காலநிலை மாற்றம், கரியமில புகையை வெளியேற்றுவதை கட்டுப்படுத்துதல் போன்ற உரையாடல்கள் மாநாடுகள் உலகளவில் நடக்கத் தொடங்கிய நாளிலிருந்து மாபெரும் தகவல் தொழில்நுட்ப நிறுவனங்கள் தங்களின் மின்சார, பிற ஆற்றல் நுகர்வு தேவைகளை (Energy Consumption) கரியமில புகை வெளியேற்றாத (CO2 emissions) வழியில் தேட தொடங்கிவிட்டார்கள். 24/7 நேரமும் இணைய சேவைகள் மற்றும் சேவை பயன்பாடுகள் நடக்க அவர்களுக்கு (Sustainable energy) ஒரு நிலையான ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. தகவல் தொழில்நுட்ப தகவல் (Data Center) நிலையங்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல் முழுவதும் ஏதோ ஒரு வகையில் கரியமில புகையை வெளியேற்றுவதாவே உள்ளது. உதாரணமாக பல மின் நிலையங்கள் நிலக்கரி, இயற்கை எரிவாயு, புதைபடிவ எரிபொருள் மூலமாக பெறக்கூடியதாக இயங்குகிறது. சொல்லப்போனால் இன்றளவும் அப்படி தான் இருக்கிறது. ஆனால், இதிலிருந்து அவர்கள் முழுவதும் மாற நினைக்கிறார்கள். தங்கள் நிறுவனங்களின் எதிர்கால திட்டங்களை கரியமில புகை வெளியேற்றாமல் நூறு விழுக்காடு புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் வழியில் (Renewable Energy) தேவைகளை நிறைவேற்ற உறுதிமொழி ஏற்கிறார்கள்.
புதுப்பிக்கப்பட்ட ஆற்றல் என்பது ஆண்டு முழுவதும் நிலையான ஆற்றல் தொடர்ச்சியாக கிடைக்காது. உதாரணமாக நீர் மின்நிலையங்கள், காற்றாலை மின்சாரம், சூரியஒளி ஆற்றல் மின்சாரம், இவைகள் பருவநிலைக்கு ஏற்றாற்போல் மாறுபடும். இதில் அணுமின் ஆற்றல் மட்டுமே கரியமில புகையை வெளியேற்றாமல் ஆண்டு முழுவதும் ஒரு நிலையான மின்சாரத்தை வழங்கும். எனவே தான் ஐக்கிய நாடுகள் அவையின் காலநிலை மாற்ற COP அமைப்பும், முன்னேறிய நாடுகளும், பல தகவல் தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களும் அணுஉலை மின்சாரத்தை "Clean Energy" என்று போற்றுகின்றனர்.
ஏற்கனவே மின்சார பசியுடன் இயங்கிக் கொண்டிருக்கும் தகவல் சேமிப்பு நிலையங்களுடன் தற்போது செயற்கை நுண்ணறிவு தொழில்நுட்பமும் இணைந்து வருவதால் இதன் மின்சார தேவை இருமடங்கு உயர்ந்து வருகிறது. செயற்கை நுண்ணறிவின் மின்சாரத் தேவையை நிறைவேற்ற அவர்களுக்கு அணுமின் ஆற்றல் தான் காலத்தின் இன்றியமையாதது என்று வெவ்வேறு புதிய அணுமின் ஆற்றலை பெற முனைப்புடன் இயங்குகிறார்கள்.
அமெரிக்காவில் நிகழ்ந்த அணுஉலை இடர்;
அமெரிக்காவின் பென்சில்வேனியா மாநிலத்தில் உள்ள Middletown என்ற புறநகர் பகுதியில் ஓடிய 'Susquehanna River' ஆற்றின் நடுவில் அமைந்திருந்தது Three Mile Island (TMC - Nuclear Plant) அணுமின்நிலையம். இதனை Exelon Energy என்ற தனியார் நிறுவனம் இயங்கிக் கொண்டிருந்தது. 1979 ஆம் ஆண்டு மார்ச் மாதம் 28 ஆம் நாள் அதிகாலையில் அணுஉலை அலகு 2ல் ஏற்பட்டது அந்த விபத்து.
அணுஉலையில் அணுக்களை அடைத்து வைக்கப்பட்டிருக்கும் reactor core -ஐ குளிரூட்ட எடுத்துச் செல்லும் குளிர்விப்பானின் மின்மோட்டார் திறப்பான் (Pump Valve) திடீரென இயங்காமல் போனதால் குளிரூட்டும் கிடங்கில் குளிரூட்டி (Coolant) முற்றிலும் தீர்ந்து விட்டது. முறையே இதனால் தொடர்ச்சியாக குளிரூட்டும் தொடர் சங்கிலி நிகழ்வுகள் முடங்கியது. அணுஉலை எங்கும் பதற்றமான சூழ்நிலை உருவானது.
பேரிடர் கால ஒலிப்பெருக்கி ஒலிக்க தொடங்கின, சிகப்பு விளக்குகள் எரியத் தொடங்கியது. அணுஉலையில் வேலை செய்தவர்கள் பதற்றமான சூழ்நிலைக்கு தள்ளப்பட்டனர். உடனடியாக அலகு 2ல் மின்சார உற்பத்தி நின்றுவிட்டது, அதாவது "Plant's turbine generator and core reactor itself automatically shutdown " பிற செயல்பாடுகளும் முற்றிலும் இயங்குவதை நிறுத்தப்பட்டது.
அணுஉலையை இயக்கிய தனியார் நிறுவனம் அது ஒரு சிறிய விபத்து சுற்றுச்சூழலுக்கு விளைவுகள் ஏற்படுத்தும் கதிரியக்கம் வெளியேறவில்லை என்றது. ஆனால், மறுநாள் மார்ச் 29 மத்திய வேளையில் துணைநிலை ஆளுநர் Bill Scranton அணுஉலையில் இருந்து கதிரியக்கம் வெளியேறி இருக்கிறது, அணுஉலையை இயக்கிய நிறுவனம் கூறுவதில் உண்மை இல்லை என்றார். கதிரியக்கம் சுற்றுச்சூழலில் கலந்து இருப்பதாக தெரிவித்தார். அணுஉலை அருகில் அமர்ந்திருந்த ஊரில் இருந்து மக்கள் வெளியேறினார்கள். மக்களுக்கு எந்த பாதிப்பும் உயிரிழப்புகள் எதுவும் ஏற்படவில்லை.
இந்த விபத்தை அமெரிக்க வரலாற்றில் மிக மோசமான அணுஉலை விபத்து என்று வர்ணிக்கிறார்கள்.
அது ஒரு சிறிய மனித தவறு என்று பின்னாளில் விசாரணை ஆய்வுகள் தெரிவித்தன. இந்த விபத்து தொடங்கிய நாளிலிருந்து அடுத்த 37 ஆண்டுகளுக்கு புதிய அணுஉலை அமெரிக்காவில் தொடங்கப்படவில்லை.
அலகு - 2 முற்றிலும் (Complete Shutdown) நிறுத்தி வைக்கப்பட்டாலும் சில ஆண்டுகள் கழித்து அலகு - 1 மீண்டும் இயங்கி மின்சார உற்பத்தி தொடங்கியது. அணுஉலையில் இருந்து மின்சாரம் பரிமாற்றம் நிகழ்ந்தது. தொழிற்சாலைகளும் வீடுகளுக்கும் மின் பரிமாற்றம் பெறப்பட்டது. எனினும் அலகு -1 ன் கடைசி நாள் 2019 -ஆம் ஆண்டு செப்டம்பர் 30 என்று அறிவித்தது Exelon Energy. இதற்கு வேறு காரணங்கள் சொன்னது நிறுவனம். அணுஉலையை தொடந்து இயக்குவதற்கு ஏராளமான நிதி தேவைப்படுவதாகவும் அதனால் மின்நிலையத்தில் இருந்து வருவாய் இல்லை என்று அறிவித்தது.
அதற்கு பிறகு இந்த அணுமின் நிலையத்தில் இருந்து எந்த மின்சாரமும் உற்பத்தி ஆகவில்லை.
மைக்ரோசாப்ட் மூலம் புதுப்பிக்கப்படும் அணுஉலை மின்சாரம்;
சரியாக ஐந்தாண்டுகள் கழித்து நிறுத்தி வைக்கப்பட்ட இதே அணுஉலையை மீண்டும் இயக்க போவதாக ஒரு புதிய செய்தியை செப்டம்பர் 20, 2024ல் அறிவித்தது Constellation Energy நிறுவனம். அதுவும் தகவல் தொழில்நுட்ப பெருநிறுவனமான மைக்ரோசாப்ட் உடன் கைகோர்த்து. மைக்ரோசாப்ட்டின் செயற்கை நுண்ணறிவு தேவைகளுக்கு அணுமின் மின்சாரத்தை பயன்படுத்தப்படும் என்றது மைக்ரோசாப்ட். அடுத்த 20 ஆண்டுகளுக்கு இதே அணுஉலையில் இருந்து 835MW மின்சாரத்தை மைக்ரோசாப்ட் பெறும் என்று ஒப்பந்தம் கையெழுத்தானது.
மூன்று மைல் தீவு அணுஉலை (Three Mile Island Nuclear Plant) அமைந்திருக்கும் பகுதியில் இருந்து பல மைல்கள் தொலைவில் இருக்கிறது மைக்ரோசாப்ட் நிறுவனத்தின் தகவல் சேமிப்பு நிலையங்கள். அப்படி என்றால் எவ்வாறு இங்கிருந்து மின்சாரத்தை மைக்ரோசாப்ட் மட்டும் தனியாகப் பெறும் என்பது பலருக்கும் கேள்வியாக இருக்கிறது.
மைக்ரோசாப்ட் நிறுவனம் கூறியதை கேட்டவுடன் எனக்கு எனக்கு கவிப்பேரரசு வைரமுத்துவின் பாடல் வரிகள் நினைவுக்கு வந்தது.
"கடலிலே மழை வீழந்தப் பின்
எந்தத் துளி மழைத் துளி
காதலில் அதுபோல நான்
கலந்திட்டேன் காதலி"
பாடல் வரிகள் கூறியது போல, அணு மின்சாரம் தனியாக செல்ல அதற்கொரு தனி மின் கம்பிகள் என்று கிடையாது. அரசு மற்றும் தனியார் நிறுவனங்கள் அமைந்திருக்கும் உயர் அழுத்த மின் கம்பிகள் வழியே தான் அணு மின்சாரமும் செல்ல வேண்டும். இதே மின்கம்பிகள் தான் புதைபடிவ எரிபொருளில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட மின்சாரமும் செல்கிறது.
ஒருமுறை அணுமின்சாரத்தை உயர் அழுத்த மின் கம்பியில் கலந்து விட்டால் அது எந்த மின்சாரம் என்று யாராலும் பிரித்து பார்க்க முடியாது.
தற்போது புதுப்பிக்கப்படும் அணுஉலை எல்லா கட்ட ஆய்வுகள், தரச்சான்றுகள், கட்டுப்பாடுகள் சோதனை ஓட்டங்கள் முடிந்த பிறகு 2028ல் தான் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும். இந்த செய்தியால் அணுஉலை கொதிநிலையை விட பங்குச் சந்தை கொதிநிலை பன்மடங்கு உயர்ந்தது. இவ்விரண்டு பங்குகளும் மேலே மேலே உயர்ந்து. இந்நிறுவனம் வேறு யாரும் அல்ல இதற்கு முன் அணு உலையை இயக்கிய Exelon Energy ல் இருந்து பிரிந்து வந்த தனித்துவமான நிறுவனம்.
மைக்ரோசாப்ட் நிறுவனம் 2040- க்குள் தங்களின் அணைத்து அலுவலகங்களும் மற்றும் தகவல் சேமிப்பு (Data Center and office buildings) நிலையங்களும் கரியமில புகை வெளியேற்றாமல் (Carbon Neutral) இருக்கும் கட்டமைப்பை ஏற்படுத்தும் முனைப்புடன் இயங்குகிறார்கள்.
தற்போது அமெரிக்காவின் மின்தேவையில் 20% மட்டுமே அணுஉலை மின்சாரம் நிறைவேற்றுகிறது. மீதமுள்ள மின்சாரம் நீர்மின் நிலையங்கள் மற்றும் புதைபடிவ எரிபொருள் மூலமே கிடைக்கின்றது.
செயற்கை நுண்ணறிவின் மின்சாரத் தேவை;
2024 ஆம் ஆண்டை பொறுத்தவரை தகவல் தொழில்நுட்ப உலகத்திற்கு அது செயற்கை நுண்ணறிவு (Artificial Intelligence) ஆண்டு என்று கூறினால் அது மிகையாகாது. மாபெரும் தகவல் தொழில்நுட்பம், மென்பொருள், வன்பொருள் உற்பத்தி நிறுவனங்கள் அனைத்தும் செயற்கை நுண்ணறிவின் ஆய்வுகள், வடிவமைப்பு, அதன் எதிர்காலம் குறித்து தொடர்ச்சியாக பேசிக்கொண்டு இருந்தார்கள். மற்றொரு புறம் வங்கிகள், நிதி நிறுவனங்கள், தொழிற்சாலைகள்,
வணிக நிறுவனங்கள், ஹாலிவுட் உட்பட எப்படி எல்லாம் செயற்கை நுண்ணறிவை பயன்படுத்தி திறனை மேம்படுத்தலாம் என்று களத்தில் இறங்கினார்கள்.
சிலிக்கான் பள்ளத்தாக்கு பகுதியில் பெட்டி கடை வைத்திருக்கும் இடம் தொடங்கி ஒரு கோப்பை தேநீர் கையுடன் துண்டு பீடி அடிக்கும் ஆள் வரை AI பற்றி பேசினார்கள் என்றால் அது அமெரிக்க தகவல் தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களுக்கே பெருமை சேர்க்கும்.
மைக்ரோசாப்ட், கூகுள், ஆப்பிள், டெஸ்லா, மெட்டா, ஆரக்கிள், போன்ற பெரிய நிறுவனங்கள் கடந்த சில ஆண்டுகளாகவே செயற்கை நுண்ணறிவு பற்றி பேசத் தொடங்கிவிட்டார்கள் என்று கூறலாம். இன்னும் ஒரு படி மேலே சென்று இப்படி கூறலாம் 2024 அமெரிக்க பங்குச்சந்தை முழுக்க முழுக்க செயற்கை நுண்ணறிவை மையம் கொண்டே எப்போதும் இல்லாத "All time High" எனும் புயலை உருவாக்கியது. AI செயற்கை நுண்ணறிவு என்ற சொல்லாடல் பல்வேறு பங்குகளை அதன் உச்சத்திற்கு எடுத்துச் சென்றது.
AI - ஐ இயக்கும் இயங்குதளம் அதன் இயந்திரம் கற்றல் வழிமுறைகள் (Machine Learning) கணித சமன்பாடுகளை நிகழ்த்திக் கொண்டிருக்கும் கணினி நுண்செயலி சில்லுகள் (Computer Chips) சிக்கலான சமன்பாடுகளை உயரிய வேகத்தில் தீர்வு ஏற்படுத்தி உடனடியாக விடை பெற்று கொடுக்கும் வேலைகள், மிகப்பெரிய மொழி மாதிரிகள் (Large Language Models) AI சில்லுகளுக்கு உள்ளே நிகழ்ந்தது கொண்டிருக்கும். வழக்கமான கணிணியில் உள்ள CPU (Central processing Units) AI வழங்கும் (Algorithm) படிமுறைக்கு உகந்ததாக இல்லை.
ஒரு AI Chip ஆனது பல்வேறு உட்பெட்டகங்களை கொண்டதாக வடிவமைப்பு செய்யப்பட்டிருக்கும். அடிப்படையில் இது ஒரு குறைக்கடத்தி (Semiconductor) ஆகும். அதற்குள் எண்ணற்ற நுணிணிய அளவில் வடிவமைக்கப்பட்ட Transistor -கள் கீழே கண்டவளை உள்ளடக்கிய ஒரு கையடக்க பெட்டகம்.
An AI Chip includes - Graphics Processing Units (GPUs), Field Programmable Gate Arrays (FPGA), Application Specific Integrated Circuits ASIC, Neural Processing Units (NPU),
செயற்கை நுண்ணறிவு சில்லுகள் நான்கு விதத்தில் வழக்கமான கணினி சில்லுகள் உடன் வேறுபடுகிறது, முறையே வேகம், உயரிய திறன் வெளிபாடு, நெகிழ்வான தன்மை, ஆற்றல் வாய்ந்த முடிவுகளை எட்டுவது.
இதற்கு வழக்கத்தை விட மின்சாரத்தின் தேவை பன்மடங்கு அதிகமாக தேவைப்படுகிறது. அதோடு AI சில்லுகள் வெளியிடும் வெப்பத்தை தணிக்க குளிரூட்டியின் பயன்பாட்டிற்கு மின்சார தேவை உயர்வாக உள்ளது.
சிறிய அளவிலான நகரும் அணுமின் நிலையங்கள்; (Advanced Small Modular Reactors SMRs)
மைக்ரோசாப்ட் நிறுவனம் அணுமின் ஆற்றலை தங்களின் எதிர்கால செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் பிற தேவைகளுக்கு TMI அணுமின் நிலையத்துடன் ஒப்பந்தம் கையெழுத்து ஆனவுடன் அடுத்தடுத்து மாதங்கள் கூகுள், அமேசான் போன்ற பெரு நிறுவனங்கள் தங்களின் எதிர்கால மின்சார தேவை திட்டங்கள் பற்றி அறிவித்தார்கள்.
2030 ஆம் ஆண்டுக்குள் கூகுள் நிறுவனம் தங்கள் நிறுவனங்களின் அனைத்து செயல்பாடுகளையும் Net Zero emission என்ற திட்ட வரைவதற்கு எடுத்துச் செல்ல முடிவு செய்திருக்கிறது. இதற்காக Kairos Power என்ற தனியார் அணுமின் உற்பத்தி நிறுவனத்துடன் அக்டோபர் 15, 2024ல் ஒப்பந்தம் செய்திருந்தது. Kairos Power நிறுவனம் செய்து முடிக்கும் SMRs சிறிய அளவிலான அணுமின் நிலையங்கள் மூலம் கூகுள் நிறுவனம் மட்டும் தனியே மின்சாரம் பெறுவது மற்றும் மக்கள் பயன்பாட்டிற்கும் வழங்குவது. இதன் அனைத்து திட்டங்களும் சோதனைகளும் சரியான முறையில் நிகழ்ந்தால் திட்டமிட்டபடி 2035ல் மின்சார உற்பத்தி தொடங்கி விடும்.
SMRs அணுமின் நிலையம் அமெரிக்கா உட்பட உலகில் வேறு எங்கும் தொடங்கப்படவே இல்லை. தற்போது கூட சோதனை முறையில் தான் இருக்கிறது.
பொதுவாகவே அணுமின் நிலையம் என்றாலே அது மிகப் பெரிய கட்டுமானப்பணிகள், குளிரூட்டும் கோபுரங்கள், சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு, பன்னாட்டு அணுவாற்றல் கழக வழிமுறைகள் என பல்வேறு கட்டங்களில் பல ஆண்டுகளாக நடைபெறும்.
இதிலிருந்து சிறிய அளவிலான SMRs நகரும் அணுமின் நிலையங்கள் மாறுபடுகின்றன. குறைந்த செலவில் மிகவும் சிறிய அளவிலான இடங்களில் மிகவும் பாதுகாப்பானதாக இவ்வகை அணுமின் நிலையம் செயல்படும். சில நூறு kW தொடங்கி பலநூறு kW மின்சாரம் பெறும் வகையில் கிடைக்கப்பெறும்.
இதில் TRISO என்றழைக்கப்படும் TRi-structural ISOtropic particle fuel ஆகும். ஒவ்வொரு துகளும் Uranium, Carbon, Oxygen மூலக்கூறுகள் கொண்டு மூன்றடுக்கு Carbon Layer களால் மூடப்பட்ட ஒரு சிறிய அளவிலான பப்பாளி பழ விதை போல் இருக்கும். அணுஉலையில் இவைகள் உயரிய வெப்பத்தை தாங்கும் வகையில் இருக்கிறது.
SMRs அணுஉலையில் வழக்கமான தண்ணீரை குளிரூட்டியாக பயன்படுத்தாமல் Molten Salt எனப்படும் உப்பு கரைசலை குளிரூட்டியாக பயன்படுத்த படுகிறது.
கூகுள் நிறுவனத்தை போலவே அமேசான் நிறுவனமும் தங்களுக்கான தனியே சிறிய அளவிலான நகரும் அணுமின் நிலையம் அமைக்க Energy Northwest நிறுவனத்துடன் ஒப்பந்தம் செய்திருக்கிறது.
தற்போது செயல்பாட்டில் உள்ள அணு உலைகளின் கட்டுப்பாடுகள் எல்லாம் Analog வடிவில் பெறப்படுகிறது. அதோடு இவைகள் எல்லாம் பழைய வடிவமைப்புகள் கொண்டவை. AI தொழில்நுட்பத்திற்கு எந்தளவுக்கு அணுமின் ஆற்றல் தேவைப்படுகிறதோ அதே அளவுக்கு அணுமின் நிலையங்களுக்கு AI தொழில்நுட்பம் தேவைப்படுகிறது என்றால் அது சரியாக இருக்கும்.
Source: US department of energy, and https://kairospower.com/technology/
News Courtesy: https://www.npr.org/2024/12/09/nx-s1-5171063/artificial-intelligence-wants-to-go-nuclear-will-it-work
- பாண்டி