Μελέτη Stanford: Η Γεωθερμία μπορεί να εγγυηθεί συνεχή ενέργεια για την τεχνητή νοημοσύνη

Όλοι αγαπούν την τεχνητή νοημοσύνη, όπως και την παραγωγική νοημοσύνη. (generative AI).

Το πρόβλημα είναι ότι είναι εξαιρετικά δαπανηρή και ενεργοβόρα, όπως γνωρίζουν καλά όσοι έχουν δοκιμάσει να δημιουργήσουν εικόνες και βίντεο τοπικά, βασιζόμενοι στην ισχύ του δικού τους hardware.

Εξαιτίας αυτού, τα data centers εκτοξεύουν τη ζήτηση για ενέργεια, καθώς και για μνήμες, γεγονός που αντανακλάται στις αγορές και το βιώνουμε άμεσα στις τσέπες μας.

Από ενεργειακής άποψης, αρχίζουμε να κοιτάζουμε όλο και πιο επίμονα λύσεις ικανές να εγγυηθούν συνέχεια, και ανάμεσα στους κυριότερους υποψηφίους αναδύεται δυναμικά μια τεχνολογία που μέχρι τώρα είχε μείνει στο περιθώριο της συζήτησης: η προηγμένη γεωθερμία.

Τα ενισχυμένα γεωθερμικά συστήματα (EGS)

Τα νέα είναι καλά, καθώς σύμφωνα με μια ανάλυση που διεξήχθη στο Πανεπιστήμιο του Stanford, υπάρχει τεράστιο δυναμικό στα Ενισχυμένα Γεωθερμικά Συστήματα, ή EGS (Enhanced Geothermal Systems).

Πρόκειται για συστήματα ικανά να εκμεταλλευτούν τη θερμότητα του υπεδάφους με πολύ πιο ευέλικτο τρόπο σε σχέση με την παραδοσιακή γεωθερμία.

Πάντα υπήρχε ένας γεωγραφικός περιορισμός που περιόριζε αυτή την πηγή ενέργειας σε λίγες περιοχές του πλανήτη, αλλά αυτό το εμπόδιο θα μπορούσε να ξεπεραστεί, ανοίγοντας τον δρόμο για μια πολύ ευρύτερη διάδοση.

Η αρχή λειτουργίας διαφέρει από αυτή των κλασικών εγκαταστάσεων.

Αντί να βασίζονται σε φυσικά αποθέματα ζεστού νερού κοντά στην επιφάνεια, σε αυτή την περίπτωση κατεβαίνουμε σε βάθη που φτάνουν μέχρι και αρκετά χιλιόμετρα.

Γιατί;

Επειδή εκεί το πέτρωμα καθίσταται διαπερατό και διαρέεται από ρευστά που θερμαίνονται απευθείας στο υπέδαφος.

Επομένως, η θερμότητα μπορεί να ανακτηθεί και να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σταθερά, χωρίς εποχιακές ή ημερήσιες διακοπές.

Μιλάμε για μια πηγή πρακτικά ανεξάντλητη και απόλυτα προσαρμόσιμη στις ανάγκες των data centers.

Οικονομικός και ενεργειακός αντίκτυπος

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα σημεία αφορά τον αντίκτυπο στο ηλεκτρικό δίκτυο. Σύμφωνα με τη μελέτη, θα αρκούσε η κάλυψη περίπου του ενός δεκάτου των εθνικών αναγκών με προηγμένη γεωθερμία για να μειωθεί αισθητά η εξάρτηση από άλλες πηγές.

Πρακτικά, θα μπορούσαν να εγκατασταθούν λιγότερες λύσεις που βασίζονται στην αιολική ή την ηλιακή ενέργεια, μειώνοντας έτσι και την ανάγκη προσφυγής σε μπαταρίες, με σημαντική εξοικονόμηση χώρου και υποδομών.

Κάποιος θα μπορούσε να αντιτείνει ότι οι γεωθερμικές υποδομές είναι πιο ακριβές, αλλά φαίνεται πως η μελέτη καταρρίπτει και αυτόν τον ισχυρισμό.

Η υιοθέτηση των EGS σε μεγάλη κλίμακα θα μπορούσε να μειώσει τις ενεργειακές δαπάνες πάνω από το 50% σε σύγκριση με τα συστήματα που βασίζονται στα ορυκτά καύσιμα.

Σύγκριση Πηγών Ενέργειας για Data Centers

Στον παρακάτω πίνακα βλέπουμε πώς συγκρίνεται η προηγμένη γεωθερμία με άλλες καθαρές μορφές ενέργειας και την πυρηνική ενέργεια.

Είναι αναπόφευκτη και η σύγκριση με την πυρηνική ενέργεια, μία από τις πιο δημοφιλείς λύσεις για την τροφοδοσία των data centers.

Η προηγμένη γεωθερμία απαιτεί συντομότερους χρόνους υλοποίησης, χαμηλότερες αρχικές επενδύσεις και, τέλος, δεν συνεπάγεται τα κρίσιμα ζητήματα που σχετίζονται με τα ραδιενεργά απόβλητα, την ασφάλεια ή τους μακροπρόθεσμους κινδύνους.

Αν μέχρι σήμερα οι τεχνικές γεώτρησης αποτελούσαν περιορισμό, η πρόοδος καθιστά ήδη αυτές τις εγκαταστάσεις πιο οικονομικές και προσιτές.

Είναι όμως όλα ρόδινα; Ας πούμε ότι δεν λείπουν οι δυσκολίες, κυρίως στο μέτωπο της επεκτασιμότητας (scalability) και της βιομηχανικής ωριμότητας της τεχνολογίας, αλλά ίσως θα έπρεπε να επενδύσουμε περισσότερο στον τομέα και να σκεφτούμε μακροπρόθεσμα.

Γιατί η τεχνητή νοημοσύνη χρειάζεται το “Baseload” της Γεωθερμίας

Πέρα από τα ευρήματα της μελέτης του Stanford, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε γιατί η βιομηχανία της τεχνολογίας στρέφεται απεγνωσμένα προς τη γεωθερμία. Η λέξη-κλειδί είναι το “Baseload” (φορτίο βάσης).

Τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης δεν “κοιμούνται”. Η εκπαίδευση ενός μοντέλου LLM (Large Language Model) μπορεί να διαρκέσει εβδομάδες ή μήνες, απαιτώντας τεράστια ποσά ενέργειας 24 ώρες το 24ωρο.

Η ηλιακή ενέργεια εξαφανίζεται τη νύχτα και η αιολική εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες.

Για να καλυφθεί αυτό το κενό με ανανεώσιμες πηγές, απαιτούνται γιγαντιαίες εγκαταστάσεις μπαταριών, οι οποίες αυξάνουν δραματικά το κόστος και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα λόγω της εξόρυξης λιθίου.

Η γεωθερμία EGS προσφέρει τη σταθερότητα ενός εργοστασίου φυσικού αερίου ή πυρηνικής ενέργειας, αλλά με μηδενικές εκπομπές άνθρακα. Είναι η μοναδική Ανανεώσιμη Πηγή Ενέργειας που είναι πραγματικά “Always On”.

Η Τεχνολογική Σύγκλιση με τη Βιομηχανία Πετρελαίου

Ένα σημείο που συχνά παραβλέπεται είναι η τεχνολογική συγγένεια της γεωθερμίας EGS με τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου (fracking).

Οι τεχνικές οριζόντιας γεώτρησης και υδραυλικής ρωγμάτωσης που αναπτύχθηκαν για την εξόρυξη σιτολιθικού αερίου, προσαρμόζονται τώρα για καλό σκοπό: τη δημιουργία υπόγειων “καλοριφέρ”.

Αυτό σημαίνει ότι:

• Υπάρχει ήδη διαθέσιμη τεχνογνωσία και εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό.
• Οι αλυσίδες εφοδιασμού για τον εξοπλισμό γεώτρησης είναι ήδη στημένες.
• Μειώνεται ο χρόνος έρευνας και ανάπτυξης (R&D) καθώς η τεχνολογία είναι ώριμη σε συγγενείς κλάδους.

Προοπτικές και για την Ελλάδα

Η στροφή προς τα συστήματα EGS έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον και για την Ελλάδα. Η χώρα μας διαθέτει υψηλό γεωθερμικό δυναμικό, όχι μόνο στα νησιά του ηφαιστειακού τόξου (Μήλος, Νίσυρος, Σαντορίνη) αλλά και σε περιοχές της Βόρειας Ελλάδας και της Θράκης.

Η δυνατότητα εφαρμογής της τεχνολογίας EGS, η οποία δεν απαιτεί απαραίτητα τα ρηχά, υψηλής ενθαλπίας πεδία των νησιών, θα μπορούσε να μετατρέψει την Ελλάδα σε έναν ενεργειακό κόμβο (hub) για data centers στη Νοτιοανατολική Ευρώπη.

Αντί να βασιζόμαστε αποκλειστικά στον ήλιο και τον άνεμο, η επένδυση στο υπέδαφος θα μπορούσε να προσφέρει την ενεργειακή ασφάλεια που απαιτεί η ψηφιακή εποχή, προσελκύοντας επενδύσεις από κολοσσούς όπως η Microsoft και η Google που ήδη δραστηριοποιούνται στη χώρα μας.