Novi AI centar u SAD-u stvarat će toplinu kao 23 nuklearne bombe dnevno

Najnoviji primjer dolazi iz američke savezne države Utah, gdje bi golemi AI podatkovni centar mogao imati veću potrošnju električne energije od prosječnog opterećenja cijele te države. Pritom bi mogao stvoriti „toplinski otok“ koji bi, prema nekim procjenama, mogao trajno promijeniti lokalnu klimu.

Centar nazvan Stratos Project trebao bi se graditi u okrugu Box Elder sjeverno od Great Salt Lakea. Iza njega stoji Kevin O’Leary, američkoj javnosti poznat kao jedan od investitora i članova žirija u popularnoj televizijskoj emisiji „Shark Tank“, reality showu u kojem poduzetnici predstavljaju svoje poslovne ideje bogatim investitorima kako bi dobili financiranje.

Devet puta više struje nego „naš“ Pantheon

Kompleks bi, prema najavama, mogao trošiti oko devet gigavata (GW) električne snage, više nego dvostruko od prosječnog električnog opterećenja cijele države Utah.

Za usporedbu, projekt Pantheon koji se planira u Topuskom promovira se kao AI podatkovni centar kapaciteta oko 1 GW. I to je već golema brojka za hrvatske prilike budući da Zagreb u prosjeku troši sličnu količinu električne energije. No projekt u Utahu bio bi oko devet puta veći.

Veliki podatkovni centri danas troše ogromne količine energije zato što moderni AI modeli poput ChatGPT-a, Geminija ili Claudea rade na specijaliziranim grafičkim procesorima koji izvode milijarde matematičkih operacija svake sekunde. Velik dio električne energije koja ih pokreće u konačnici završava kao toplina.

Kad milijuni čipova rade istodobno, podatkovni centar počinje nalikovati golemoj električnoj peći. Zato moderni AI kompleksi trebaju snažne rashladne sustave, velike količine vode za hlađenje i stabilne izvore energije koji rade neprekidno, 24 sata dnevno.

Toplinu stvara i proizvodnja struje

Zbog toga Stratos Project planira koristiti vlastite plinske generatore na samoj lokaciji, umjesto da se oslanja isključivo na postojeću elektroenergetsku mrežu. Takav pristup postaje sve češći među velikim podatkovnim centrima jer omogućuje brzo osiguravanje ogromnih količina električne energije.

Ozbiljno upozorenje fizičara

No upravo tu počinje problem koji zabrinjava fizičare i ekologe. Robert Davies, profesor fizike na Utah State Universityju, upozorio je da projekt neće stvarati toplinu samo iz rada servera nego i iz same proizvodnje električne energije na istoj lokaciji.

Davies je napravio izračune koji su izazvali veliku pozornost jer je procijenio da bi ukupno „toplinsko opterećenje“ projekta moglo dosegnuti čak 16 GW. Na prvi pogled to zvuči nelogično. Kako podatkovni centar koji troši 9 GW može stvarati 16 GW toplinskog opterećenja?

Ključ je u tome da Davies u svojem izračunu nije uzeo u obzir samo opterećenje potrošnje čipova, nego cijelog sustava. Što to znači?

Sva energija će u konačnici završiti kao toplina

Gotovo sva električna energija koju će podatkovni centar trošiti na kraju će završiti kao toplina. Serveri, GPU-ovi, mrežna oprema i rashladni sustavi električnu energiju pretvaraju uglavnom u toplinsku energiju.

Drugim riječima, ako centar troši devet GW električne energije, gotovo svih tih devet GW prije ili kasnije raspršit će se u okoliš kao toplina. No dodatni problem nastaje kod proizvodnje električne energije.

Naime, plinske turbine koje će stvarati struju za centar nisu potpuno učinkovite. Moderna plinska elektrana pretvara oko 50 do 55 posto energije goriva u električnu energiju, dok ostatak odmah završava kao otpadna toplina.

Pojednostavljeno, da bi generator proizveo 9 GW električne energije za podatkovni centar, mora sagorjeti mnogo više energije iz plina. U tom procesu dodatnih 7 do 8 GW završit će kao toplina iz same elektrane pa će ukupno lokalno toplinsko opterećenje doći do oko 16 GW.

Problem koncentrirane potrošnje

Davies upozorava da se kod klasične elektroenergetske mreže toplina prostorno raspodjeljuje. Elektrane koje stvaraju struju nalaze se na jednoj lokaciji, a milijuni kuća i tvornica koje je troše raspršeni su stotinama kilometara dalje.

Kod Stratos Projecta i proizvodnja energije i njezina potrošnja bili bi koncentrirani u istoj zatvorenoj dolini. A upravo je lokacija dodatni problem.

Dolina Hansel već sada djeluje poput prirodne zdjele koja zadržava zrak i toplinu. Davies upozorava da bi stalno ispuštanje tolikih količina topline moglo dramatično promijeniti lokalnu mikroklimu.

Kao 23 atomske bombe dnevno

Kako bi laicima približio razmjere projekta, Davies je izračunao da bi toplina koju će stvarati centar biti „ekvivalent energije otprilike 23 atomske bombe ispuštene u lokalni okoliš svakoga dana“.

Naime, jedna atomska bomba snage poput one bačene na Hirošimu oslobodila je oko 63 teradžula energije. Sustav koji kontinuirano oslobađa oko 16 GW topline tijekom jednog dana proizveo bi približno 1.4 petadžula energije dnevno, što odgovara energiji 23 takve nuklearne eksplozije.

Naravno, nuklearne bombe iznimno su razorne zato što oslobađaju energiju u djeliću sekunde, dok bi podatkovni centar tu energiju emitirao kontinuirano tijekom 24 sata. No ukupna količina energije koja završava u lokalnom okolišu doista bi bila ogromna.

Pretvaranje doline u Saharu

Davies procjenjuje da bi dnevne temperature lokalno mogle porasti za oko 2.8 ℃, dok bi noćne mogle skočiti za čak 15.5 ℃.

„To je razlika između polusušne klime Utaha i Sahare“, rekao je Ben Abbott, profesor ekologije na Brigham Young Universityju koji je pregledao Daviesove izračune.

Riječ je o takozvanom efektu toplinskog otoka, pojavi u kojoj neko područje postaje znatno toplije od okoline zbog koncentracije infrastrukture, strojeva, betona i izvora topline. Sličan efekt već postoji u velikim gradovima, no kod podatkovnih centara problem može postati mnogo intenzivniji.

Jedno ranije istraživanje pokazalo je da veliki podatkovni centri mogu povećati temperaturu tla za gotovo 9 ℃ u krugu od više kilometara.

Ove posljedice više nisu samo teorijske. Amazon Web Services nedavno je objavio da je morao privremeno ugasiti jedan podatkovni centar u sjevernoj Virginiji zbog zbog problema s hlađenjem tijekom toplinskog vala.

Što to znači za hrvatski Pantheon?

I hrvatski projekt u Topuskom zato otvara važna pitanja. Ako bi centar doista dosegnuo kapacitet od jednog gigavata i koristio vlastite plinske generatore za stvaranje struje, fizikalna logika bila bi ista kao u Utahu, samo u manjem mjerilu.

To znači da bi ukupno lokalno toplinsko opterećenje moglo dosegnuti oko 1.7 do 1.8 GW, što bi tijekom jednog dana odgovaralo energiji otprilike dvije do tri atomske bombe snage one bačene na Hirošimu.

No, investitori u Pantheon u odgovoru za Index tvrde da će utjecaj projekta na okoliš biti „zanemariv ili nepostojeći“.

Oni navode da će se centar u Topuskom „primarno oslanjati na vlastitu solarnu elektranu snage 500 MW i baterije, dok će se sustav hlađenja temeljiti na isparavanju vode iz vlastitih zdenaca na samoj lokaciji, bez spajanja na javni vodovod ili kanalizacijsku mrežu“.

Prema njihovim tvrdnjama, taj proces „ne mijenja kemijski sastav vode, a sav višak koji ne ispari vraćat će se u tlo putem injekcijskih bunara, čime se prirodi vraća isključivo ono što je iz nje i izvučeno“.