Os data centers estão enfrentando uma crise energética. Eles desejam expandir-se maciçamente, ao mesmo tempo em que buscam alcançar emissões líquidas zero. Além disso, precisam de eletricidade com baixa pegada de carbono, o que nem sempre está disponível.
Em Hong Kong, por exemplo, simplesmente não há energia renovável suficiente, muito menos para os novos data centers propostos. Enquanto isso, na Irlanda, há uma quantidade limitada de energia verde. Se os data centers consumirem toda a energia, não restará o suficiente para descarbonizar setores como aquecimento e transporte, e o país não alcançará seu objetivo geral de emissões zero.
Pontos positivos sobre a energia nuclear:
A energia nuclear poderia fazer parte da resposta. Ela produz poucas ou nenhuma emissão de gases de efeito estufa e potencialmente poderia fornecer energia onde quer que seja necessária.
Ainda mais importante, em comparação com fontes verdadeiramente renováveis, como energia solar e eólica, a energia nuclear oferece uma carga base estável e confiável que não depende da luz solar ou do vento. Esse é exatamente o tipo de energia que os data centers precisam.
No passado, a energia nuclear sofreu com entregas deficientes, com projetos gigantes avançando lentamente devido a enormes atrasos e custos excessivos, enquanto grupos ambientalistas fazem campanhas contra eles.
Os países nucleares da Europa, como França e Bélgica, conseguiram classificar a energia nuclear como uma tecnologia limpa, pois fornece eletricidade de carga base constante, sem gerar emissões de gases de efeito estufa.
No entanto, os países com energia nuclear existente têm um problema. À medida que as usinas mais antigas atingem o fim de sua vida útil, os governos não estão dispostos a se comprometer com projetos nucleares gigantes que podem ou não ser bem-sucedidos.
A alternativa parece ser uma forma diferente de otimizar a energia nuclear, conhecida como Pequenos Reatores Modulares (SMR). Estes são destinados a superar as desvantagens dos projetos nucleares gigantes anteriores: eles têm um tamanho gerenciável e são construídos a partir de projetos previamente aprovados, com componentes fabricados em fábricas.
Em teoria, eles poderiam ser entregues de forma rápida e repetitiva. A licença pode ser obtida uma vez para o projeto, que pode ser replicado em vários locais. Em seguida, os componentes podem ser enviados das fábricas para serem construídos no local.
Y dada su menor capacidad de energía en comparación con las antiguas plantas gigantes, podrían ser encargados para proyectos individuales o contratados por clientes de data centers.
Atualizações sobre energia nuclear:
O Reino Unido é um dos apoiadores mais firmes dos SMR, com planos de gastar até 20 bilhões de libras esterlinas ao longo de 20 anos, desenvolvendo uma frota de usinas nucleares que poderiam cobrir até um quarto do consumo de eletricidade do país.
A Rolls-Royce é uma das líderes, com SMR de 470 MW, na extremidade superior da gama de usinas "pequenas". A Rolls-Royce planeja instalar 16 de seus geradores SMR no Reino Unido.
Enquanto isso, com o apoio do governo, está se formando uma série de outros construtores potenciais. A desenvolvedora norte-americana Last Energy anunciou um acordo para vender 24 pequenos reatores nucleares modulares (SMR) para clientes no Reino Unido.
A última está planejando reatores de água pressurizada (PWR), cada um dos quais entregará 20 MW de energia e custará 100 milhões de libras (123 milhões de dólares).
Outras empresas de SMR que têm planos de construção no Reino Unido incluem a Newcleo, uma startup com sede em Londres que anunciou planos para arrecadar 900 milhões de libras para construir pequenos reatores rápidos refrigerados a chumbo. Outras empresas que buscam financiamento incluem a GE Hitachi Nuclear Energy, a GMET Nuclear, a Holtec Britain, a UK Atomics e uma parceria entre a Cavendish Nuclear e a X-Energy.
Enquanto isso, nos EUA, a NuScale é a favorita, com o sistema Voygr, que recebeu apoio do governo na forma de 4,2 bilhões de dólares em subsídios e agora tem a aprovação da Comissão Reguladora Nuclear (NRC) para implementação nos EUA.
A NuScale divulgou mais informações do que alguns dos outros sistemas e, no início deste ano, recebeu publicidade negativa. A empresa havia prometido fornecer energia a 55 dólares por MWh, o que a tornaria uma aposta a longo prazo em relação a outras formas de energia. Conforme os detalhes do sistema foram surgindo, o custo esperado aumentou para 90 dólares por MWh, mesmo com o apoio adicional do programa de Energia de Redução de Inflação dos EUA, que inclui medidas para promover a transição para energia de baixo carbono.
Isso é mais caro do que fontes renováveis como energia solar e eólica, embora a energia nuclear forneça um suprimento contínuo e confiável de energia.
Mudando-se:
Se a energia nuclear continuar parecendo uma opção valiosa, há um problema: com constantes lembranças de Chernobyl e Fukushima, quem quer uma usina nuclear em seu quintal?
Parece provável que os primeiros reatores SMR sejam instalados em locais nucleares existentes, onde já existe infraestrutura e permissões, e onde logo haverá vagas.
As gerações anteriores de usinas nucleares têm funcionado por anos. Algumas estão chegando ao final de sua vida útil.
Esses locais já possuem permissões para usinas nucleares e toda a estrutura para transferir energia para a rede, e a população local passou a valorizar os empregos e a energia que fornecem.
A Rolls-Royce está começando a trabalhar em uma usina nuclear desativada em Trawsfynydd, no País de Gales, que poderia conter dois sistemas de 470 MW.
No Canadá, a Ontario Power Generation (OPG) está construindo até quatro novos SMR em Darlington, Ontário, onde atualmente possui quatro reatores CANDU de quarenta anos em processo de restauração.
Os novos SMR da OPG são modelos BWRX-300 da GEH, oriundos da GE Hitachi, e começarão a fornecer energia em 2028. Na realidade, eles podem fornecer energia para data centers, já que a OPG assinou um Acordo de Compra de Energia (PPA) com a Microsoft, a maioria dos quais será preenchida com energia eólica e solar, mas a energia nuclear pode entrar na mistura se estiver pronta a tempo.
O primeiro Data Center nuclear?
Os EUA viram o primeiro plano explícito para data centers de energia nuclear, embora não seja concluído até dentro de dez anos.
A Green Energy Partners (GEP) acredita ter encontrado o local perfeito: uma instalação nuclear existente na Virgínia, administrada pela empresa elétrica Dominion Energy Virginia, perto de um centro onde uma expansão maciça na capacidade do centro de dados está testando a capacidade da rede de fornecer qualquer tipo de energia, muito menos energia limpa.
A Westinghouse construiu dois reatores de água pressurizada de 800 MW há 50 anos no Condado de Surry, no rio James, perto de Jamestown. A empresa planejou mais dois PWR no local, mas eles não foram construídos, embora as licenças dos reatores originais tenham sido renovadas para continuar operando até 2052.
Surry está a cerca de 320 quilômetros do centro de dados do norte da Virgínia, onde o condado de Loudoun, em particular, está prestes a explodir, com data centers consumindo cerca de 20% da energia disponível e novas construções frequentemente atrasadas devido a problemas na distribuição de energia.
O local está na rota para a estação de aterrissagem do cabo de Virginia Beach, o que o torna potencialmente um bom local para aproveitar o tráfego de internet nacional e internacional, especialmente considerando seu potencial de energia limpa.
A GEP comprou 260 hectares de terra ao lado do local e propôs a construção de muitos data centers lá, que eventualmente serão alimentados por novos SMR, com hidrogênio verde como energia de backup.
A partir de 2024, o desenvolvedor planeja construir 30 novos data centers no local (um total de 1 gigawatt), que ele chamou de Surry Green Energy Center (SGEC).
Inicialmente, eles serão alimentados pela rede elétrica disponível, mas, dado que o local fica ao lado de Surry, os data centers receberão energia nuclear desde o primeiro dia, disse o diretor de operações da GEP, Mark Andrews, ao DCD.
"O projeto é um campus de data centers de hiperscala de 1 gigawatt alimentado principalmente por energia nuclear convencional, por assim dizer", disse Andrews.
Usando as receitas dos data centers, a GEP planeja desenvolver energia nuclear no local com até seis SMR de 250 MW.
Devido às rigorosas exigências de permissão, a energia dos SMR pode levar de 10 a 15 anos para começar a fluir, disse o vice-presidente de desenvolvimento estratégico da GEP, Bill Puckett, ao Virginia Business.
Nuclear mais hidrogênio?
A GEP também planeja produzir hidrogênio verde no local, utilizando um sistema combinado que eles chamam de "máquina de energia verde" ou GEM.
Na realidade, há muita sinergia entre energia nuclear e hidrogênio. Os reatores de água pressurizada usam água aquecida muito acima do ponto de ebulição e podem fornecer água residual muito quente. A eletrólise mais eficiente usa água muito quente ou vapor, então a planta de produção de hidrogênio verde efetivamente utilizaria o calor residual dos SMR, bem como parte de sua eletricidade sem carbono.
Parte do hidrogênio produzido pode ser misturado com gás natural e enviado por dutos existentes fora do local, mas uma grande quantidade pode ser usada no local para backup dos geradores nos data centers.
"Como vocês devem saber, os data centers exigem redundância", disse Andrews. "Portanto, projetamos o projeto para usar geradores de gás natural/hidrogênio que funcionam com cerca de 10 a 15 por cento de hidrogênio [como backup], totalmente conversíveis para 100% de hidrogênio nos próximos três a cinco anos."
Quando os SMR forem construídos, eles fornecerão a energia primária e a energia nuclear convencional se tornará a fonte de energia secundária para backup, caso mais de um SMR seja desligado.
A empresa está planejando 14 hectares de SMR, juntamente com 8 hectares de produção de hidrogênio.
"Recentemente concluímos o período de estudo de viabilidade e trabalhamos muito na propriedade", disse Andrews.
O fornecedor do SMR ainda não foi determinado, explicou: "Acabamos de começar a próxima fase, então agora estamos em conversações com várias empresas de fabricação de SMR e hidrogênio. Até o momento, não nos comprometemos com nenhum parceiro específico de SMR".
No entanto, os comunicados da GEP afirmam que eles têm trabalhado com o Laboratório Nacional de Idaho do Departamento de Energia dos EUA, que também está associado à empresa americana NuScale, cujo projeto Voygr é construído a partir de módulos de 50MW.
Curiosamente, a NuScale já está trabalhando em um sistema combinado de hidrogênio verde e nuclear com a Shell.
A relutância de Andrews pode ser devido, em parte, aos contratempos mencionados anteriormente na NuScale, cujo custo projetado de energia aumentou recentemente, tornando sua energia potencialmente menos competitiva.
Alternativamente, parece que simplesmente há uma variedade de possíveis parceiros disponíveis para os pioneiros nucleares.
