مراكز البيانات لديها إجابة لانبعاثات الوقود الأحفوري: دفنها

• لقد تطرقت الذكاء الاصطناعى إلى طفرة تطوير مركز البيانات التي سيتم تشغيلها إلى حد كبير بالغاز الطبيعي.
• خوفًا من أن يصبحوا ملوثين كبار ، بدأت Big Tech في استكشاف استخدام التقاط الكربون.
• تقنية التقاط ودفن انبعاثات الكربون لا تزال غير مثبتة وحشوة.

وعدت شركات التكنولوجيا الكبيرة مثل Amazon و Meta و Microsoft و Google باستخدام مصادر الطاقة المتجددة أو منخفضة الكربون مثل الطاقة الشمسية والرياح والنووية لتشغيل زيادة قياسية لتطوير مركز البيانات في جميع أنحاء البلاد.

ومع ذلك ، فإن الكثير من الكهرباء على مدار الساعة المطلوبة للمرافق المتعطشة للطاقة-ومن المحتمل أن تستمر-تولدها من قبل الوقود الأحفوري ، بما في ذلك أسطول من مصانع الغاز الطبيعي الجديد والحالي.

لمحاولة تحقيق أهدافها البيئية ، تدرس شركات التكنولوجيا هذه الأعمال الناشئة المتمثلة في التقاط الكربون على نطاق صناعي قبل إطلاقها في الجو وتحويلها بشكل دائم تحت الأرض.

قدرت إكسون موبيل ، التي أعلنت مؤخرًا عن مبادرة لمراكز بيانات الطاقة مع النباتات التي ستقدر انبعاثات الكربون التي ستقدرها ، أن مراكز البيانات ستشكل 20 ٪ من سوق التقاط الكربون وتخزينها بحلول عام 2050.

في ديسمبر / كانون الأول ، أصبحت Meta أول اسم كبير في الصناعة يحتضن التكنولوجيا عندما أعلنت شركة Southern Utility الكبيرة أن الشركة قد وافقت على تمويل مشروع كبير لالتقاط الكربون وتخزينه في لويزيانا. ستساعد الصفقة على انبعاثات التعويض من الحرم الجامعي لمركز البيانات بقيمة 10 مليارات دولار التي تخطط لها في الولاية التي ستتم تشغيلها بواسطة ثلاثة مصانع جديدة تعمل بالغاز الطبيعي.

في الشهر الماضي ، أعلنت شيفرون أنها ستقوم ببناء مصانع الغاز الطبيعي باستخدام التقاط الكربون ، مستشهدة بالطلب المرتفع من عملاء مركز البيانات.

مفهوم انبعاثات الأنابيب الكربونية تحت الأرض ليس جديدًا. ضخت شركات استخراج النفط والغاز ثاني أكسيد الكربون المضغوط والكربون السائل إلى آبار لعقود من الزمن للمساعدة في فرض المزيد من الوقود الأحفوري. باستخدام هذه التقنية على نطاق كبير بما يكفي لبدء تخفيف انبعاثات الاحترار المناخية بشكل كبير ، فقد تم اعتبارها كلاهما مكلفة ومعقدة بشكل كبير.

أدى طفرة مركز البيانات ، التي تم إنشاؤها في السباق لتطوير وتسويق الذكاء الاصطناعي ، فجأة إلى إشراق التوقعات. تشمل بناة مركز البيانات الرائدين الشركات الأعمق في العالم. يبدو أن بعضهم على استعداد لدفع هذا النوع من أقساط التأمين الكبير للكهرباء الخالية من الانبعاثات والتي من شأنها أن تبرر تكاليف التقاط وتخزين.

وقال جيري آشكروفت ، الرئيس التنفيذي لشركة Crescent Midstream ، التي تم اختيارها لتصميم وإنشاء نظام التقاط الكربون لـ Louisiana: “لقد مررنا بلحظة” Aha “وهي في الواقع Amazon و Microsoft و META مهتمة جدًا بمحطات الطاقة هذه”. النبات الذي سيساعد في دفع ثمن. وقال آشكروفت إن المشروع ، في محطة طاقة بحيرة تشارلز 1-GW ، سيكلف حوالي مليار دولار للبناء ، وأشار إلى أن تقدير التكلفة النهائي جاري.

وقال آشكروفت إن Crescent Midstream ، في الوقت نفسه ، يقدم عرضًا لتطوير نظام آخر لالتقاط الكربون على نطاق المرافق لمصنع جديد للغاز يخطط للبناء في غرينفيل ، ميسيسيبي. ستساعد تلك المحطة على تشغيل حرم مركز بيانات البيانات البالغ 10 مليارات دولار بالقرب من Amazon في أوائل عام 2024.

استحوذت شركة Carlyle Group لشركة الاستثمار على حصة الأغلبية في Crescent Midstream ، وهي شركة لخطوط الأنابيب ، في عام 2021 ، وسعت لها في مجال التقاط الكربون ونقله وعزله.

يقول Ashcroft إنه يتوقع أن يتابع Entergy ما لا يقل عن 10 مشاريع التقاط الكربون عبر محفظتها على المدى القريب. وقال المدير التنفيذي ومقره هيوستن ، والذي كان في صناعة الوقود الأحفوري لسنوات ، إنه أذهل التقدم السريع في التقاط الكربون.

وقال “الانتقال من 2020 إلى 2025 ، حيث تقوم الآن بالفعل بمشروع ، نعم ، من الصعب جدًا تخيله”.

متطلبات الطاقة المتزايدة وعدد قليل من الحلول الخالية من الكربون

وراء الاهتمام بالتقاط الكربون يكمن مجموعة صعبة بشكل متزايد من الخيارات في سوق الطاقة المقيد في البلاد.

تقدر بعض التنبؤات أنه يمكن إضافة أكثر من 90 جيجاوات من الطلب على مركز البيانات إلى الشبكة على الصعيد الوطني بحلول نهاية العقد-أي ما يعادل حوالي تسع كتل في مدينة نيويورك.

سعى مشغلو مركز البيانات إلى الحصول على مصادر الطاقة المتجددة للحد من بصمة الكربون المحتملة الهائلة بكل هذه السعة. ومع ذلك ، فإن الخيارات الخضراء ، بما في ذلك الطاقة الشمسية والرياح ، لا تعتبر موثوقة أو مكثفة بدرجة كافية لتتناسب بسهولة مع السلالات الضخمة والثابتة التي تضعها مرافق البيانات في الشبكة ليلا ونهارا.

في هذه الأثناء ، فإن إضافة الطاقة النووية الجديدة أكثر تكلفة من التقاط وتخزين ومحفوفة بالمحفوفة بالعقبات التنظيمية المتاهة.

لتلبية النقص المتزايد في الطاقة ، تحولت المرافق إلى أصل قديم في محافظها: الغاز الطبيعي.

نمت قدرة التوليد الطبيعي التي تعمل بالغاز الطبيعي في الولايات المتحدة إلى 79 جيجاوات ، بزيادة قدرها 19 ٪ منذ عام 2014 ، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية. حتى مع توصيل المزيد من الطاقة الشمسية والرياح بالشبكة ، من المتوقع أن يؤدي ارتفاع الطلب على الطاقة من مراكز البيانات إلى زيادة استخدام الغاز الطبيعي. في فرجينيا وجورجيا ونورث كارولينا وكارولينا الجنوبية ، على سبيل المثال ، تخطط المرافق لبناء ما مجموعه 20 جيجا وات من توليد الغاز الطبيعي الجديد ، بشكل أساسي نتيجة للطلب المتوقع لمركز البيانات.

وقال إريك بيلز ، الرئيس ورئيس العمليات في مجال الاستثمار: “إذا كان نموذج العمل هو أننا يجب أن نحصل على أقصى قوة ، وأسرع في البقاء أمام سباق الذكاء الاصطناعى كما كان ، يجب أن يلعب الغاز دورًا في ذلك”. محرك الشركة رقم 1.

يشارك المحرك رقم 1 مع شيفرون في مبادرته لتطوير مصانع الغاز الطبيعي بسعة إجمالية تبلغ حوالي 4 جيجا وات لعملاء الطاقة المقيدين حسب نقص الطاقة ، بما في ذلك مراكز البيانات. تتضمن المجموعة أيضًا الشركة المصنعة معدات الطاقة Ge Vernova ، التي تنتج التوربينات لمحطات الطاقة. يخطط المشروع لربط المنشآت التي تبنيها بمصادر للطاقة المتجددة والتقاط الكربون لتقليل انبعاثاتها. تتوقع أن تبدأ في تقديم المشاريع في عام 2027.

وقال بيلز إن المجموعة على وشك الإعلان عن أول صفقة مع عميل في مركز البيانات ، وقد يسعى هذا المشروع إلى تسخير التقاط الكربون.

وقال “هذا واحد لديه القدرة على القيام بذلك”.

قصص ذات صلة

شبكة من العقبات الفنية

يأتي التقاط الكربون وتخزينه بمضاعفات لا تعد ولا تحصى.

حوالي 6 ٪ من أبخرة العادم من نبات الغاز الطبيعي الحديثة تتكون من ثاني أكسيد الكربون ، وفقا لآشكروفت ، الرئيس التنفيذي للهلم منتصف الطريق. يقوم الامتصاصات الضخمة بتصفية الغاز قبل الضواغط. تنقل خطوط الأنابيب الكربون إلى الآبار حيث يتم ضخها آلاف الأقدام تحت السطح.

تقع محطة Lake Charles Power ، حيث تخطط Crescent Midstream لمشروع التقاط وتخزينها الأولي ، على ساحل الخليج في لويزيانا ، مقر صناعة البترول في أمريكا حيث توجد شبكة وفيرة من خطوط الأنابيب والآبار.

وقال آشكروفت إن الشركة ستحصل على ما يصل إلى 10000 قدم تحت الأرض إلى أسرة ملحية أسفل الخليج الذي يغلق الودائع البترولية والغاز المسال.

أن الجيولوجيا والبنية التحتية غير موجودة على نطاق واسع في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ليس من الواضح ، على سبيل المثال ، ما إذا كان يمكن أن يتم عزل انبعاثات الكربون بسهولة في شمال فرجينيا ، أكبر سوق لمركز البيانات في البلاد. يجري الباحثون في Virginia Tech حاليًا دراسة جدوى حول التقاط الكربون الصناعي في المنطقة ، بتمويل من وزارة الطاقة الأحفورية الأمريكية وإدارة الكربون.

هناك أيضًا أسئلة حول ما إذا كان الغاز ، بمجرد أن يبقى الأرض تحت الأرض سيبقى هناك بشكل موثوق إلى الأبد أو ما إذا كان يمكن أن يتسرب في النهاية إلى الغلاف الجوي ، وينفي المؤسسة بأكملها وتسبب ضررًا بيئيًا. يعتبر تسرب كبير من غاز الميثان من بئر التخزين في كاليفورنيا في عام 2015 أسوأ كارثة غازات الدفيئة في تاريخ الولايات المتحدة.

قال دينيس وامستد ، محلل الطاقة في معهد اقتصاديات الطاقة ، إن هناك وحدة لالتقاط وتخزين كربون تعمل في محطة توليد للطاقة التي تعمل بالغاز في أمريكا الشمالية بحجم أن التكنولوجيا الكبيرة ستحتاج إلى الحصول على انبعاثات من مركز بيانات منظمة العفو الدولية. والتحليل المالي ، خزان أبحاث غير ربحي يدعو إلى الطاقة النظيفة. “هذا لا يعني أنه لا يمكن القيام به ،” أشار وامستيد ، لكنني أقول أنه سيكون أغلى بكثير من أي شيء رأيته في بيان صحفي. “

الاقتصاد الصعب

تم التقاط حوالي 51 مليون طن متري من الكربون فقط في عام 2024 من إجمالي إجمالي انبعاثات عالمية بقيمة 40 مليار طن متري – ما يقرب من عشر نقطة مئوية ، وفقًا لما قاله بافل مولشانوف ، وهو محلل في ريموند جيمس.

قصص ذات صلة

وقال مولشانوف: “كان التقاط الكربون مكانًا صغيرًا”. “يجب أن يكون العزل متاحًا في مجموعة واسعة من المناطق الجغرافية ، لأن تخمين ما ، لا يعيش الجميع بجوار حقل النفط.”

وقال مولشانوف إن التقاط وتخزين يمكن توسيعه عن طريق تكييف المزيد من الجيولوجيا في المناطق التي قد لا تستوعب عزل. بالطبع ، قد يؤدي ذلك أيضًا إلى زيادة التكاليف.

الالتقاط والتخزين يواجه بالفعل اقتصاديات صعبة.

يمكن للأطراف التي تعزل الكربون الحصول على ائتمان ضريبي اتحادي بقيمة 85 دولارًا لكل طن متري من الكربون الذي تم التقاطه وتخزينه ، والذي يمكن تحقيق أموال في سوق الائتمان الضريبي للشركات لإنتاج الإيرادات. وقال آشكروفت إن الأسئلة استمرت في أعمال التقاط وتخزين ما إذا كان الائتمان ، الذي تضاعف تقريبًا لكل طن متري من قبل إدارة بايدن ، كان كافياً لتبرير التكاليف الحادة.

وقال “كثير من الناس يقولون إنك بحاجة إلى 120 دولارًا لإنجاز هذا العمل”.

قال آشكروفت إنه كان لديه عيد الغطاس عندما رأى إعلان مايكروسوفت في سبتمبر الماضي أنه توصل إلى صفقة لإحياء مفاعل تم إيقافه في المحطة النووية لثلاثة مايل آيلاند في ولاية بنسلفانيا لتزويدها بالطاقة الخالية من الكربون لعمليات مركز البيانات. وقال آشكروفت إن أقساط الكهرباء الضخمة التي وافقت عليها مايكروسوفت كانت كجزء من هذه الصفقة كانت إشارة واضحة إلى أن مشغلي مركز البيانات “على استعداد لدفع أكثر من السوق” من أجل “الطاقة غير الكاربونية ، بما في ذلك التقاط وتخزين.

إذا لم تكن الائتمانات الضريبية وحدها لا تكفي لدفع ثمن مشروع عزل بحيرة تشارلز ، فستعتمد الصفقة على Meta ، التي وافقت على دفع متسابق ، بمبلغ ثابت ، على فاتورة المرافق مع Entergy في لويزيانا لتعويض التكاليف. ورفضت متحدثة باسم Meta التعليق.

يوافق Molchanov على أن الاستيلاء والتخزين على وشك النمو. انه يشير إلى أن كمية الكربون المقطوعة سنويًا ستصبح رباعية بحلول عام 2030 ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى طلب مركز البيانات على ذلك.

في مكالمة أرباحها في أواخر يناير ، قال المسؤولون التنفيذيون في إكسون موبيل إن عمليات التقاط وتخزين الكربون الخاصة بهم وأعمال تجارية ذات صلة تنتج الهيدروجين المنخفضة الانبعاثات مع تقنية التقاط وتخزين يمكن أن تولد 2 مليار دولار من الإيرادات السنوية بحلول نهاية العقد.

وقال دارين وودز ، الرئيس التنفيذي لشركة إكسون موبيل ، “لدينا خطط نمو عدوانية للغاية في هذا المجال” ، وفقًا لنسخة من موتلي كذبة. “لكن مرة أخرى ، يعتمد جميعهم على اهتمام العملاء واستعداد العملاء للمشاركة في عقود طويلة الأجل.”

وقالت بيتي جيانغ ، المحللة في باركليز التي تغطي إكسون موبيل إنها تعتقد أن الشركة ستعمل فقط على أعمال التقاط وتخزين إذا تلقى اهتمامًا من العملاء.

وقال جيانغ: “سنبقى في ضبط ما تبدو عليه هذه الاستثمارات بالضبط”. “لكنني لا أعتقد أنهم سيقومون برفع رأس مالهم في هذه المناطق ويقولون ما يقولونه عن فرص السوق إذا لم يكونوا يجريون في الخلفية لمنحهم الثقة حقًا بأنه مجال له بالفعل نمو لإكسون “.