جهش ۵۰ درصدی ظرفیت نیروگاه‌های گازسوز در جهان

در سال‌های اخیر، جهان شاهد یک جهش بی‌سابقه در توسعه نیروگاه‌های گازسوز بوده است. جدیدترین داده‌های منتشرشده توسط سازمان غیرانتفاعی Global Energy Monitor نشان می‌دهد که ظرفیت نیروگاه‌های گازسوز در حال توسعه در سطح جهان ممکن است تا حدود ۵۰ درصد افزایش یابد؛ رقمی بی‌سابقه در تاریخ مدرن انرژی. 

گاردین در گزارشی با عنوان «ایالات‌متحده رهبری موج بی‌سابقه جهانی در تولید برق از نیروگاه‌های گازی را به‌دلیل تقاضای هوش‌مصنوعی با هزینه‌های بزرگ برای اقلیم برعهده دارد» به این موضوع می‌پردازد که این جهش (که بیش از 2 برابر رشد سالانه معمول است) عمدتا ناشی از نیاز رو به افزایش انرژی برای پشتیبانی از شبکه‌های گسترده مراکز داده هوش‌مصنوعی بوده است. مراکز داده، به‌ویژه آنهایی که برای اجرای مدل‌های زبان بزرگ و خدمات مبتنی‌بر هوش‌مصنوعی طراحی شده‌اند، به برق عظیمی نیاز دارند که تاکنون عمدتا از نیروگاه‌های گازی تامین می‌شود. 

این گزارش می‌گوید بیش از یک‌سوم (حدود ۳۳ درصد ) از ۲۵۲ گیگاوات ظرفیت گاز در حال توسعه در سراسر جهان، قرار است مستقیما برای تغذیه مراکز داده استفاده شود؛ موضوعی که زیرساخت‌های انرژی، اقتصاد و سیاست‌های اقلیمی کشورها را به‌چالش می‌کشد. تحقیقات نشان می‌دهد که ایالات متحده امریکا در صدر این موج گازی قرار دارد و سهمی قابل‌توجه از توسعه نیروگاه‌های گازسوز را به خود اختصاص داده است. در سال ۲۰۲۵، ایالات متحده ظرفیت برنامه‌ریزی‌شده برای نیروگاه‌های گازسوز را تقریبا سه‌برابر کرد و اکنون میزبان بخش بزرگی از پروژه‌های جدید است.  این کشور اکنون نزدیک به یک‌چهارم کل ظرفیت گاز در حال توسعه در جهان را در اختیار دارد و ایالت تگزاس به‌عنوان مرکز این رشد شناخته می‌شود، جایی که ترکیب آسان منابع گازی، زمین گسترده و قوانین تسهیل‌کننده، سرمایه‌گذاران را به خود جذب کرده است. 

تحلیل‌های مستقل نیز نشان می‌دهند که در تگزاس پروژه‌های عظیمی در حال توسعه‌ هستند که از آنها بزرگ‌ترین مجوز هوای منتشرشده برای تامین برق مراکز داده در تاریخ امریکا بوده است؛ نمونه‌ای که نقش محوری ایالات متحده را در این زمینه تقویت می‌کند.

هوش مصنوعی؛ رونق‌دهنده یا بحران‌ساز؟

هوش مصنوعی به‌عنوان یکی از فناوری‌های تحول‌آفرین قرن بیست‌ویکم شناخته می‌شود. رشد سریع استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی، خدمات ابری و تجاری‌سازی هوش مصنوعی باعث شده است تا رونق مراکز داده سرعت بیشتری بگیرد. با این حال، این رشد بی‌سابقه در مصرف برق مراکز داده، ظرفیت نیروگاه‌های برق موجود را تحت‌فشار قرار داده است.

امروزه مراکز داده‌ها می‌توانند برقی برابر با صدها هزار خانه مصرف کنند و این مصرف در سال‌های آتی ممکن است چندبرابر شود، به‌ویژه در کشورهایی که بخش بزرگی از انرژی خود را از سوخت‌های فسیلی تامین می‌کنند.

 استانداردهای رایج شبکه‌های برق و پیش‌بینی‌های انرژی برای تقاضا، اساسا براساس مصرف تدریجی موارد مصرفی طراحی شده‌اند، نه رشد ناگهانی تقاضا که مراکز داده هوش مصنوعی می‌آفرینند. این تفاوت بین الگوهای مصرف پیشین و الگوی جدید باعث شده تا نیروگاه‌های گازی بهترین گزینه در کوتاه‌مدت برای پاسخ به این تقاضا به نظر برسند ـ اگرچه پیامدهای آن برای اقلیم جهانی بسیار نگران‌کننده است.  یکی از مهم‌ترین پیامدهای این رشد، افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. اگر تمامی پروژه‌های گازی برنامه‌ریزی‌شده، ساخته و بهره‌برداری شوند (از جمله آنهایی که برای مراکز داده در نظر گرفته شده‌اند) فقط نیروگاه‌های ایالات متحده می‌توانند در طول عمرشان حدود ۱۲.۱ میلیارد تن دی‌اکسیدکربن منتشر کنند؛ رقمی بیش از  2برابر مجموع انتشار سالانه فعلی این کشور. 

در سطح جهانی، اگر این پروژه‌ها عملی شوند، مجموع انتشار دی‌اکسیدکربن می‌تواند به ۵۳.۲ میلیارد تن برسد؛ رقمی که به‌طورقابل‌توجهی می‌تواند مسیر تلاش‌های جهانی برای محدود کردن گرمایش زمین را دگرگون کند.

 این انتشار عظیم گازهای گلخانه‌ای می‌تواند به تشدید سطوح گرمایش جهانی منجر شود و اثرات آن را در قالب گرم‌تر شدن هوا، افزایش شدت خشکسالی‌ها، افزایش سطح دریاها و فراوانی رویدادهای شدید اقلیمی ببینیم؛ این پیامدهایی است که جامعه جهانی تلاش دارد با توافقات اقلیمی از آن جلوگیری کند.

نقش سیاست و اقتصاد

در ایالات متحده، سیاست‌گذاری‌های دولت فعلی تاثیر زیادی بر رشد این نیروگاه‌ها داشته است. سیاست‌های حمایتی از رشد هوش مصنوعی و مقررات‌زدایی در بخش انرژی، روند توسعه نیروگاه‌های گازسوز را سرعت بخشیده‌اند و بسیاری از پروژه‌های پاک و انرژی‌های تجدیدپذیر را با موانع جدید مواجه کرده‌اند. 

این سیاست‌ها با هدف تقویت رقابت امریکا در حوزه فناوری‌های پیشرفته اتخاذ شده‌اند، اما در عین حال مزایای اقتصادی کوتاه‌مدت را بر اهداف اقلیمی بلندمدت ترجیح داده‌اند. این موضوع سوالات جدی درباره تعادل بین رشد اقتصادی، حفظ رقابت‌های جهانی و مسئولیت‌های اقلیمی ایجاد می‌کند.

 همزمان، افزایش هزینه برق برای خانوارها نیز موضوعی است که مورد توجه قرار گرفته، زیرا تقاضای فزاینده انرژی به افزایش قیمت‌ها و نارضایتی عمومی منجر شده است؛ چالشی که می‌تواند در سیاست‌های انتخاباتی آینده نیز بازتاب بیشتری پیدا کند. بحران انرژی و اقلیم در این حوزه پیچیده‌تر از آن است که تنها به افزایش ظرفیت گاز محدود شود. افزایش مصرف آب برای خنک‌سازی مراکز داده، فشار بر شبکه‌های برق و زیرساخت‌های انتقال و مشکلات مربوط به تنوع منابع انرژی از جمله چالش‌هایی هستند که باید در کنار موضوعات فوق در نظر گرفته شوند.

ترکیب انرژی‌های تجدیدپذیر، ذخیره‌سازی انرژی با باتری و فناوری‌های پاک‌تر می‌تواند به‌عنوان راه‌حل‌های میان‌مدت برای پاسخ به تقاضای برق مراکز داده AI عمل کند، اگرچه این نیازمند سرمایه‌گذاری‌های گسترده، تغییرات ساختاری در بازار انرژی و سیاست‌های حمایتی دولت‌هاست.

 در عین حال، فشار برای ایجاد چارچوب‌های حسابرسی کربن و شفافیت در خصوص منابع برق مصرفی مراکز داده افزایش یافته است تا اطمینان حاصل شود آنچه در گزارش‌های شرکت‌ها درباره استفاده از انرژی تجدیدپذیر اعلام می‌شود، به واقعیت نزدیک باشد.

عطش سیری‌ناپذیر

افزایش تقاضا برای گسترش سریع و جهانی هوش مصنوعی، تنها به چالش‌های مرتبط با انرژی ختم نمی‌شود، بلکه بحران جدید و عمیقی را در زمینه مصرف یکی از حیاتی‌ترین منابع سیاره، یعنی آب شیرین، به‌وجود آورده است. در حقیقت، رشد قارچ‌گونه مراکز داده هوش مصنوعی، یک بحران دوگانه مصرف آب و برق را ایجاد کرده که ابعاد و پیامدهای آن بسیار گسترده‌تر از برآوردهای اولیه است و حل آن مستلزم تدوین و اجرای راهبردهای یکپارچه علمی، سیاستی و اقتصادی در فوریت زمانی است.

یکی از جنبه‌های کمتر دیده شده و در عین حال حیاتی در بحث مصرف منابع توسط مراکز داده، مسئله آب است. در حالی که تمرکز اغلب گزارش‌ها و نگرانی‌ها معطوف به ردپای کربنی و مصرف برق این غول‌های فناوری است، تاثیر آنها بر منابع آبی اغلب در سایه باقی می‌ماند. آمارها گویای رشد انفجاری این صنعت هستند: تعداد مراکز داده فعال در سطح جهان در سال ۲۰۲۵ حدود ۶ هزار و ۱۱۱ مرکز برآورد شده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۲ هزار مرکز دیگر به این مجموعه اضافه شود. این رشد کمی، مستقیما به‌معنای افزایش تصاعدی تقاضا برای برق و نیز سیستم‌های خنک‌سازی پرمصرف است.

مصرف مستقیم آب توسط این مراکز داده به خودی خود رقم‌هایی حیرت‌انگیز و نگران‌کننده دارد. یک مرکز داده متوسط، تنها برای عملیات خنک‌سازی سرورهای خود، روزانه تا حدود 1.4میلیون لیتر آب شیرین مصرف می‌کند. برای درک بهتر این حجم، می‌توان آن را معادل مصرف آب روزانه هزاران خانوار در یک شهر کوچک دانست. این رقم تنها نمایانگر مصرف مستقیم آب برای خنک‌سازی است و سهم بزرگ‌تر و پنهان‌تری وجود دارد که معمولا از دیدرس عموم و حتی ناظران سیاست‌گذاری پنهان می‌ماند؛ مصرف آب غیرمستقیم.

بخش عمده و غالبا نادیده گرفته شده مصرف آب مرتبط با مراکز داده، به تولید برق موردنیاز آنها بازمی‌گردد. بیش از 75 درصد از کل آب مصرفی در چرخه حیات یک مرکز داده، آب غیرمستقیمی است که در نیروگاه‌های تولید برق ـ اعم از حرارتی، گازی یا حتی هسته‌ای ـ برای تولید الکتریسیته مصرف می‌شود. این آب برای خنک‌سازی کندانسورها، تولید بخار یا دیگر فرآیندهای صنعتی در نیروگاه‌ها به کار می‌رود. مشکل اینجاست که این حجم عظیم مصرف آب، به‌ندرت در گزارش‌های پایداری شرکت‌های فناوری یا برنامه‌ریزی‌های منابع آبی منطقه‌ای شفاف و منظور می‌شود. این عدم‌شفافیت، ارزیابی واقعی بحران و مدیریت یکپارچه منابع آب را با دشواری مواجه می‌سازد.

این بحران در مناطقی که از پیش با تنش آبی و خشکسالی‌های مزمن دست و پنجه نرم می‌کنند، ابعاد فاجعه‌بارتری به خود می‌گیرد. نمونه بارز آن، شهر فینیکس در ایالت آریزونای امریکا است. این شهر با وجود واقع شدن در یک منطقه خشک و نیمه‌خشک، به دلیل هزینه‌های نسبتا پایین انرژی، زیرساخت‌های ارتباطی قوی و قوانین تسهیل‌گر، به یکی از کانون‌های اصلی جذب سرمایه‌گذاری شرکت‌های بزرگ فناوری برای احداث مراکز داده تبدیل شده است. مطالعات نشان می‌دهند که در صورت تکمیل و بهره‌برداری از تمامی مراکز داده برنامه‌ریزی‌شده در این منطقه، فشار بر منابع آب زیرزمینی و رودخانه‌های محلی تا حدود 32درصد افزایش خواهد یافت. این افزایش فشار در منطقه‌ای که هم‌اکنون نیز با بحران آب مواجه است، می‌تواند پیامدهای اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی جبران‌ناپذیری به‌همراه داشته باشد.

نکته حیاتی و پارادوکسیکل این بحران آن است که حتی با بکارگیری پیشرفته‌ترین فناوری‌های خنک‌سازی که مصرف مستقیم آب را به صفر می‌رسانند (مانند سیستم‌های خنک‌سازی خشک یا حلقه بسته)، مشکل اساسی به قوت خود باقی می‌ماند. این مراکز داده کماکان به مقادیر عظیمی برق نیاز دارند و تا زمانی که بخش عمده این برق از نیروگاه‌های حرارتی (که خود مصرف‌کنندگان بزرگ آب هستند) تامین شود، ردپای آبی غیرمستقیم آنها کماکان ادامه خواهد داشت.

سخن پایانی

روند کنونی نشان می‌دهد که هیاهوی توسعه هوش مصنوعی دارد آینده انرژی و اقلیم سیاره را با اتکا به زیرساخت‌های کثیف قرن گذشته شکل می‌دهد. انتخاب امروز میان سرعت مبتنی بر سوخت فسیلی و پایداری بلندمدت، تعیین‌کننده است. اگر جامعه جهانی ـ به‌ویژه پیشتازان فناوری و سیاست ـ نتوانند راه‌حل‌های پاک و کارآمد را به‌سرعت مقیاس‌دهی کنند، این «رونق» جدید می‌تواند به بهای قفل شدن دهه‌ها آلودگی و تشدید بی‌سابقه بحران اقلیمی تمام شود.