Vylepšená geotermální energie pro datová centra s umělou inteligencí: Ďábelská nebo božská?
📊 Souhrn
James F. Groves ve své přednášce zkoumá možnost využití vylepšené geotermální energie (EGS) jako udržitelného řešení pro rostoucí energetické nároky datových center s umělou inteligencí (AI), zejména v oblasti severní Virginie, která je považována za “hlavní město datových center”. Představuje koncept EGS, který spočívá ve vrtání hluboko do zemského povrchu za účelem získání tepla pro výrobu elektřiny, a argumentuje, že toto by mohla být lepší alternativa k tradičním zdrojům energie, jako je zemní plyn nebo jaderná energie, které mají své vlastní problémy spojené s emisemi, náklady a zpožděními. Groves zdůrazňuje tři klíčové aspekty, které podporují EGS: pokrok v oblasti znalostí (mapování potenciálu pomocí projektu Inner Space), pokrok v technických možnostech (hluboké vrtání) a finanční příležitosti (potenciál snížení nákladů na výrobu elektřiny).
Groves dále uvádí, že je třeba nalézt způsob, jak napájet datová centra s umělou inteligencí, a proto vidí příležitost. Porovnává potenciál EGS s jinými zdroji energie a tvrdí, že vylepšená geotermální energie je obnovitelný a udržitelný zdroj energie, který by mohl uspokojit 20 % poptávky po elektřině v USA do poloviny století. Zdůrazňuje, že přístup k energii je klíčem k prosperitě a že bychom neměli přehlížet možnost využití tepla Země. Závěrem naznačuje, že EGS by mohlo být nejlepším a nejzodpovědnějším způsobem, jak zajistit energii pro datová centra s umělou inteligencí, a to zejména v severní Virginii.
📝 Přepis
Takže, datová centra s umělou inteligencí v severní Virginii, je to ďábelská kombinace, nebo božská příležitost pro tuto oblast? A ať už si myslíte cokoliv, myslím, že je to zajímavé téma, o kterém bychom se dnes mohli chvíli zamyslet. Datová centra jsou v naší moderní společnosti neuvěřitelně důležitá. A já chci mluvit konkrétně o energetických nárocích těchto center. Tyto datová centra vyžadují obrovské množství energie.
Co jsou datová centra?
Když přemýšlíme o datových centrech, myslím si, že na určité vysoké úrovni jsme s nimi všichni tak trochu obeznámeni, že? Zvenku se možná neliší od velkého obchodu nebo pokročilé výrobny počítačových čipů, jakou bychom mohli najít nedaleko v Manassasu ve společnosti Micron Technologies. Ale uvnitř tyto systémy hostí pokročilé informační technologie (IT), systémy, ano? Obrovské množství počítačových procesorů, obrovské množství systémů pro ukládání paměti a pracují s obrovským množstvím dat.
Severní Virginie jako hlavní město datových center
A dnes se zamyslíme nad severní Virginií. Jsme tady v severní Virginii. A ať už je to dobře nebo špatně, v této oblasti datových center jsme považováni za hlavní město datových center, s největší koncentrací na planetě Zemi. Ať už je to dobře nebo špatně, je kolem nás už stovky datových center.
Nová éra: AI datová centra
A nyní se na scéně objevuje nová evoluce tohoto druhu, datová centra s umělou inteligencí. Neustále slyšíme o této rychle se vyvíjející technologii ve zprávách. A co tyto nová datová centra s umělou inteligencí? Ve srovnání s centry, která už kolem nás jsou, mají více procesorů, silnější, výkonnější procesory, více paměti, více dat. A pokud jde o dodávky energie, potřebujeme ještě více energie než dříve. A tak je to obrovská výzva. Vidíme neuvěřitelnou příležitost. Slyšíme o příležitostech spojených s datovými centry s umělou inteligencí, o možnosti využít znalostní ekonomiku a rozvíjet společenské znalosti v digitální oblasti. Ale musíme přijít na to, jak to budeme napájet.
Zdroje energie v severní Virginii
Takže, kde v severní Virginii seženeme tolik energie, tolik elektřiny? Jsme součástí něčeho, čemu se říká energetický trh PJM. Energie, elektřina, se kupuje a prodává mezi různými společnostmi, které elektřinu vyrábějí. Možná také znáte jméno Dominion Energy, což je velký hráč v oblasti energie, elektřiny obecně, ale také vyrábějí, mají řadu zařízení, které elektřinu vyrábějí. A když přemýšlíme o těchto různých společnostech, těch, které pracují v PJM nebo Dominion, co si představujeme? Jsou tam elektrárny spalující metan, v regionu jsou nějaké jaderné reaktory. Vidíme také několik starších uhelných elektráren. Je zde vodní energie. Solární energie získává na významu a Dominion Energy by měl v příštím roce nebo dvou spustit velkou pobřežní větrnou farmu, aby přispěl.
Budoucnost energetických zdrojů
A vzhledem k této základně dodávek energie, kterou tyto různé společnosti dnes mají a zkušenostem, které s tím mají, myslím si, že se budou spíše přiklánět k tomu, abychom postavili něco dalšího ze stejného. Nejsem si jistý, jestli je to správný krok, jestli bych to skutečně považoval za nejlepší způsob, jak uspokojit energetické nároky datových center s umělou inteligencí v budoucnu. Abych vám dal pár příkladů mého uvažování a mých obav, zamysleme se na chvíli nad těmi elektrárnami na metan. Pokud se rozhodnete příští týden v pondělí, že postavíme novou plynovou elektrárnu, a rozhodnete se, že zadáme objednávky na některé z těch turbín, které se uvnitř těch elektráren točí a vyrábějí elektřinu, hodně štěstí. Celosvětově je v současné době pětileté zpoždění u plynových turbín. Můžete se rozhodnout, že chcete postavit novou plynovou elektrárnu příští pondělí, plynovou turbínu nedostanete dříve než v roce 2030. Víme také o realitě spalování zemního plynu v těchto elektrárnách, že vypouštějí škodlivé plyny do veřejného prostoru, do našeho jediného sdíleného systému zemské atmosféry. Vidíme emise plynu během těžby tohoto metanu, během jeho přepravy, stejně jako spalování tohoto paliva za účelem výroby tepla pro elektřinu. Takže si myslím, že s tím souvisí nějaké skutečné výzvy. A pokud se zamyslíme nad tím, odkud ten plyn pochází, myslím si, že existují také výzvy ohledně cenové stability v budoucnu. Hodně plynu dnes získáváme z frakování z oblastí, jako jsou břidlicové formace Marcellus v západní Virginii a Pensylvánii. Je to skvělá nabídka, ale výnos se postupně snižuje. A jak se výnos snižuje, můžeme si představit, že existuje velká šance, že cena tohoto paliva v nadcházejících letech poroste.
Jaderná energie: Výzvy a zpoždění
Máme spoustu jednotlivců v oblasti jaderné energie, kteří vychvalují příležitosti. Hej, jaderná energie je to pravé a můžeme dodat energii, obrovské množství energie pro tato datová centra s umělou inteligencí. Mluví o věcech, jako jsou malé modulární jaderné reaktory, jako o příležitosti pro budoucnost. Ale abychom si to ujasnili, jaderný průmysl, jakkoli je zajímavý, je notoricky známý tím, že nedodržuje termíny a nedodržuje rozpočty. Přinášejí elektrárny roky po slíbeném termínu a s miliardami dolarů v nákladech navíc. K dnešnímu dni je realita více než půl století jaderné energie taková, že nejde o konkurenceschopnou technologii pro nesubvencovanou elektřinu na trhu.
Vylepšená geotermální energie (EGS)
Kam se tedy obrátíme? A proto bych se dnes chtěl na chvíli zamyslet nad jádrem věci. A touto technologií, která vám možná není tak známá, ale je pod našima nohama. A to je vylepšená geotermální energie. Co je to vylepšená geotermální energie? Nemluvím o Velkém prismatickém gejzíru nebo Old Faithful povrchovém teplu v místech jako je Yellowstonský národní park. Vylepšená geotermální energie je technologie, která vrtá dolů, hluboko pod povrch země, aby se dostala k… Nevím, jestli je to prvotní teplo našeho zemského systému, ale jde se hodně dolů. A jak se k tomu dostaneme? Jedna z věcí, ve kterých jsme v této zemi velmi dobří, je, že máme úžasný světový ropný a plynárenský průmysl, který ví, jak vrtat. Jsme světoví lídři ve vrtání dolů.
Jak EGS funguje?
Když přemýšlíme o vrtání dolů, co potřebujeme k dodávce elektřiny, je, abychom dosáhli teplot kolem 150 stupňů Celsia, abychom to mohli dodat. A pokud to uděláme, dostaneme se k tomu teplu, které se stejně jako v elektrárně na metan, v jaderné elektrárně nebo v tradiční uhelné elektrárně může použít k roztočení turbíny a ta turbína pak zase vyrábí elektřinu.
Proč o ní přemýšlet teď?
Proč o tom přemýšlím tady a teď? Určitě každý z nás, kdo alespoň trochu sleduje zprávy, ví, že datová centra s umělou inteligencí jsou ve zprávách. Je to teď žhavé téma. Takže je to jasné. Ale jako společnost čelíme otázce, jak to budeme napájet. A tak si myslím, že je tu příležitost. Myslím, že existují tři vlákna vývoje, která, pokud je sešijeme dohromady, nám dají představu o tom, proč by mohlo být dobré začlenit vylepšenou geotermální energii do našeho budoucího energetického mixu. A těmi třemi vlákny jsou: pokrok ve znalostech, pokrok v možnostech a kapacitách a finanční příležitosti spojené s vylepšenou geotermální energií.
Tři klíčové aspekty EGS
Podívejme se na každý z nich stručně. Pokud přemýšlíme o znalostech, jedna věc, která mě nadchla, myslím, že je úžasná. Nezisková společnost dala dohromady projekt Inner Space. A to je webový zdroj. Můžete si ho vyhledat. Projekt Inner Space, bezplatný přístup. A co začínají dělat, je, že mapují, používají informace, data, systémy velkých dat, tedy data, která se používají v datových centrech, aby zmapovali příležitost využít teplo Země na různých místech, včetně Spojených států. A tak se teď můžete začít dívat a říkat si, jakých teplot můžeme dosáhnout? Jak hluboko musíme vrtat? A kde je nejlepší místo v oblasti pro vrtání, abychom se dostali k té energii? A pokud použijeme jejich mapy a podíváme se sem v severní Virginii, jedna z lepších oblastí je kousek na západ od nás na hranici Marylandu a Západní Virginie. A pokud použijeme tyto datové sady, to, co nám říkají, je, že nejlepší techno-ekonomická příležitost je přímo podél hranice státu. A na stupnici od 0 do 5, tento projekt Inner Space hodnotí tuto oblast jako 2,5 z 5. Takže to není dokonalý zdroj, ale není to špatné. A co navrhují, je, že v této oblasti bychom museli vrtat do hloubky 4 000 až 5 000 metrů.
Dosažitelnost a náklady na EGS
Možná se zeptáte sami sebe, to je šílené. To je nesmírně hluboko. Ale na jaře 2025 oznámila přední společnost ve Spojených státech v oblasti vylepšené geotermální energie v tiskové zprávě, že úspěšně vyvrtala 16 000 stop dolů v jihozápadním Utahu a dostala se k velkému množství tepelné energie v této hloubce. A jak dlouho jim trvalo vyvrtat 16 000 stop? 16 dní. Takže máme kapacity, máme know-how, můžeme to zmapovat, můžeme to vyvrtat. Další otázka je, můžeme si to dovolit? Stejně jako u jaderné energie nebo jiných věcí, je to dostupná energie? Existují veřejné i soukromé subjekty, ministerstvo energetiky ve veřejné sféře, společnosti jako tato, která vrtá, které pracují den co den na snižování nákladů a obě usilují o cíle dodávat elektřinu vyrobenou z vylepšené geotermální energie za cenu 4,5 až 5 centů za kilowatthodinu. Co to pro nás znamená? Pokud uvažujeme o průměrných nákladech na elektřinu ve Spojených státech jako rezidenční zákazník, průměrné náklady, které platím já nebo vy ve Spojených státech za veškerou elektřinu až ke dveřím, jsou mezi 17 a 20 centy za kilowatthodinu. Takže pokud by se jim podařilo snížit náklady na výrobu na 4 až 5 centů a my v průměru platíme 17 až 20 centů za kilowatthodinu, nevypadá to tak pobuřující a šílené. A jedna z věcí, kterou víme, je takové ekonomické pravidlo, že se ty společnosti budou učit praxí. A jak se budou učit praxí, budou schopny snižovat náklady. Nedávná studie, která vyšla letos v létě, v létě 2025, uvedla, že existuje potenciál pro vylepšenou geotermální energii uspokojit 20 % poptávky po elektřině ve Spojených státech do poloviny století, zatímco dnes poskytuje jen něco málo přes 1/2 procenta.
Závěr
Dostatek, obnovitelná, udržitelná energie, to bychom rádi měli. Přístup k energii je klíčem k moderní prosperitě po celém světě. A nechci naznačovat, že jakýkoli zdroj energie je skutečně dokonalý. Vždycky to říkám studentům. Pokud jen vyvineme tento zdroj energie, nedosáhneme Utopie. Ale využívat teplo Země pod našima nohama, to bychom neměli přehlížet. To může být nejlepší a nejzodpovědnější způsob, jak propojit datová centra s umělou inteligencí pro společnost. A pokud je chcete v severní Virginii, může to být způsob, jak jít dál.
Takže se ptám, kdo využije této příležitosti? Může to být někdo v této místnosti? Vylepšená geotermální energie pro budoucí datová centra s umělou inteligencí v severní Virginii. Děkuji vám mnohokrát.
🔍 Kritické zhodnocení
Přednáška Jamese F. Grovese představuje zajímavý pohled na potenciál vylepšené geotermální energie (EGS) jako udržitelného zdroje pro datová centra s umělou inteligencí. Myšlenka využití geotermální energie má vědecký základ a je podporována výzkumem a technologickým pokrokem. Argumenty pro EGS jsou podloženy třemi hlavními body: pokrok ve znalostech, pokrok v technických možnostech a finanční příležitosti.
Podpůrné argumenty:
- Obnovitelnost geotermální energie: Geotermální energie je obnovitelný zdroj energie, který využívá teplo ze zemského nitra. To je v souladu s globálním úsilím o snižování emisí skleníkových plynů a přechod na udržitelné zdroje energie.
- Technologický pokrok: Nedávné technologické pokroky v oblasti vrtání a mapování podpovrchových teplot umožňují efektivnější a ekonomicky životaschopnější využití geotermální energie. [Zdroj: Project Inner Space]
- Ekonomický potenciál: Autoři studie “The Future of Geothermal in the United States” (MIT, 2006) [https://geothermal.mit.edu/future-of-geothermal-energy/] tvrdí, že EGS má potenciál stát se konkurenceschopným zdrojem energie s náklady srovnatelnými s konvenčními zdroji.
- Energetická bezpečnost: Využití domácích zdrojů geotermální energie snižuje závislost na dovozu fosilních paliv a zvyšuje energetickou bezpečnost země.
Kritické body a omezení:
- Vysoké počáteční náklady: Implementace EGS vyžaduje značné investice do vrtání a výstavby zařízení. Tyto náklady mohou být překážkou pro široké přijetí technologie. [Zdroj: International Renewable Energy Agency (IRENA)]
- Geologické riziko: Úspěšnost EGS závisí na vhodných geologických podmínkách, které nemusí být dostupné ve všech lokalitách. Průzkum a hodnocení lokalit jsou klíčové, ale mohou být nákladné a časově náročné.
- Seismická aktivita: Existuje riziko, že EGS může vyvolat seismickou aktivitu v některých oblastech. Tento problém vyžaduje pečlivé monitorování a řízení. [Zdroj: U.S. Geological Survey (USGS)]
- Dopad na životní prostředí: Může mít negativní dopady na životní prostředí (i když menší než fosilní paliva), jako jsou emise skleníkových plynů (i když v menším množství než u fosilních paliv), spotřeba vody a kontaminace podzemních vod.
Závěr: Přednáška Jamese F. Grovese o vylepšené geotermální energii jako udržitelném zdroji energie pro datová centra s umělou inteligencí je informativní a podnětná. EGS má potenciál stát se významným hráčem v budoucím energetickém mixu, ale je třeba překonat několik technických, ekonomických a environmentálních překážek. Další výzkum, technologický vývoj a politická podpora jsou klíčové pro realizaci tohoto potenciálu. Je třeba vzít na vědomí, že účinnost geotermální energie je závislá na správném geologickém posouzení lokality, což může vést k nenaplnění očekávání a vzniku nehospodárnosti.
