【观点】核电站为AI供电可能会引发核废料的雪崩式增长-北极星核电网

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《科学美国人》发表署名Michael Riordan的文章，题目是：AI’s Energy Demands Threaten a Nuclear Waste Nightmare（AI的能源需求可能引发核废料噩梦）。

（来源：国际能源小数据作者：E Small Data）

美国核工业长期处于衰退状态，如今却希望在两个最大的失败地点——宾夕法尼亚州的三里岛和华盛顿州的汉福德基地——实现复兴。核工业界声称，核能将有助于满足数据中心和日益增长的AI经济的激增电力需求。但这种错误的转变忽视了放射性核废料这一长期未解决的问题，AI无法使其消失。

2024年9月，星座能源公司宣布计划重启三里岛的一个关闭的反应堆，这一行动受到微软的推动，微软需要大量吉瓦级电力在其不断扩大的数据中心进行广泛的AI计算。亚马逊在2024年11月也紧随其后，宣布将投资3.34亿美元在汉福德开发小型模块化核反应堆（SMR），这里是世界上第一个钚生产设施所在地。谷歌和Meta也希望通过核能复兴。2024年10月，谷歌宣布最终计划从田纳西州橡树岭的Kairos Power公司购买500兆瓦电力，该公司正在开发一种新型SMR，地点是长期为核工业提炼铀的国家实验室所在地。而Meta公司也在为其数据中心寻求核电厂的竞标。

这些科技巨头认识到，下一代用于数据中心AI计算的微处理器将需要大量电力来供电和冷却。例如，单个英伟达Blackwell芯片的功耗可达2千瓦，比普通房屋所需电力还要多。将数千个这样的芯片安装在数据中心的服务器中，将需要相当于一个小城市的电力。所谓的超大规模数据中心需要超过100兆瓦的电力——这是大型发电厂相当一部分的输出。而且这种电力应该是廉价的、稳定的和可靠的。

2024年12月美国能源部发布的一份权威报告，由劳伦斯伯克利国家实验室的能源专家撰写，特别有启发性。他们指出，未来五年美国数据中心能源使用量的增长将“相当于数据中心的总电力需求在74到132吉瓦之间。”这将占到2028年美国电力消费预测的7%到12%。

地球上哪里能获得这么多电力呢？

鉴于电力公司面临满足其他增长需求（包括电动汽车）的挑战，难怪大型科技公司又重新转向原子能。但根据美国能源部的报告，要满足这些电力需求，未来五年内需要建造或重新启动相当于至少40个三里岛反应堆的核电站。这是不可能的。几年前，亚马逊、谷歌、Meta和微软曾承诺不会加剧大气中的二氧化碳水平。但鉴于其数据中心电力消耗的爆炸性增长，实现这一值得有雄心的目标正变得越来越困难。因此，他们开始宣扬回归核能以避免这一棘手问题。这是一个巨大的错误。

核能确实是一种无碳排放的能源，但它绝不是清洁能源，也肯定不是可再生能源。在整个铀供应链——从开采到浓缩再到燃料棒或燃料颗粒的制造——都存在放射性释放的过程。例如，在德克萨斯州南部，土地所有者担心附近重新开始的铀矿开采活动会污染当地的地下水。

自1989年以来，美国能源部已经花费了数千亿美元的纳税人的钱来清理最初的核设施——包括为商业核能提炼了大量铀的巨大橡树岭工厂。尽管经过数十年的努力，该部门仍未完全清理和拆除汉福德用于钚加工后遗留下来的渗漏、正在解体的高放射性废物罐。事实上，乏核燃料的储存和封装是美国核工业的关键未解决挑战。超过9万吨的这些废物存放在美国35个州的77个地点——每年增加超过2000吨。

由微软联合创始人比尔·盖茨等人推广的小型模块化反应堆，只会增加这一日益增长的负担。正如前美国核管理委员会（NRC）主席艾莉森·麦克法兰和斯坦福大学的罗德尼·C·艾温所说，“在某些情况下，这些新型反应堆可能会使情况变得更糟，产生更多难以管理的废物、新的复杂的核废料。”麦克法兰强调了新型核反应堆技术获得NRC批准和实现商业成功的程序和实际困难。例如，在2023年获得NRC认证后不久，备受瞩目的NuScale SMR项目因预计建设成本翻倍至93亿美元而被放弃。撇开核废料问题不谈，一个商业上成功的SMR设计可能还需要超过十年的时间。

但如果不受控制，这场AI淘金热将在那之前对预计的电力供应施加无法实现的需求。与此同时，根据供求关系法则，电价将不可避免地上升。这种迫在眉睫的能源危机解释了大型科技公司努力减缓化石燃料发电厂关闭和重新启动关闭的反应堆的原因。亚马逊、谷歌、Meta和微软的高管们应该停下来深呼吸，开始重新评估他们的选择。真的需要以如此快的速度建设和升级数据中心吗？还是这场不顾一切的AI竞赛仅仅是由于最近半导体技术的进步而加剧的激烈竞争的结果？

那么，他们曾经拥抱的真正清洁、可再生能源——尤其是太阳能、风能和地热能——呢？是的，太阳能和风能的间歇性使它们与数据中心稳定的电力需求不匹配。但能源储存技术已经取得了长足的进步，并且有一个光明的未来。而中国DeepSeek AI项目的最近惊人成功表明，软件效率将在这一努力中发挥重要作用。

鉴于核能上空仍然笼罩着乌云，尤其是其未解决的废物问题，作为可再生能源的替代品值得重新考虑。

原标题：【观点】核电站为AI供电可能会引发核废料的雪崩式增长

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