Khi nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island chính thức ngừng vận hành vào năm 2019, nó đánh dấu sự khép lại của ngành điện hạt nhân Mỹ. Năm 1979, nơi đây xảy ra sự cố phóng xạ tồi tệ nhất ngành điện hạt nhân thương mại bên trong lãnh thổ Mỹ. Lò phản ứng số 2 quá tải do hệ thống làm nguội bị hỏng, gây ra một sự cố rò rỉ phóng xạ tính theo cấp độ 5 trong thang đo INES.

Dù lượng phóng xạ mà sự cố ở nhà máy điện Three Mile Island không đủ gây hại cho những khu dân cư xung quanh, nó vẫn đủ khiến quan điểm của mọi người quay lưng lại với thứ nhiên liệu gần như vô tận này, kết quả là có những quy chế quản lý về cơ bản là bóp nghẹt khả năng phát triển của điện hạt nhân ở Mỹ trong vòng vài chục năm qua.

Nhiều nhà máy điện hạt nhân khác sau đó vẫn vận hành, nhưng sau khoảng 40 năm kể từ thời điểm sự cố kể trên xảy ra, Three Mile Island cùng không ít nhà máy điện hạt nhân khác phải đóng cửa vì những rào cản tài chính và thương mại, cùng sự cạnh tranh gay gắt của điện khí rẻ hơn. Những nhà máy phải đóng cửa đã đặt ra những hoài nghi về tương lai của điện hạt nhân ở Mỹ.



Năm năm sau, Three Mile Island vận hành trở lại. Nguyên do rất đơn giản, ngành năng lượng Mỹ đang tìm ra những cách để đảm bảo cung cấp đủ điện phục vụ cho nhu cầu rất lớn vận hành những data center chạy những thuật toán AI tạo sinh. Đơn vị chủ quản nhà máy điện Three Mile Island, Constellation Energy hôm vừa rồi công bố nhà máy điện lâu năm này sẽ vận hành lại.

CEO Constellation, Joseph Dominguez trả lời phỏng vấn tờ The New York Times: “Nơi đây từng xảy ra thất bại khủng khiếp nhất ngành, còn bây giờ nó có thể trở thành nơi hồi sinh cả ngành.” Dự kiến, Three Mile Island sẽ chính thức vận hành trở lại vào năm 2028, sau khoản đầu tư chỉnh trang lại với chi phí 1.6 tỷ USD, và đổi tên thành Crane Clean Energy Center.

Chatbot AI tạo sinh và điện hạt nhân có khi sẽ là sự kết hợp hoàn hảo. Thứ công nghệ tạo sinh nội dung, nền móng của những dịch vụ như ChatGPT, AI Overviews hay Copilot thực sự rất ngốn điện. Những thuật toán này cần lượng dữ liệu khổng lồ, phức tạp hơn nhiều so với những phần mềm thông dụng, và cần tới sự vận hành của những phần cứng máy chủ đói điện hơn bao giờ hết. Lấy ví dụ, để máy chủ vận hành một câu lệnh chatbot AI, hệ thống cần lượng điện năng cao gấp 10 lần so với lúc xử lý một câu lệnh tìm kiếm trực tuyến thông thường.



Ngay ở thời điểm hiện tại, cả thế giới cũng đã trầy trật tìm cách đáp ứng đủ điện năng vận hành những data center, những hệ thống siêu máy tính khổng lồ vận hành mạng toàn cầu. Những mô hình ngôn ngữ lớn, những thuật toán AI sẽ chỉ khiến nhu cầu điện năng này tăng lên theo cấp số nhân. Những nhà quản lý các hệ thống đường dây tải điện trên khắp nước Mỹ đã đưa ra lo ngại rằng AI đang gây áp lực rất lớn lên công suất cung cấp điện của cơ sở hạ tầng.

Cùng lúc, những khu vực quy tụ những data center lớn nhất hành tinh: Thụy Điển, Singapore, Amsterdam và khu vực Washington, DC cũng đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm lượng điện mới để phục vụ vận hành những dự án data center mới xây dựng.



Lượng điện chính xác cần để phục vụ nhu cầu phát triển, nghiên cứu và vận hành công nghệ AI trong những năm tới rất khó dự đoán, nhưng những ước tính đã được đưa ra, với những con số khổng lồ, chẳng hạn như ít thì ngang ngửa lượng điện cả quốc gia Argentina sử dụng trong cả năm, nhiều thì ngang ngửa Ấn Độ.

Đó là một vấn đề lớn đối với những tập đoàn công nghệ đang xây dựng những data center mới. Cùng lúc, họ vừa phải nỗ lực chạy đua để làm chủ và dẫn đầu cuộc chạy đua công nghệ AI mới, nhưng vẫn phải đảm bảo những lời hứa giảm phát thải carbon, hoặc trung hòa carbon trong quá trình vận hành, đặc biệt là từ nguồn năng lượng họ dùng để sản xuất thiết bị trong trường hợp của Apple, và vận hành máy chủ đám mây trong trường hợp của Microsoft, Google hay Amazon.

Riêng Microsoft từng hứa, đến năm 2030, tăng trưởng phát thải carbon của họ sẽ là con số âm, tức là mọi phát thải liên quan tới quá trình vận hành tập đoàn sẽ thấp hơn lượng khí thải họ đóng góp công sức để thu hồi. Có một điều rất rõ ràng, kế hoạch mua điện trong vòng 20 năm từ nhà máy Three Mile Island sẽ là một bước quan trọng và hợp lý để Microsoft đạt được mục tiêu đó.

Tuy nhiên theo người phát ngôn của Microsoft, thay vì trực tiếp mua điện từ đường dây nối trực tiếp tới Three Mile Island, Microsoft sẽ mua đủ lượng điện không phát thải carbon nhờ những thanh nhiên liệu hạt nhân để vận hành vài data center.



Những thỏa thuận mua bán điện như vậy gọi là thứ cần thiết, vì hiện tại công suất điện từ những nhà máy điện xanh, sử dụng năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời hay địa nhiệt chắc chắn không thể đủ để đáp ứng tốc độ phát triển của công nghệ AI tạo sinh. Và kể cả khi công suất điện đảm bảo, các tập đoàn công nghệ lại phải tính đến một vấn đề khiến họ đau đầu khác: Data center phải vận hành 24/24, nhu cầu điện luôn luôn phải được đáp ứng, chứ không thể đợi tới lúc có gió thổi hay cường độ ánh sáng mặt trời đủ mạnh thì data center mới vận hành.

Vậy là bên cạnh việc mua điện sạch, một vài tập đoàn công nghệ vẫn phải kết hợp điện sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch.

Xét riêng tại Mỹ, những kế hoạch giảm công suất các nhà máy điện than ở một số bang như West Virginia, Maryland, Misouri cùng nhiều bang khác đã bị tạm hoãn, để cung cấp đủ điện chạy data center. Chính bản thân Microsoft cũng chỉ coi nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island là một lựa chọn để cung ứng đủ điện, chứ không phải lựa chọn duy nhất cấp điện cho những trung tâm dữ liệu của họ.

Chính những tài liệu liệt kê nguồn điện mà những data center của Microsoft tiêu thụ cũng cho thấy, họ sẽ không từ bỏ điện than hay điện khí trong tương lai gần. Vậy là có một nghịch lý: Thứ công nghệ hứa hẹn sẽ thay đổi thế giới, giúp ích cho cuộc sống con người sẽ chính là thứ ngăn cản tốc độ chuyển đổi sang năng lượng sạch của con người.



Ở một vài khía cạnh, đương nhiên, đầu tư lại cho ngành điện hạt nhân Mỹ chỉ để phục vụ nhu cầu vận hành data center vẫn sẽ giúp đem những nguồn điện sạch và đảm bảo vào lưới điện nước này. Bobby Hollis, phó chủ tịch mảng năng lượng của Microsoft trả lời phỏng vấn Bloomberg rằng chính bản chất có thể vận hành bất kể ngày đêm của điện hạt nhân là lợi thế lớn khiến họ lựa chọn nguồn năng lượng này: “Chúng tôi vận hành cả ngày. Họ cũng vận hành cả ngày.”

Ở thời điểm hiện tại, Microsoft đang cố gắng xây dựng hệ thống cấp điện không xả thải carbon để vận hành toàn bộ tập đoàn, bao gồm cả những data center quy mô cực lớn của họ. Những nhà máy điện hạt nhân chắc chắn sẽ là một phần quan trọng trong kế hoạch này, vì nó chính là thứ bù lấp cho những giới hạn của những dạng năng lượng sạch khác được liệt kê trên đây.

Không chỉ riêng Microsoft đang giúp hồi sinh ngành điện hạt nhân Mỹ. Hồi đầu năm, Amazon cũng đã mua một data center tọa lạc tại bang Pennsylvania, vận hành 100% bằng điện hạt nhân. Tập đoàn này cũng đang trong quá trình đàm phán để mua lượng điện hạt nhân do một nhà máy khác cũng thuộc quyền quản lý của Constellation Energy.

Cùng lúc, các tập đoàn lớn cũng đang đầu tư hoặc hứa sẽ mua điện từ những startup nghiên cứu công nghệ hợp hạch, một dạng điện hạt nhân thậm chí còn có công suất và độ an toàn lớn hơn nhiều, nhưng vẫn đang chỉ dừng ở mức độ nghiên cứu chứ chưa có ai thương mại hóa được.



Năng lượng hạt nhân không chỉ có ích lợi khi phục vụ cho cuộc đua AI. Rất có thể, bất chấp những phản đối từ cộng đồng và người dân trên mọi quốc gia trên toàn thế giới, việc khai thác nhiệt từ quá trình phân hạch của những nguyên tử phóng xạ sẽ là giải pháp điện sạch duy nhất đủ phục vụ nhu cầu của con người, cho tới khi điện gió và điện mặt trời phát triển đủ mạnh để đảm bảo nguồn cung.

Rất có thể tại Mỹ, những nhà máy điện hạt nhân đã ngừng vận hành cũng sẽ được hồi sinh, thậm chí sẽ có nhà máy mới được xây dựng.

Chỉ vài ngày trước khi Three Mile Island công bố vận hành trở lại, bà bộ trưởng năng lượng Mỹ, Jennifer Grandholm đã cho biết, xây dựng những lò phản ứng hạt nhân cỡ nhỏ có thể là phương án rất quan trọng để đảm bảo nguồn cung điện sạch một cách liên tục cho các data center. Quan điểm là vậy, còn thực tế xây dựng nhà máy điện hạt nhân mới có kịp phục vụ nhu cầu điện khổng lồ của data center hay không vẫn chưa rõ.

Và trước khi AI thay đổi được cuộc sống của con người cũng như toàn bộ ngành công nghệ, thứ đầu tiên nó thay đổi có lẽ sẽ chính là cơ sở hạ tầng đường dây tải điện ở nước Mỹ.

Theo The Atlantic