mmoja – kujenga mfumo wa nishati unaotegemea zaidi nishati ya nyuklia ambayo inaweza kusaidia mahitaji ya ustaarabu wa siku zijazo.
