Tái chế pin xe điện cung cấp năng lượng cho trung tâm dữ liệu AI

Năng lượng là bài toán lớn cho các trung tâm dữ liệu

Redwood Materials – một trong những công ty tái chế pin lớn nhất Mỹ vừa mời các nhà báo tham quan cơ sở tại một khu công nghiệp đầy cát bên ngoài Reno, Nevada. Ở đây, các dãy pin từng được sử dụng cho xe điện nay đang cung cấp năng lượng cho một trung tâm dữ liệu AI nhỏ. Các mô-đun lưu trữ năng lượng được đặt trên khối bê tông và bọc trong lớp màng chống thấm nước.

Lợi ích về tài chính

Sự kiện này đánh dấu việc ra mắt một đơn vị kinh doanh mới tại công ty, ban đầu sẽ tái sử dụng những viên pin còn tuổi thọ thay vì tái chế ngay lập tức. Mục tiêu của họ là xây dựng các hệ thống điện nhỏ (microgrid) – những hệ thống năng lượng có thể hoạt động độc lập hoặc kết nối với lưới điện lớn hơn để cung cấp điện cho doanh nghiệp hoặc cả cộng đồng.

Redwood cho biết nhiều pin được thu gom để tái chế vẫn còn hơn một nửa dung lượng sử dụng. Nhà sáng lập kiêm CEO JB Straubel chia sẻ: “Chúng tôi có thể khai thác nhiều giá trị hơn từ các vật liệu này bằng cách sử dụng chúng trong các dự án lưu trữ năng lượng trước khi tái chế”.

Dự án của Redwood cho thấy mối quan tâm ngày càng tăng đối với việc vận hành trung tâm dữ liệu một phần hoặc hoàn toàn độc lập với lưới điện quốc gia. Microgrid không chỉ xây dựng nhanh hơn nhà máy điện truyền thống mà còn giúp người tiêu dùng tránh gánh chi phí xây mới hạ tầng điện kết nối.

Do Redwood sử dụng pin đã qua sử dụng, công ty cho rằng hệ thống microgrid của họ rẻ hơn đáng kể so với những hệ thống dùng pin mới. Lưới điện của Redwood Energy có thể phục vụ bất kỳ loại hình doanh nghiệp nào, nhưng công ty nhấn mạnh rằng nó đặc biệt phù hợp với nhu cầu năng lượng ngày càng tăng và lượng khí thải của các trung tâm dữ liệu.

Theo báo cáo tháng 4 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), tiêu thụ năng lượng từ các trung tâm dữ liệu có thể tăng gấp đôi vào năm 2030, phần lớn do AI đòi hỏi năng lượng cực lớn. Straubel nói: “Lưu trữ là công nghệ lý tưởng để giải quyết vấn đề này, đặc biệt là lưu trữ chi phí thấp”.

Nguồn cung pin xe điện cũ ổn định

Redwood Materials cho biết xe điện là nguồn pin đã qua sử dụng tăng trưởng nhanh nhất, với ước tính hơn 100.000 xe sẽ bị loại bỏ trong năm nay.

Công ty kiểm tra từng pin để xác định có thể tái sử dụng được không. Những pin đạt tiêu chuẩn sẽ được tích hợp vào hệ thống lưu trữ mô-đun, có thể lưu điện từ gió, mặt trời hoặc kết nối lưới điện.

Khi hết tuổi thọ, chúng sẽ được tháo ra khỏi microgrid và đưa vào quy trình tái chế thông thường của công ty. Redwood cho biết họ đã có đủ pin tái sử dụng để xây dựng microgrid công suất một gigawatt-giờ – đủ cấp điện cho hơn một triệu hộ trong một giờ.

Đơn vị mới cũng đang phát triển các hệ thống lớn gấp mười lần mô hình vừa ra mắt tuần này. Straubel kỳ vọng Redwood Energy sẽ trở thành mảng kinh doanh chính và có thể vượt cả lĩnh vực tái chế cốt lõi của công ty. Straubel khẳng định: “Chúng tôi tin rằng đây là giải pháp tiết kiệm chi phí nhất hiện nay”.

Quy mô còn khiêm tốn nhưng tương lai rộng mở

Microgrid đầu tiên đặt tại trung tâm công nghiệp Tahoe Reno được vận hành bằng điện mặt trời và có công suất 64 megawatt-giờ. Con số đó biến nó trở thành một trong những hệ thống lớn nhất loại này tại Mỹ.

Năng lượng sau đó được chuyển đến Crusoe – một công ty từng đào coin. Còn hiện nay, Crusoe chuyển hướng sang xây dựng trung tâm dữ liệu AI, với cơ sở 2.000 GPU nằm cạnh khu pin xe điện tái sử dụng. Tuy nhiên, cơ sở này vẫn chỉ là một phần rất nhỏ so với quy mô các trung tâm dữ liệu hiện đại.

Crusoe đang phát triển trung tâm dữ liệu AI trị giá 500 tỉ USD tại Abilene, Texas phục vụ OpenAI và các nhà cung cấp khác. Đây là nơi dự kiến sẽ lắp đặt 100.000 GPU trong hai giai đoạn đầu tiên trước cuối năm nay .

Crusoe – cũng cung cấp dịch vụ đám mây – vừa công bố liên doanh với công ty đầu tư Engine No. 1 để cung cấp giải pháp “bất động sản trung tâm dữ liệu chạy bằng điện” cho các công ty AI, thông qua việc xây dựng 4,5 gigawatt nhà máy điện khí tự nhiên: cung cấp điện, đất và trung tâm dữ liệu.

Microgrid của Redwood dự kiến sẽ cung cấp hơn 99% điện năng cho cơ sở của Crusoe tại địa phương. Trong trường hợp hiếm hoi thiếu ánh nắng ở sa mạc Nevada, Crusoe vẫn có thể sử dụng lưới điện truyền thống.

Cully Cavness, đồng sáng lập kiêm giám đốc điều hành Crusoe, cho biết hiện trung tâm tại Nevada đã xử lý truy vấn AI và xuất kết quả suy luận cho khách hàng. Các trung tâm lớn hơn sẽ phục vụ cho quy trình huấn luyện mô hình AI – vốn yêu cầu công suất tính toán cao hơn.

Lợi thế của microgrid chạy bằng năng lượng mặt trời

Khu công nghiệp Tahoe Reno đang trở thành trung tâm phát triển trung tâm dữ liệu tại miền bắc Nevada, làm dấy lên lo ngại về khí thải và sử dụng quá mức năng lượng, nước.

Straubel cho biết các trung tâm dữ liệu mọc lên tại đây là “mục tiêu hợp lý” cho đơn vị kinh doanh mới, đồng thời tiết lộ họ đang tiếp cận các cụm trung tâm dữ liệu đang phát triển tại Texas, Virginia và Trung Tây Mỹ. Ông chia sẻ: “Chúng tôi đang đàm phán với nhiều công ty thuộc các lĩnh vực khác nhau”.

Đơn vị kinh doanh mới của Redwood là thử nghiệm thực tiễn cho một chiến lược được nêu trong nghiên cứu cuối năm ngoái, nhấn mạnh tiềm năng của microgrid dùng năng lượng mặt trời cho trung tâm dữ liệu AI.

Các chuyên gia cho rằng hệ thống này có thể được xây dựng nhanh hơn nhiều so với nhà máy điện khí tự nhiên và thường chỉ đắt hơn một chút – miễn là thỉnh thoảng có thể kết hợp máy phát khí đốt để vượt qua thời gian thiếu nắng kéo dài.

Theo nghiên cứu, nếu microgrid năng lượng mặt trời cung cấp 30 gigawatt công suất cho trung tâm dữ liệu AI và chỉ cần 10% dự phòng từ điện khí, có thể tiết kiệm 400 triệu tấn CO₂ so với chạy hoàn toàn bằng khí đốt.

Giám đốc khí hậu tại Stripe là Zeke Hausfather và là đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Trung tâm dữ liệu chạy bằng điện mặt trời và lưu trữ năng lượng gần như tương đương với mô hình chúng tôi đề xuất”.

Ông hy vọng dự án mới của Redwood sẽ chứng minh rằng “mô hình này thực sự khả thi” và khuyến khích các nhà phát triển khác khám phá giải pháp tương tự.

Anh Tú