Pequenos reatores nucleares são o segredo para data centers mais ecológicos?  • Registro

Pequenos reatores nucleares são o segredo para data centers mais ecológicos? • Registro

Os data centers usam muita energia e, apesar de nossos melhores esforços, grande parte dela ainda vem da queima de combustíveis fósseis. Mas e se, em vez de depender de concessionárias locais para gerar energia, eles gerassem sua própria energia – talvez usando um reator nuclear relativamente pequeno?

Em um relatório recente, os analistas da Omdia, Alan Howard e Vladimir Galabov, explicam que usar pequenos reatores modulares (SMRs) para alimentar grandes centros de dados pode não ser tão louco quanto parece.

Como o nome sugere, os SMRs são basicamente apenas reatores em miniatura. Em vez de uma enorme instalação produzindo um gigawatt ou mais de energia, os SMRs são projetados para produzir apenas uma fração disso. A Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA) diz que, dependendo do SMR envolvido, os reatores podem produzir de dezenas a centenas de megawatts de energia elétrica.

Esses reatores não são de forma alguma um conceito novo. Na verdade, eles têm impulsionado os navios da Marinha dos EUA por quase um século sem incidentes. O primeiro foi o USS Nautilus em 1955. Desde então, a energia nuclear tem sido o esteio da propulsão da Marinha dos EUA e, hoje, os EUA operam uma frota de 83 navios movidos a energia nuclear.

No entanto, as start-ups nucleares só recentemente começaram a desenvolver e, em alguns casos, implantar SMRs em um ambiente comercial. Por exemplo, dois SMRs fabricados na Rússia com capacidade de 35 megawatts estão localizados no coração de uma usina flutuante na costa ártica do país.

Alimentando o crescimento explosivo da computação em nuvem

Então, quantos SMRs serão necessários para liberar um data center da rede? Howard diz que a resposta a esta pergunta depende de dois fatores registro.

Superintendentes e provedores de nuvem não gostam de falar sobre quanta energia seus centros de dados consomem, explica ele, acrescentando que a classificação de megawatt frequentemente citada por provedores de co-location realmente reflete os limites superiores da capacidade vendável de uma instalação, não o consumo real de energia ou poder. o real. Uma grande parte da energia é necessária para resfriá-lo.

Mas, para fins de argumentação, digamos que o campus do seu data center, incluindo computação, gerenciamento térmico e sistemas auxiliares, consuma cerca de 125 megawatts. Supondo que cada SMR produza 35 megawatts, quatro reatores devem resolver o problema.

Embora os SMRs sejam mais do que capazes de administrar um data center, os analistas dizem que a instalação típica de 200.000 pés quadrados provavelmente não é uma boa candidata para uma usina nuclear no local. Em vez disso, Howard argumenta, os SMRs são mais adequados para grandes campi de data centers, particularmente aqueles em regiões com energia limitada, como Virgínia ou Irlanda.

De acordo com o relatório, o ponto ideal para pequenas fontes solares provavelmente será para instalações de mais de 100 megawatts, embora Howard observe que data centers menores também podem fazer parceria com concessionárias locais para formar o tipo de sinergia onde outras plantas industriais famintas por energia estão – Uma usina siderúrgica, por exemplo – a capacidade excedente pode ser comprada.

Ele acrescentou que os microrreatores – um experimento menor em SMRs – podem ser uma opção viável para data centers menores ou como uma alternativa a bateria ou geradores a diesel que normalmente são usados ​​como energia de reserva em caso de queda de energia.

A energia nuclear é perigosa, certo?

Apesar do sucesso da Marinha, para muitos, a energia nuclear ainda evoca imagens do acidente de Three Mile Island e os derretimentos em Chernobyl e Fukushima. Esses acidentes levaram à estigmatização da energia nuclear como um risco perigoso e desnecessário.

No entanto, Howard e Galabov argumentam que os desenvolvimentos recentes em torno do SMR resolveram muitos dos desafios de design e segurança associados aos projetos de reatores mais antigos. “Os SMRs são muito menores do que os grandes reatores de usinas elétricas com os quais a maioria de nós está familiarizado. Portanto, os SMRs apresentam muito menos riscos devido ao seu tamanho, design simples e características de segurança inerentes ao reator”, escreveram eles.

“O maior desafio será convencer as pessoas da indústria e as pessoas que essas coisas vão atingir [be deployed]É seguro, viável e ecologicamente correto.”

Embora os SMRs possam ter um histórico melhor do que grandes reatores de água pressurizada, ainda existe um problema antigo de lixo nuclear. Embora a energia nuclear possa ser mais limpa que o carvão ou o gás natural, ela não é renovável. Os reatores produzem energia usando o calor da fissão controlada de elementos como urânio ou tório. O subproduto dessas reações é uma mistura de lixo radioativo que pode levar dezenas ou até milhares de anos para atingir níveis seguros.

A boa notícia é que, dependendo de como os SMRs são construídos, eles podem não precisar ser reabastecidos com tanta frequência. De acordo com a Omedia, os reatores usados ​​em submarinos nucleares requerem apenas reabastecimento a cada 10 anos, e projetos mais recentes podem levar isso para 30 ou até 40 anos.

A má notícia é que a pesquisa indica que os SMRs não são tão limpos quanto seus irmãos maiores. Um estudo publicado neste verão descobriu que os SMRs produzem 35 vezes mais resíduos do que projetos de reatores maiores.

sobrevivência

Para que os SMRs sejam adotados entre os operadores de data centers, eles precisam ser economicamente viáveis. O SMR pode ser poderoso o suficiente para alimentar um data center, mas, a menos que você possa fazê-lo mais barato do que usar fontes renováveis ​​e combustíveis fósseis, será difícil vendê-lo.

Com os SMRs comerciais ainda em sua infância, é difícil dizer quanto eles podem custar para operar. Com isso dito, startups SMR como a NuScale afirmam que seus reatores terão uma estimativa de custo nivelado (LCOE) de US$ 40/MWh a US$ 65/MWh, quando atingirem a disponibilidade comercial na última meia década.

O LCOE refere-se à receita estimada necessária para construir e operar um gerador ao longo de sua vida útil. No lado otimista dessa equação, isso colocaria os reatores NuScale dentro da distância de ataque do gás natural e do vento terrestre a um LCOE de cerca de US$ 37/MWh, de acordo com a US Energy Information Agency. [PDF]. No entanto, os preços solares são um pouco melhores em US$ 33/MWh.

Para vendedores SMR, essa comparação se tornará mais relevante com o tempo. Nas próximas duas décadas, a EIA espera que o LCOE para energia eólica e gás natural suba constantemente, enquanto a energia solar deve permanecer estável.

No entanto, a energia nuclear tem uma vantagem distinta sobre a energia solar ou eólica. A energia renovável não está disponível em todos os mercados e, onde está, sua eficiência depende muito da cooperação da Mãe Natureza. Se o sol não brilha ou o vento não sopra, eles não produzem energia.

Embora você possa pensar que o SMR enfrentaria obstáculos organizacionais significativos, Howard e Galabove observam que isso é menos uma dor de cabeça do que você imagina. Embora os Estados Unidos tenham sido mais lentos do que outros países, a Autoridade Reguladora Nuclear abriu recentemente o caminho para o estabelecimento de SMR em solo doméstico.

Apesar desse progresso, levará algum tempo até que os SMRs comerciais estejam disponíveis. “A implantação mais otimista do sistema SMR aqui nos Estados Unidos é até 2030”, disse Howard. “A ideia de usá-lo em um campus de data center vai levar – e estou apenas projetando aqui – 10 a 15 anos.”

No entanto, os Estados Unidos não são o único país que explora ativamente a tecnologia SMR. Segundo o relatório, vários SMRs já estão em construção ou sendo licenciados na Argentina, Canadá, China, França e Coreia do Sul. Mas, como nos Estados Unidos, muitos desses reatores ainda estão na metade de uma década desde a publicação. ®

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