Prof. Mielczarski: Czy cyfrowa rewolucja przedłuży życie węgla? To oczywiste, choć niekoniecznie w Europie

Prof. Władysław Mielczarski

Czy rewolucja sztucznej inteligencji i ogromne zapotrzebowanie centrów danych na energię mogą przedłużyć życie węgla na świecie? – Oczywiście, i to w bardzo znaczącym stopniu. Centra danych potrzebują energii non stop – 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Nie mogą sobie pozwolić na przerwy. Wymagają więc źródeł dyspozycyjnych, które są w stanie pracować w takim reżimie. A to atom, węgiel i gaz. Chiny, największa potęga gospodarcza świata, stawiają na węgiel. Tylko w ubiegłym roku oddano tam do użytku 57 elektrowni węglowych! To średnio jedna duża elektrownia węglowa na tydzień. Niewyobrażalna wręcz skala inwestycji – podkreśla prof. Władysław Mielczarski, ekspert do spraw energetyki z Politechniki Łódzkiej.

Wylicza, że Chiny nadal opierają swoją gospodarkę w dużej mierze na węglu – nawet 60 proc. ich zapotrzebowania może pochodzić z tego źródła, podczas gdy atom odpowiada tylko za kilka procent. 

– Mają oczywiście dostęp do atomu, bo to też źródło niezawodne, ale węgiel dominuje. Na dłuższą metę nie powinni mieć problemu z zaopatrzeniem w surowiec – są umowy z Mongolią, ogromne zasoby w Australii i Indonezji. Oczywiście można manifestować zieloną energię, ale wiatraki i fotowoltaika nie dostarczą energii w sposób pewny i nieprzerwany. Do zasilania centrów danych potrzebne są źródła dyspozycyjne: atom, gaz i węgiel. Innych na razie nie ma i długo nie będzie – dodaje prof. Mielczarski.

Sercem sztucznej inteligencji są potężne centra danych (data centers). Trenowanie jednego zaawansowanego modelu językowego zużywa tyle energii, ile kilka gospodarstw domowych przez całe swoje „życie”. Generowanie odpowiedzi przez wyszukiwarki wspierane sztuczną inteligencją wymaga kilkukrotnie więcej prądu niż tradycyjne zapytanie w Google.

Koncerny takie jak Microsoft, Google czy Amazon od lat budują wizerunek liderów zielonej transformacji, inwestując miliardy w farmy wiatrowe i fotowoltaiczne. Rzeczywistość zweryfikowała jednak te plany. Centra danych pracują w trybie 24/7/365. Wymagają one absolutnej stabilności dostaw prądu. I tu pojawia się fundamentalny problem z OZE.

Odnawialne źródła energii mają jedną, ale niezwykle dotkliwą wadę: są kapryśne i zależne od warunków atmosferycznych. Słońce nie świeci w nocy, a wiatr nie wieje na zawołanie. W okresie tzw. Dunkelflaute, czyli w okresach bezwietrznych i bezsłonecznych, produkcja z OZE spada niemal do zera, a to potrafi zachwiać energetyką całych krajów. 

Dla serwerowni obsługujących procesy AI jakakolwiek przerwa w dostawie prądu lub nawet chwilowy spadek napięcia oznacza katastrofę – przerwanie kosztownych obliczeń, utratę danych i gigantyczne straty finansowe. Obecna technologia magazynowania energii jest wciąż zbyt mało wydajna i droga, by zmagazynować prąd dla całego megacentrum danych na kilka dni bezwietrznej i bezsłonecznej pogody. W efekcie, aby system był stabilny, w sieci musi istnieć tzw. bezpieczna rezerwa węglowa lub gazowa.

Węgiel ma jedną, kluczową dziś zaletę: jest paliwem sterowalnym. Elektrownia węglowa dostarcza stabilną, przewidywalną i ciągłą moc, niezależnie od tego, czy na zewnątrz szaleje burza, czy panuje flauta. Sztuczna inteligencja, paradoksalnie stworzona, by optymalizować ludzkie życie i pomagać w walce z ociepleniem klimatu, stała się tym samym największym konsumentem energii z paliw kopalnych w sektorze nowoczesnych technologii.

Trwanie przy węglu nie jest jednak rozwiązaniem długoterminowym. Przemysł technologiczny doskonale wie, że wizerunkowy i środowiskowy koszt spalania paliw kopalnych jest ogromny. Dlatego giganci IT desperacko szukają alternatyw dla OZE, które mogłyby zastąpić węgiel w roli stabilizatora sieci.

Wzrok branży AI coraz mocniej kieruje się w stronę energetyki jądrowej – w tym małych reaktorów modułowych (SMR) – oraz fuzji termojądrowej. Zanim jednak te technologie staną się powszechne i komercyjnie dostępne (co zajmie co najmniej dekadę), systemy sztucznej inteligencji będą musiały być „dokarmiane” prądem z tradycyjnych bloków węglowych.

Mamy więc do czynienia z fascynującym paradoksem ery cyfrowej: najbardziej zaawansowana technologia przyszłości, jaką jest sztuczna inteligencja, u progu swojego rozwoju musi polegać na technologii rewolucji przemysłowej XIX wieku. Bez węgla – czarnego złota – cyfrowe mózgi współczesnego świata po prostu zgasną.

– Jeżeli poważnie myślimy o wielkich centrach przetwarzania danych, to nie w oparciu o wiatraki morskie czy panele fotowoltaiczne, które są źródłami niestabilnymi. Potrzebna jest stała, dyspozycyjna moc – podsumowuje prof. Mielczarski.