فهرست مطالب
شرکت گوگل قراردادی تاریخی با شرکت زمین‌گرمایی Fervo Energy مستقر در هیوستون امضا کرده است که در حال حاضر بزرگ‌ترین قرارداد خرید برق از سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته در جهان محسوب می‌شود.
به گزارش سرویس انرژی تکناک، رونق هوش مصنوعی به گسترش شتابان مراکز داده در سراسر آمریکا منجر شده و تقاضای عظیم و شبانه‌روزی این زیرساخت‌ها برای برق، فشار قابل توجهی بر شبکه انرژی وارد کرده است. بسیاری از اپراتورهای مراکز داده برای تامین این تقاضا و کاهش وابستگی به شبکه، به استفاده از توربین‌های گاز طبیعی در محل روی آورده‌اند، اما این راهکار تبعات سنگینی برای اقلیم و انتشار گازهای گلخانه‌ای دارد. استفاده از منابع تجدیدپذیری مانند انرژی خورشیدی و بادی می‌تواند مشکل انتشار گازهای گلخانه‌ای را برطرف کند، اما تولید برق این منابع متناوب است و به همین دلیل قادر نیستند به‌تنهایی تقاضای ۲۴ ساعته مراکز داده را پوشش دهند. با وجود این، یک منبع انرژی پاک به‌نام انرژی زمین‌گرمایی وجود دارد که می‌تواند برق پایدار مورد نیاز این مراکز را تامین کند.
البته سامانه‌های زمین‌گرمایی نیز با موانع قابل توجهی مواجه هستند. هزینه‌های اولیه بالا، محدودیت‌های جغرافیایی و چالش‌های مقرراتی تاکنون مانع توسعه گسترده این فناوری در آمریکا شده‌اند و سرعت رشد آن به هیچ وجه با شتاب صنعت هوش مصنوعی قابل مقایسه نیست. با وجود این، قرارداد تاریخی میان گوگل و شرکت زمین‌گرمایی Fervo Energy مستقر در هیوستون می‌تواند نشانه‌ای از تغییر این وضعیت باشد.
شرکت Fervo در اول سپتامبر از امضای قرارداد خرید برق ۳۹۶ مگاواتی با گوگل خبر داد؛ قراردادی که در حال حاضر بزرگ‌ترین قرارداد خرید برق از سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته در جهان محسوب می‌شود. این توافق به Fervo امکان می‌دهد توسعه خوشه زمین‌گرمایی Cape Station مبتنی بر سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته یا EGS را در شهرستان بیور، یوتا ادامه دهد. پیش‌بینی می‌شود این پروژه تا پایان ۲۰۲۶ وارد مرحله تولید برق شود و ظرفیت ۳۹۶ مگاواتی اختصاص‌یافته به قرارداد گوگل نیز از سال ۲۰۲۸ به بهره‌برداری برسد.
بیشتر بخوانید: این مرکز داده شناور برق ۳۲ هزار خانه را تأمین می کند
به گفته Fervo، گوگل برق پاک تولیدشده در Cape Station را به عنوان «یکی از اجزای بنیادین» تامین انرژی یک مرکز داده برنامه‌ریزی‌شده در یوتا خریداری خواهد کرد. همچنین این قرارداد، گزینه افزایش میزان خرید برق گوگل را تا نزدیک یک گیگاوات تا ژوئن ۲۰۳۰ فراهم می‌کند. جزئیات این مرکز داده هنوز منتشر نشده، زیرا طرح نهایی به انجام مطالعات امکان‌سنجی و دریافت مجوزهای قانونی وابسته است. با وجود این، گوگل در سال ۲۰۲۱ یک قطعه زمین ۳۰۰ هکتاری در نزدیکی ایگل مانتین، در فاصله حدود ۲۰۹ کیلومتری Cape Station، خریداری کرده بود.
این قرارداد تاریخی نشان می‌دهد غول‌های فناوری بیش از پیش به سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته به عنوان راهکاری برای تامین برق مورد نیاز مراکز داده علاقه‌مند شده‌اند. ورود سرمایه قابل توجه به این حوزه نیز می‌تواند به Fervo کمک کند تا فناوری زمین‌گرمایی پیشرفته را وارد مرحله جدیدی از رشد کند و آن را به یکی از منابع انرژی مورد اتکای صنعت رو به رشد هوش مصنوعی تبدیل کند.
تکامل سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته
به‌طور کلی، سامانه‌های زمین‌گرمایی سنتی با استفاده از چاه‌های عمیق به مخازن طبیعی آب داغ یا بخار دسترسی پیدا می‌کنند. این گرما می‌تواند برای تولید برق به کار گرفته شود؛ به‌طوری که سیال زمین‌گرمایی توربین را به حرکت درمی‌آورد یا انرژی حرارتی خود را به سیال عامل دیگری منتقل می‌کند. رولند هورن، مدیر برنامه زمین‌گرمایی دانشگاه استنفورد توضیح داد که این سامانه‌ها به نوعی «زمین‌شناسی ایدئال» نیاز دارند؛ یعنی باید ترکیب مناسبی از گرما، آب و نفوذپذیری در زیر زمین وجود داشته باشد. از آنجا که این سه مولفه در همه مناطق به‌طور طبیعی کنار هم یافت نمی‌شوند، سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته یا EGS به عنوان راهکاری برای رفع این محدودیت مطرح شده‌اند.
EGS در اصل مخزنی زمین‌گرمایی است که به صورت مهندسی‌شده ایجاد می‌شود. در این روش، برخلاف سامانه‌های سنتی که به مخازن طبیعی و نفوذپذیر متکی هستند، توسعه‌دهندگان در اعماق زمین حفاری می‌کنند و با تزریق آب، شکستگی‌های طبیعی موجود را بازگشایی و شکستگی‌های جدیدی ایجاد می‌کنند تا آب بتواند در میان سنگ‌های داغ به گردش درآید. سپس آب داغ یا بخار به سطح زمین منتقل می‌شود و همانند نیروگاه‌های زمین‌گرمایی سنتی برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برای مطالعه بیشتر: ترامپ استفاده از برخی تجهیزات خارجی را در شبکه برق آمریکا ممنوع کرد
هورن بیان کرد که هدف اصلی سامانه‌های زمین‌گرمایی ایجاد نفوذپذیری در مناطقی است که پیش‌تر نفوذپذیری نداشته‌اند یا میزان آن بسیار اندک بوده است. این ویژگی امکان توسعه پروژه‌های زمین‌گرمایی را در مناطق بسیار گسترده‌تری فراهم می‌کند. پیشرفت‌های اخیر، به خصوص حفاری جهت‌دار و شکست هیدرولیکی چندمرحله‌ای، که هر دو در فناوری مورد استفاده Fervo به کار گرفته می‌شوند نیز مسیر توسعه این صنعت را بیش از پیش هموار کرده‌اند.
با وجود این پیشرفت‌ها، انرژی زمین‌گرمایی همچنان تنها ۰.۴ درصد از کل تولید برق در مقیاس نیروگاهی آمریکا را به خود اختصاص می‌دهد. به گفته هورن، هزینه همچنان بزرگ‌ترین مانع توسعه این فناوری است. با وجود این، غول‌های فناوری مانند گوگل از سرمایه لازم برای عبور از این مانع برخوردار هستند و به مهم‌ترین نیروی محرک توسعه تجاری EGS تبدیل شده‌اند. همکاری Fervo و گوگل نیز پنج سال است که ادامه دارد و با پروژه Red، طرح آزمایشی Fervo در نوادا آغاز شد؛ پروژه‌ای که در سال ۲۰۲۳ وارد مدار شد و برق تولیدی خود را به شبکه محلی و مراکز داده گوگل در این ایالت تحویل می‌دهد. هورن معتقد است گوگل احتمالا برای این پروژه بیش از نرخ معمول بازار پرداخت کرده است تا با تزریق سرمایه به تحریک و توسعه صنعت EGS کمک کند.
چرا انرژی زمین‌گرمایی برای مراکز داده مناسب است؟
علاقه فزاینده غول‌های فناوری به سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته کاملا آشکار است و دلیل اصلی آن را باید در نیازهای انرژی مراکز داده جست‌وجو کرد. مراکز داده برای ارائه خدمات بدون وقفه به کاربران سراسر جهان به تامین برق ۲۴ ساعته نیاز دارند، در حالی که نیروگاه‌های زمین‌گرمایی برای کارکرد پایدار و مستمر به عنوان منبع پایه برق طراحی شده‌اند. هورن عنوان کرد که این نیروگاه‌ها برای خاموش و روشن شدن مداوم مناسب نیستند و همین ویژگی، آنها را به گزینه‌ای ایدئال برای تامین تقاضای پیوسته مراکز داده تبدیل می‌کند.
در سال ۲۰۲۴، گاز طبیعی با سهمی بیش از ۴۰ درصد، بزرگ‌ترین منبع تامین برق مراکز داده در آمریکا بود. نیروگاه‌های گاز طبیعی نیز مانند EGS قادر به تولید برق پیوسته هستند، اما در کنار انتشار گازهای گلخانه‌ای و سایر آلاینده‌های مضر، به مصرف قابل توجه آب نیز نیاز دارند. در مقابل، سامانه‌های زمین‌گرمایی پیشرفته، کربن بسیار کمتری منتشر می‌کنند و اغلب می‌توانند با مصرف مداوم بسیار اندک آب فعالیت کنند. هورن توضیح داد که EGS مصرف آب مورد نیاز را برای خنک‌سازی خود تجهیزات مرکز داده حذف نمی‌کند، اما می‌تواند بخش قابل توجهی از مصرف آب مرتبط با تولید انرژی مرکز داده را کاهش دهد؛ موضوعی که از نظر زیست‌محیطی اهمیت زیادی دارد.
حتما بخوانید: بلندترین سد جهان به کمک شبکه برق چین آمد
در نگاه اول، EGS و مراکز داده ترکیب ایدئالی به نظر می‌رسند، اما هورن تاکید کرد که این صنعت هنوز مسیر طولانی تا تامین انرژی مورد نیاز رونق هوش مصنوعی در پیش دارد. Fervo همچنان باید پروژه ۵۰۰ مگاواتی Cape Station را به بهره‌برداری برساند؛ خوشه زمین‌گرمایی که در حال حاضر بزرگ‌ترین پروژه EGS جهان محسوب می‌شود. اگر Fervo بتواند طی چند سال آینده ظرفیت این پروژه را به شکل قابل توجهی افزایش دهد، هورن امیدوار است رقبای این شرکت نیز وارد مسیر توسعه شوند. به گفته او، شرکت‌های نفتی نیز با دقت این صنعت نوظهور را زیر نظر دارند و ممکن است به‌تدریج وارد پروژه‌های EGS شوند. اما مشکل اساسی اینجا است که غول‌های فناوری همین حالا به برق بیشتری نیاز دارند. هورن بیان کرد که صنعت زمین‌گرمایی با سرعت خیره‌کننده‌ای در حال حرکت است، اما حتی این سرعت بالا نیز در نهایت به معنای رسیدن به ظرفیت‌های جدید طی سه یا چهار سال آینده است.
