هل الاندماج النووي هو الحل النهائي للاستخدام الجنوني للطاقة في الذكاء الاصطناعي؟

قبل أسبوعين، نشرنا تقريرًا عن كيفية قيام الذكاء الاصطناعي (AI)، وتعدين العملات المشفرة، وتصنيع الطاقة النظيفة بدعم الثورة الصناعية الرابعة، أو ببساطة 4R، وقيادة الاتجاهات التخريبية بما في ذلك ظهور البيانات والاتصال والتحليلات والتفاعل بين الإنسان والآلة، تحسينات في مجال الروبوتات. ولسوء الحظ، فإن هذه الاتجاهات العلمانية الكبرى تدفع شبكة الكهرباء الأمريكية إلى أقصى حدودها.

وفقا لسريدهار سيستو، نائب رئيس الذكاء الاصطناعي في شنايدر إلكتريك (OTCPK:SBGSF)، باستثناء الصين، يمثل الذكاء الاصطناعي 4.3 جيجاوات من الطلب العالمي على الطاقة، ويمكن أن ينمو بمقدار خمسة أضعاف تقريبًا بحلول عام 2028. وتوقع تحليل آخر أن الطلب من الذكاء الاصطناعي سوف يرتفع. تنمو بشكل كبير، حيث ستزيد بما لا يقل عن 10 أضعاف بين عامي 2023 و2026.

وتتطلب مهام الذكاء الاصطناعي عادةً أجهزة أكثر قوة من مهام الحوسبة التقليدية. وفي الوقت نفسه، لا يُظهر تعدين البيتكوين أي علامات على التباطؤ، حيث تصل معدلات التعدين حاليًا إلى 565 إكساهاش في الثانية (EH/s)، أي بزيادة قدرها خمسة أضعاف عما كانت عليه قبل ثلاث سنوات.

ويستهلك تعدين البيتكوين 148.63 تيراواط ساعة من الكهرباء سنويًا وينبعث منه 82.90 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، وهو ما يشبه استهلاك الطاقة في ماليزيا. والطلب على مراكز البيانات لا يساعد الأمور على الإطلاق. من المتوقع أن تنمو سعة تخزين مركز البيانات من 10.1 زيتابايت (ZB) في عام 2023 إلى 21.0 زيتا بايت في عام 2027، وهو ما يمثل معدل نمو سنوي مركب يبلغ 18.5%.

وتوقع تحليل أجرته مجموعة بوسطن الاستشارية أن استهلاك الكهرباء في مراكز البيانات سيتضاعف ثلاث مرات بحلول عام 2030، وهو ما يكفي من الكهرباء لتشغيل 40 مليون منزل في الولايات المتحدة.

لقد بدأ الوضع بالفعل يخرج عن نطاق السيطرة: فقد بدأ الطلب على الطاقة في الولايات المتحدة في الارتفاع للمرة الأولى على الإطلاق منذ 15 عامًا. وقال مايكل خو، مدير برنامج التضليل المناخي في منظمة أصدقاء الأرض والمؤلف المشارك لتقرير حول الذكاء الاصطناعي والمناخ، لشبكة CNN: “نحن كدولة نفاد طاقتنا”.

ولكي نكون منصفين، فقد تم وصف الذكاء الاصطناعي باعتباره أحد التقنيات الرئيسية التي ستساعد في معالجة تغير المناخ. يتم بالفعل استخدام هذه التكنولوجيا الثورية لتتبع التلوث والتنبؤ بالطقس ومراقبة ذوبان الجليد ورسم خرائط إزالة الغابات. زعم تقرير حديث بتكليف من جوجل ونشرته مجموعة بوسطن الاستشارية أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد في تخفيف ما يصل إلى 10% من التلوث الناتج عن تسخين الكوكب.

لسوء الحظ، تشير الاتجاهات السابقة في التقدم التكنولوجي إلى أن سلبيات الذكاء الاصطناعي من المرجح أن تفوق الإيجابيات فيما يتعلق بالطلب على الطاقة.

"لم تؤدي مكاسب الكفاءة أبدًا إلى تقليل استهلاك الطاقة في تعدين العملات المشفرة. وأشار أليكس دي فريس، عالم البيانات والباحث في جامعة فريجي أمستردام، إلى أنه عندما نجعل بعض السلع والخدمات أكثر كفاءة، فإننا نشهد زيادات في الطلب.

عند هذه النقطة، يتفق الجميع تقريبًا على أننا غير قادرين على تطوير محطات الطاقة المتجددة بالسرعة الكافية لتلبية هذا الطلب المتزايد على الطاقة. إذن، ما هو الحل الآخر الذي لدينا، بخلاف القول دعونا نبني المزيد من محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي والوقود الأحفوري؟

أدخل الاندماج النووي، الذي اعتبره العلماء منذ فترة طويلة بمثابة الكأس المقدسة للطاقة النظيفة التي لا حدود لها تقريبًا. يقول سام ألتمان، رئيس شركة OpenAI، منشئ ChatGPT، إن الاندماج النووي هو الحل النهائي للغز طاقة الذكاء الاصطناعي، وقال ألتمان في مقابلة أجريت معه في يناير: "لا توجد طريقة للوصول إلى هناك دون تحقيق اختراق، نحن بحاجة إلى الاندماج". وقد كرر ألتمان هذا الرأي قبل بضعة أسابيع عندما سأله عالم الكمبيوتر والبودكاست ليكس فريدمان عن معضلة طاقة الذكاء الاصطناعي.

تفكير السماء الزرقاء

من المؤسف أن اقتراح ألتمان يُعَد على الأرجح حالة أخرى من التفكير المفرط في التفاؤل، وقد لا نكون أقرب إلى بناء مفاعل اندماج نووي تجاري من حصد الطاقة من الثقوب السوداء.

ولعقود من الزمن، كان الاندماج النووي يعتبر "الكأس المقدسة" للطاقة النظيفة. وإذا تمكنا من تسخير قوتها، فهذا يعني طاقة نظيفة ومستدامة لا نهاية لها. إنه ما يزود النجوم بالطاقة، والنظرية هي أنه يمكن تطبيقه بنجاح على المفاعلات النووية، دون المخاطرة بحدوث كارثة انصهار كارثية.

وظل العلماء يعملون على إنشاء مفاعل اندماج نووي صالح للاستخدام منذ خمسينيات القرن الماضي، وكانوا يأملون دائمًا أن يكون تحقيق اختراق قاب قوسين أو أدنى. لسوء الحظ، أصبحت النكتة المتداولة هي أن إنشاء محطة طاقة الاندماج النووي العملية قد يكون على بعد عقود أو حتى قرون، مع سقوط معلم تلو الآخر مرارًا وتكرارًا.

ولكي نكون منصفين مرة أخرى، كانت هناك بعض اللمحات الواعدة حول الاحتمالات هنا. في العام الماضي، أنتج مفاعل الاندماج النووي في كاليفورنيا 3.15 ميغاجول من الطاقة باستخدام 2.05 ميغاجول فقط من مدخلات الطاقة، وهي حالة نادرة حيث أنتجت تجربة الاندماج طاقة أكثر مما استهلكت. الغالبية العظمى من تجارب الاندماج سلبية الطاقة، حيث تستهلك طاقة أكثر مما تولد، مما يجعلها عديمة الفائدة كشكل من أشكال توليد الكهرباء. على الرغم من الآمال المتزايدة في أن يلعب الاندماج النووي قريبًا دورًا في التخفيف من تغير المناخ من خلال توفير كميات هائلة من الطاقة النظيفة للتكنولوجيات المتعطشة للطاقة مثل الذكاء الاصطناعي، فإن العالم "لا يزال بعيدًا عن الاندماج التجاري ولا يمكنه مساعدتنا في حل أزمة المناخ الآن". قالت أنيقة خان، زميلة البحث في الاندماج النووي بجامعة مانشستر، لصحيفة الغارديان بعد الاختراق الأولي في ديسمبر.

على مدار عقود من الزمن، تعاونت 35 دولة في أكبر التجارب العلمية وأكثرها طموحًا على الإطلاق: المفاعل التجريبي النووي الحراري الدولي (ITER)، أكبر آلة طاقة اندماجية على الإطلاق. وتخطط ITER لتوليد البلازما عند درجات حرارة أعلى بعشر مرات من درجة حرارة قلب الشمس، وتوليد طاقة صافية لمدة ثوانٍ في المرة الواحدة. وكما هو الحال عادة مع العديد من مشاريع الطاقة النووية، تواجه ITER بالفعل تجاوزات هائلة في التكاليف مما يضع قدرتها على الاستمرار في المستقبل موضع شك.

وعندما بدأ مشروع ITER عملياته رسميًا في عام 2006، وافق شركاؤه الدوليون على تمويل ما يقدر بنحو 5 مليارات يورو (6.3 مليار دولار حينها) لخطة مدتها 10 سنوات كانت ستشهد تشغيل المفاعل في عام 2016. تشارلز سيف، مدير مشروع آرثر L. Carter Institute للصحافة في جامعة نيويورك، رفع دعوى قضائية ضد ITER بسبب الافتقار إلى الشفافية بشأن التكلفة والتأخير المستمر. ووفقا له، فإن أحدث تقدير رسمي لتكلفة المشروع يبلغ الآن أكثر من 20 مليار يورو (22 مليار دولار)، مع عدم اقتراب المشروع من تحقيق أهدافه الرئيسية. ومما زاد الطين بلة أن أياً من اللاعبين الرئيسيين في ITER، بما في ذلك وزارة الطاقة الأمريكية، لم يتمكن من تقديم إجابات محددة حول ما إذا كان الفريق قادراً على التغلب على التحديات الفنية أو تقديرات التأخيرات الإضافية، ناهيك عن النفقات الإضافية.

ويشير سيف إلى أنه في حين أن بناء نوتردام استغرق قرنًا من الزمن، فقد تم استخدامها في النهاية للغرض المقصود منه بعد أقل من جيل من بدء البناء. ومع ذلك، فهو يختتم بالقول إنه من الصعب قول الشيء نفسه عن ITER، الذي يبدو أقل شبهًا بالكاتدرائية - وأكثر شبهًا بالضريح.