كيف يمكن لطاقة الاندماج والذكاء الاصطناعي أن يقودا العصر القادم من الطلب على الطاقة

• يشكّل التحول العالمي نحو الكهرباء ضغطًا غير مسبوق على أنظمة الطاقة، إذ يرتفع الطلب على الكهرباء بوتيرة أسرع من قدرة هذه الأنظمة على الاستيعاب.
• وتشير التطورات في تكنولوجيا الاندماج النووي، إلى جانب تزايد الاستثمارات العامة والخاصة، إلى أن الاندماج قد يتحول إلى مصدر طاقة أساسي قابل للتوسع وخالٍ من الكربون.
• ولتلبية احتياجات الطاقة في المستقبل، لا بد من توسيع نطاق التكنولوجيا، وتحديث شبكات الكهرباء، وتوسيع الوصول إلى الابتكار.

نحن ندخل ما تسميه وكالة الطاقة الدولية في تقريرها آفاق الطاقة العالمية 2025 بـ«عصر الكهرباء». ومع تسارع هذا التحول في الاقتصادات المتقدمة والناشئة، سيشهد العالم زيادة غير مسبوقة في الطلب على الكهرباء تصل إلى 40% خلال أقل من عقد.

الدوافع الرئيسية لهذا الارتفاع ليست مفاجئة: فاعتماد الذكاء الاصطناعي، إلى جانب التوسع الكبير في مراكز البيانات المرتبطة به، يتطلب كميات هائلة من الطاقة. ففي الولايات المتحدة وحدها، قد تحتاج مراكز البيانات إلى أكثر من 100 غيغاواط من القدرات الجديدة، مع ضغوط مماثلة تتصاعد في أوروبا والهند والصين والشرق الأوسط.

لكن التحدي أوسع من ذلك.

إعادة توطين الصناعات، والكهربة الشاملة للاقتصاد، وازدياد أحمال التدفئة والتبريد الناتجة عن الظواهر المناخية المتطرفة، كلها عوامل تفرض ضغوطًا إضافية على الطلب على الطاقة، وتضعف العلاقة التقليدية بين النمو الاقتصادي وتراجع كثافة استهلاك الطاقة.

وصل الاستثمار العالمي في توليد الطاقة إلى نحو تريليون دولار سنويًا منذ عام 2015، في حين لا يتجاوز الإنفاق على شبكات الكهرباء نحو 400 مليار دولار، ما يؤدي إلى اختناقات في الشبكات، وتقليص الإنتاج، وتأخيرات في الربط الكهربائي.

وفي الولايات المتحدة، تتعطل مشاريع حيوية لمراكز البيانات لمدة تتراوح بين سنتين وست سنوات، بسبب نقص المحولات ومعدات التبديل. ورغم أن تحسين الكفاءة يساعد، فإن الخوادم المحسّنة بالذكاء الاصطناعي تستهلك طاقة تزيد بمقدار مرتين إلى أربع مرات مقارنة بالخوادم التقليدية.

كيف يمكن لطاقة الاندماج أن تلبّي احتياجات الطاقة النظيفة

نحن ندخل عصرًا صناعيًا جديدًا تتطلب فيه إنجازات اليوم طاقة نظيفة وموثوقة تفوق ما احتاجه أي وقت سابق في التاريخ الحديث.

سيحدد تطور تقنيات الطاقة مدى وسرعة التحول في أنظمة الكهرباء. فمصادر الطاقة الأساسية النظيفة والقابلة للتوسع تشكّل العمود الفقري لكل البنية التحتية، من مراكز البيانات إلى سلاسل الإمداد. ومن دون مصدر طاقة وفير ومرن، سيتعثر التقدم.

وهنا يأتي دور طاقة الاندماج.

الاندماج هو مصدر الطاقة الذي يغذي النجوم. وهو يمتلك القدرة على تزويد المدن الحديثة والصناعات بالطاقة من دون انبعاث ثاني أكسيد الكربون أو غيره من غازات الاحتباس الحراري. وهذا ما يجعله مرشحًا ليكون العمود الفقري للبنية التحتية الرقمية العالمية.

وبحسب معهد ماكس بلانك، فإن محطات طاقة الاندماج يمكن أن تنتج كميات من الكهرباء مماثلة لتلك التي تولدها محطات الفحم الكبيرة اليوم، لكن باستخدام كميات ضئيلة جدًا من الوقود. فغرام واحد من وقود الاندماج يمكن أن يوفر نحو 90 ألف كيلوواط/ساعة من الطاقة في محطة كهرباء، أي ما يعادل الحرارة الناتجة عن حرق 11 طنًا من الفحم.

كما أن محطات الاندماج مصممة لتكون آمنة بطبيعتها، من دون مخاطر التفاعلات الخارجة عن السيطرة، أو الانصهارات النووية، أو النفايات المشعة عالية المستوى وطويلة العمر. وهي تتجنب كذلك التعقيدات التنظيمية المرتبطة بالطاقة النووية الانشطارية. ويمكن إنشاء محطات الاندماج وتوسيعها لتوفير الطاقة الأساسية حيثما ومتى دعت الحاجة.

وبالنسبة للعلوم والتصنيع، فإن وفرة الطاقة اللازمة لتسريع القدرة الحاسوبية تساهم في تقليص دورات التطوير وتوسيع حدود الممكن.

لماذا يمكن لطاقة الاندماج إعادة التوازن لأمن الطاقة

للمرة الأولى، قد يتيح لنا التحول إلى الاندماج بناء تقنيات تنتج الطاقة بدل الاعتماد على استهلاك موارد محدودة.

وهذا يفتح الباب أمام فئة جديدة من الفرص الاقتصادية، من التصنيع عالي القيمة والمواد المتقدمة، إلى توفير طاقة محلية موثوقة للذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات والصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة، مع إرساء نموذج جديد جذريًا لأمن الطاقة.

وإذا نُشرت طاقة الاندماج على نطاق واسع وحققت الدول استقلالًا في الطاقة، فإن الإمدادات ستصبح أقل عرضة للتوترات الجيوسياسية التي سمحت تاريخيًا باستخدام الطاقة كسلاح سياسي. ونتيجة لذلك، ستصبح الأسواق العالمية أقل هشاشة أمام صدمات الأسعار والتضخم المرتبطة بالنزاعات المسلحة.

تطورات في مسار تطوير طاقة الاندماج

الابتكارات التكنولوجية في مجال الاندماج، والتي يقودها القطاع الخاص بشكل متزايد، تجعل من الممكن تحويل هذا المصدر الجديد للطاقة إلى مورد أساسي قادر على استقرار الشبكات، وتمكين الصناعات المكهربة، ودعم الإمدادات الكهربائية الحيوية.

ففي ولاية فرجينيا، جرى تخصيص موقع ليكون أول محطة اندماج تجارية على مستوى الشبكة في العالم، مع الانتقال إلى مراحل الترخيص والبناء بهدف ضخ الكهرباء في الشبكة بحلول أوائل ثلاثينيات هذا القرن.

وفي الوقت نفسه، يعمل قادة حول العالم على تسريع وتيرة النشر. فقد أنشأت الولايات المتحدة مكتبًا خاصًا بالاندماج ليكون أولوية واضحة، بينما تستثمر الصين مليارات الدولارات في قدراتها، وتطوّر ألمانيا برامج تمويل للشركات الناشئة، وتعتمد دول عدة، من المملكة المتحدة إلى اليابان، أطرًا تنظيمية توفر اليقين للمطورين.

يمكن لطاقة الاندماج أن توفر كميات ضخمة من الطاقة الموثوقة والخالية من الانبعاثات التي تتطلبها أنظمة الذكاء الاصطناعي المتقدمة. وفي المقابل، يستطيع الذكاء الاصطناعي تسريع تصميم وتشغيل وتسويق الاندماج نفسه. وهكذا ينشأ تفاعل تكاملي فريد من نوعه: دورة ذاتية التعزيز يمكّن فيها الاندماج الذكاء الاصطناعي، ويسرّع الذكاء الاصطناعي مسار الاندماج نحو التوسع التجاري.

معًا، يمتلك هذا الترابط الناشئ بين الذكاء الاصطناعي والاندماج القدرة على إعادة تشكيل الأنظمة الصناعية، وتعزيز أمن الطاقة، وفتح آفاق جديدة للتصنيع والبحث العلمي، بدل الاكتفاء بتلبية متطلبات الطاقة الحالية.

ما الذي يمكن أن يسرّع نشر طاقة الاندماج؟

سيعتمد النمو الاقتصادي المستدام بشكل متزايد على الاستثمار في أنظمة الطاقة المتقدمة، بما في ذلك تطوير ونشر الاندماج التجاري، وربط هذه الأنظمة بالذكاء الاصطناعي والبيئات الصناعية والتصنيعية.

وتُعد الأطر التنظيمية والسياسات الداعمة للتوسع وجذب رأس المال الخاص من العوامل الحاسمة في تسريع هذه العملية.

وقد بدأت العديد من الدول في تطوير استراتيجيات توائم بين الابتكار التكنولوجي وأولويات الطاقة والأمن، ضمن إطار سياساتي أكثر تنسيقًا.

إن القرارات التي ستُتخذ في السنوات القليلة المقبلة، مثل اختيار مواقع مراكز البيانات، وتحديث شبكات الكهرباء وتوسيع خطوط النقل، وتأمين سلاسل الإمداد للمواد المتقدمة، ستؤثر بشكل مباشر في موثوقية أنظمة الطاقة المستقبلية وتكلفتها ومرونتها، وكذلك في قدرتها على دعم النشاط الاقتصادي وتحقيق الأهداف الوطنية للأمن.

وتتمثل الأهداف الشاملة في تعزيز المرونة والإنتاجية والاستقلال الاستراتيجي. ويمكن لبناء قدرات محلية عبر سلسلة قيمة الاندماج أن يسهم في تحقيق هذه الغايات، وأن يرسم ملامح الريادة طويلة الأمد في مجال الطاقة والتقنيات المرتبطة بها.

ورغم أن النتائج ستعتمد على حسن التنفيذ والظروف العالمية، فإن العقد المقبل يمثل نافذة حاسمة تستطيع خلالها الدول أن تحدد موقعها في هذا المشهد الجديد للطاقة والتكنولوجيا.