Cơn khát điện khổng lồ của AI có thể thúc đẩy năng lượng sạch

Nhu cầu năng lượng cho các trung tâm dữ liệu AI ngày càng nhiều

Các tập đoàn công nghệ ngày càng trở thành mục tiêu chỉ trích của giới bảo vệ môi trường và các nhà lập pháp có ý thức về khí hậu. Nhu cầu điện năng tăng vọt cho các trung tâm dữ liệu đang thúc đẩy làn sóng đầu tư mới vào cơ sở hạ tầng nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là các nhà máy điện khí tự nhiên và hệ thống đường ống, làm dấy lên lo ngại rằng trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ làm chệch hướng nỗ lực giảm phát thải toàn cầu.

Chẳng hạn, mười hạ nghị sĩ Dân chủ hàng đầu bang New York gần đây đã kêu gọi Thống đốc Kathy Hochul bác bỏ một dự án đường ống dẫn khí gây tranh cãi, trong khi cơ quan quản lý lưới điện của bang cảnh báo nguy cơ thiếu điện do sự bùng nổ của các trung tâm dữ liệu và nhà máy sản xuất chip.

Công nghiệp AI đang chịu cơn khát điện

Thế nhưng, xét về lâu dài, dù mang đến nhiều rủi ro, “cơn khát điện” của AI có thể thúc đẩy mạnh mẽ quá trình chuyển đổi năng lượng sạch hơn là cản trở nó. Trước hết, AI là công cụ hữu hiệu để điều phối nhu cầu điện linh hoạt, giúp cân bằng với đặc tính gián đoạn của năng lượng mặt trời và gió; nó còn giúp nâng cao hiệu suất sử dụng điện và cho phép các nhà điều hành lưới điện dự báo chính xác hơn sản lượng năng lượng tái tạo.

Ít được chú ý hơn nhưng không kém phần quan trọng là khả năng của AI trong việc khơi dậy dòng đầu tư mới vào các công nghệ năng lượng sạch tiên tiến — vốn cần được hỗ trợ để giảm chi phí và mở rộng quy mô trong tương lai. Trong bối cảnh chính phủ Mỹ đang giảm mạnh tài trợ cho lĩnh vực này, các công ty AI có thể trở thành nguồn vốn chủ lực giúp hạ giá thành những công nghệ sơ khai, đắt đỏ nhưng cần thiết để đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0.

Nếu chính phủ Mỹ không còn sẵn sàng chủ động dẫn dắt cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, thì ít nhất họ cũng nên tạo ra môi trường pháp lý thuận lợi để doanh nghiệp tự thực hiện phần việc này. Đáp ứng nhu cầu điện tăng không ngừng là điều sống còn với các “ông lớn công nghệ” trong cuộc đua AI. Dù năng lượng mặt trời và gió sẽ đóng vai trò quan trọng, thực tế cho thấy chúng không thể đáp ứng toàn bộ. Những nguồn điện có thể hoạt động ổn định quanh năm — bất kể ngày đêm hay thời tiết — vẫn là yếu tố bắt buộc.

Các công nghệ năng lượng sạch mới như hạt nhân tiên tiến, nhiệt hạch, thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) hay địa nhiệt cải tiến đều còn đắt đỏ. Nhiều công nghệ cần thêm thời gian nghiên cứu, thử nghiệm, hoặc chưa có chuỗi cung ứng và nhân lực đủ mạnh để hạ giá thành.

Trong khi đó, các tập đoàn công nghệ có tiềm lực tài chính khổng lồ và những cam kết khí hậu rõ ràng. Cùng với các quỹ hạ tầng lớn như Brookfield, KKR hay Global Infrastructure Partners, họ đang trở thành những nhà đầu tư lý tưởng cho các dự án tiên phong có thể kéo giảm chi phí và thúc đẩy việc ứng dụng các công nghệ năng lượng mới.

Những công nghệ này không chỉ phục vụ nhu cầu điện ngày càng tăng của AI, mà còn đóng vai trò thiết yếu trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Theo các nhà nghiên cứu Đại học Princeton, Mỹ sẽ đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 dễ dàng và ít tốn kém hơn nếu có thêm các nguồn điện không carbon hoạt động 24/7. Còn theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), khoảng một phần ba lượng giảm phát thải toàn cầu cần thiết để đạt mục tiêu ròng bằng 0 vào năm 2050 sẽ đến từ các công nghệ chưa thương mại hóa hiện nay.

Thông thường, chính phủ đóng vai trò chủ đạo trong việc phát triển các công nghệ giai đoạn đầu, nhưng chính quyền Trump đang cắt giảm mạnh tài trợ cho năng lượng carbon thấp, trong đó có ít nhất 7,5 tỉ USD thuộc chương trình hạ tầng song phương lẽ ra được dành cho việc thương mại hóa công nghệ mới. Các chính phủ châu Âu cũng đang rút lui vì phải ưu tiên chi tiêu quốc phòng và đối mặt với nợ công cao kỷ lục kể từ Thế chiến II. Tuy nhiên, nền kinh tế AI lại có thể bù đắp phần thiếu hụt đó.

Sẵn sàng tìm đến điện hạt nhân, địa nhiệt

Ví dụ rõ ràng nhất là sự hồi sinh của điện hạt nhân tiên tiến tại Mỹ. Trong nhiều năm, các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) được ca ngợi là tương lai của điện hạt nhân — an toàn hơn, linh hoạt hơn và cần vốn đầu tư ban đầu thấp hơn — nhưng lại bị mắc kẹt trong mê cung cấp phép và tài chính, với chi phí khởi động cao khiến chẳng ai muốn làm người tiên phong.

Điện hạt nhân hay địa nhiệt đều là giải pháp được các big tech tìm đến

Giờ đây, khi các tập đoàn công nghệ ráo riết săn tìm nguồn điện, những “gã khổng lồ” như Microsoft và Meta đã cam kết tài chính cụ thể, ký kết các thỏa thuận lịch sử để mua điện hạt nhân, bao gồm cả việc tái khởi động các nhà máy hạt nhân cũ và đầu tư vào SMR mới. Amazon, Google và nhiều hãng khác cũng đang lên kế hoạch đặt trung tâm dữ liệu cạnh các nhà máy hạt nhân hiện có hoặc sắp xây dựng, hoặc ký hợp đồng mua điện từ các thiết kế lò phản ứng thế hệ mới.

Với ưu điểm có thể đặt gần trung tâm dữ liệu và cung cấp điện ổn định quanh năm, điện hạt nhân đang trở thành lựa chọn hấp dẫn. Nhờ vậy, những tập đoàn giàu có nhất thế giới đang bơm vốn cho các dự án rủi ro cao, rút ngắn đáng kể lộ trình thương mại hóa điện hạt nhân tiên tiến.

Thậm chí, năng lượng nhiệt hạch — thường được xem là “chén thánh” của năng lượng sạch vì tiềm năng cung cấp điện vô hạn, không phát thải — cũng đang được hưởng lợi từ làn sóng AI. Năm 2023, Helion Energy, công ty được hậu thuẫn bởi Sam Altman (nhà sáng lập OpenAI), đã ký hợp đồng cung cấp điện nhiệt hạch cho Microsoft vào năm 2028. Google cũng đã đồng ý mua điện từ một nhà máy nhiệt hạch do Commonwealth Fusion Systems xây dựng, dự kiến đi vào hoạt động trong thập niên 2030.

Cơn sốt năng lượng còn giúp đẩy nhanh các công nghệ địa nhiệt thế hệ mới. Trước đây, điện địa nhiệt chỉ khả thi ở một số khu vực có điều kiện địa chất đặc biệt, nhưng nhờ công nghệ khoan ngang tiên tiến từ ngành dầu khí, giờ đây con người có thể khai thác nhiệt năng của Trái đất ở nhiều nơi hơn.

Dù chi phí ban đầu và rủi ro thăm dò lớn từng khiến công nghệ này khó được tài trợ, nhưng dưới tác động của nhu cầu AI, Google đã hợp tác với Fervo Energy triển khai dự án địa nhiệt tiên phong tại Nevada, chuyển từ giai đoạn thử nghiệm sang quy mô thương mại nhằm chứng minh tính khả thi của nguồn năng lượng sạch ổn định này.

Đầu tư cho công nghệ năng lượng xanh

Cùng lúc đó, nhu cầu xây dựng thêm nhà máy điện cũng đang thúc đẩy sự phát triển của công nghệ thu giữ carbon — một mảnh ghép then chốt trong lộ trình giảm phát thải. Tháng trước, Google công bố dự án kết hợp nhà máy điện khí tự nhiên mới với hệ thống thu giữ và lưu trữ carbon quy mô thương mại đầu tiên trên thế giới. Việc Google chấp nhận trả giá cao cho công nghệ này sẽ giúp đẩy nhanh quá trình thương mại hóa. Sự thật khó tránh là khí tự nhiên vẫn sẽ đóng vai trò nhất định trong việc đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng của Mỹ một cách ổn định và hợp lý về chi phí.

Với các công ty công nghệ cần vận hành trung tâm dữ liệu tại những khu vực còn phụ thuộc vào khí tự nhiên, việc đầu tư vào hệ thống thu giữ carbon cho nhà máy địa phương — như Google đang làm — là con đường nhanh nhất để đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Thay thế khả thi duy nhất cho các nhà máy khí có thu giữ carbon, thực tế, chỉ là… các nhà máy khí không thu giữ carbon, chứ không phải không xây thêm nhà máy nào cả.

Tất nhiên, để sự kết hợp giữa “túi tiền khổng lồ” của big tech và nhu cầu điện khổng lồ của AI thật sự trở thành động lực cho chuyển đổi năng lượng sạch, cần có hành động chính sách phù hợp. Trước hết, quy trình cấp phép cho các dự án năng lượng và đường truyền tải hiện quá chậm. Quốc hội Mỹ cần cải cách, rút gọn thủ tục để không mất thêm nhiều năm chờ đợi cho mỗi dự án hạ tầng mới.

Đối với điện hạt nhân, chính phủ liên bang nên giảm bớt rào cản cấp phép bằng cách cải tổ Ủy ban Điều tiết Hạt nhân (NRC) và tăng hỗ trợ tài chính cho các lò phản ứng cũng như chuỗi cung ứng nhiên liệu mới. Tuần trước, Brookfield và Cameco — chủ sở hữu Westinghouse Electric — vừa công bố thỏa thuận chiến lược trị giá 80 tỷ USD với chính phủ Mỹ để xây dựng một loạt lò phản ứng mới. NRC cũng nên cho phép các bang tự quản lý việc cấp phép cho các hệ thống nhiệt hạch thương mại và thử nghiệm.

Với năng lượng địa nhiệt, các cơ quan liên bang nên chia sẻ dữ liệu địa chất công khai, cung cấp quỹ bảo hiểm rủi ro cho nhà phát triển, tăng đầu tư cho nghiên cứu, lập bản đồ tài nguyên và dự án trình diễn. Chính phủ cũng có thể đơn giản hóa quy trình cấp phép cho các trung tâm dữ liệu đặt tại các cơ sở liên bang nếu chúng tích hợp các công nghệ phát điện tiên tiến như hạt nhân hoặc địa nhiệt — đúng như đề xuất gần đây của chính quyền Trump tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho.

Cuối cùng, với công nghệ thu giữ carbon, chính quyền Trump cần cam kết duy trì ưu đãi thuế 45Q — cơ chế hỗ trợ lưỡng đảng đã có từ lâu. Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) nên giải quyết tình trạng tồn đọng hồ sơ cấp phép cho các giếng Class VI (dùng để bơm CO₂ xuống lòng đất), đồng thời cập nhật các tiêu chuẩn và quy trình an toàn cho hệ thống đường ống dẫn carbon.

Cược này là cực lớn. Thỏa mãn “cơn khát điện” của AI không chỉ là điều kiện sống còn cho vị thế dẫn đầu công nghệ, mà còn là cơ hội thúc đẩy một kỷ nguyên năng lượng sạch mới. Thay vì xem nhu cầu năng lượng khổng lồ của AI là mối đe dọa, chính phủ nên nhìn nhận nó như một động lực tiềm tàng. Khi những tập đoàn giàu nhất hành tinh đang dốc vốn vào công nghệ phát thải thấp, họ có thể trở thành cú hích mạnh mẽ cho quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu — đúng vào thời điểm nhiều chính phủ vì khó khăn tài chính hoặc chia rẽ chính trị đang rút lui khỏi cam kết khí hậu.

Bùi Tú