Boom Supersonic wil het eerste commerciële supersonische vliegtuig ter wereld bouwen. Het bedrijf, opgericht in 2014, streeft ernaar het vliegverkeer veel sneller te maken (tot tweemaal de snelheid van de huidige passagiersvliegtuigen) en tegelijkertijd de impact op het milieu te verminderen. Door de jaren heen heeft Boom zich geconcentreerd op de ontwikkeling van de krachtige motortechnologie die nodig is om supersonische vluchten mogelijk te maken.
Hoewel het bedrijf zijn revolutionaire vliegtuig nog moet lanceren, heeft het vorig jaar een nieuwe en potentieel winstgevende toepassing voor zijn nieuwe technologie geïdentificeerd: het opwekken van elektriciteit voor de datacentra die de vliegtuigen aandrijven. kunstmatige intelligentie explosie.
Veel van deze datacentra willen de flexibele, 24-uurs energie die gepaard gaat met aardgasturbines met gecombineerde cyclus. Deze zware motoren verbranden gas om een turbine te laten draaien en elektriciteit op te wekken, waarna ze de bijbehorende warmte opvangen en gebruiken om de turbine weer te laten draaien. In termen van de opwekking van fossiele brandstoffen is het een van de meest efficiënte opties voor de opwekking van basislastenergie. Maar nu de vraag naar deze turbines stijgt en het aanbod steeds beperkter wordt, wenden ontwikkelaars zich tot creatieve alternatieven.
Het resultaat van al deze creativiteit is duidelijk: de meeste datacenterconstructies zullen aardgasenergie gebruiken – en de gevolgen voor het klimaat die dat met zich meebrengt.
Boom Supersonic heeft een deal van $ 1,25 miljard getekend met een ontwikkelaar genaamd Crusoe, die een reeks datacenters bouwt voor de kunstmatige intelligentie-startup OpenAI. Het turbinebedrijf stemde ermee in om Crusoe te voorzien van 29 gasturbines met straalmotor die de ontwikkelaar in datacentra in de VS kan plaatsen.
De deal is slechts één voorbeeld van hoe ontwikkelaars en technologiebedrijven zich inspannen om stroombronnen te vinden voor datacenters die overal in het land opduiken. Meta’s datacenter in El Paso, Texas, zal brandstof halen uit meer dan 800 verschillende mobiele mini-turbines. Ondertussen heeft bouwmaterieelbedrijf Caterpillar gasmotoren geleverd aan een datacenter in West Virginia. En Crusoe-ontwikkelaars gebruiken ‘aeroderivatieve’ turbines gebaseerd op vliegtuigmodellen voor de enorme Stargate-datacentercampus in Abilene, Texas, waar de elektriciteitsvraag 1,2 gigawatt bereikt.
Het is niet alleen zo dat de door de VS voorgestelde aardgascapaciteit het afgelopen jaar wereldwijd enorm is toegenomen. Energieanalysebureau Global Energy Monitor meldt dat er nu wereldwijd ruim 1.000 gigawatt aan gasgestookte energieprojecten in ontwikkeling zijn – een stijging van ongeveer 31 procent in het afgelopen jaar. De Verenigde Staten lopen in dit opzicht voorop en zijn goed voor ongeveer een kwart van de totale pijplijn. Ruim een derde van de nieuwe Amerikaanse capaciteit zal datacenters van stroom voorzien. Uit de analyse blijkt ook dat tweederde van de gasprojectontwikkelaars in de VS nog niet heeft geïdentificeerd wie hun aardgasturbines gaat produceren.
Deze haast om aardgascentrales te bouwen zal ernstige gevolgen hebben voor het klimaat. De eerste aanjagers van de hausse in datacenters gaven aan dat nieuwe AI-faciliteiten hernieuwbare bronnen zouden gebruiken, zoals zonne- en windenergiecentrales. Hoewel dit in sommige gevallen is gebeurd, zijn ontwikkelaars er ook al jaren snel bij om extra gebruik van fossiele brandstoffen vast te leggen. A analyse van onderzoekers van Cornell University ontdekte dat een dergelijke ontwikkeling tegen 2030 maar liefst 44 miljoen ton kooldioxide aan de atmosfeer zou kunnen toevoegen, wat overeenkomt met de jaarlijkse uitstoot van ongeveer 10 miljoen personenauto’s.
“Dit is een enorm ontwikkelingsvoorstel”, zegt Cara Fogler, adjunct-directeur onderzoek, strategie en analyse bij de non-profitorganisatie Sierra Club, die het volgen van de uitbreiding van de gasfabriek per nutsbedrijf. “Steenkool die al bestaat maar nog niet is geproduceerd en gas dat naar verwachting in gebruik zal worden genomen, heeft het potentieel om milieuvriendelijke energie te elimineren.”
Terwijl de AI-explosie in Silicon Valley de vraag naar steeds grotere rekenkracht doet toenemen, hebben datacenterontwikkelaars moeite om hieraan te voldoen, vooral omdat het veiligstellen van de grote hoeveelheden elektriciteit die nodig zijn om deze faciliteiten te laten draaien uiterst moeilijk is geworden. Deze haast heeft geleid tot lange wachttijden voor de elektriciteitsvoorziening van traditionele nutsbedrijven. Als gevolg hiervan nemen ontwikkelaars en technologiebedrijven steeds meer het heft in eigen handen door ter plaatse elektriciteit op te wekken. Volgens een analyse uitgevoerd door Cleanview, een databedrijf dat de energietransitie volgt, gebruiken minstens 46 datacenters met een gecombineerde capaciteit van 56 gigawatt – het equivalent van ongeveer 27 Hoover Dams – een ‘achter de meter’-aanpak, een term die bekend is in het vakjargon.
De CEO van Bloom Energy, een startup die brandstofcellen bouwt voor datacenters, zei in een recente oproep met investeerders dat de orderportefeuille van de startup het afgelopen jaar meer dan verdubbeld is.
“Elektriciteit op locatie is van een laatste redmiddel uitgegroeid tot een essentiële zakelijke noodzaak”, zegt bedrijfsleider KR Sridhar. Hij merkte op dat hoewel het grootste deel van de activiteiten van het bedrijf voorheen in staten als Californië plaatsvonden met hoge elektriciteitskosten, nu “de staten waar we het snelst groeien een sterke aardgasinfrastructuur hebben en goede regelgevings- en beleidskaders voor energieopwekking ter plaatse.”
Eén van die staten is Texas, dat tot nu toe het ontwikkelingscentrum is. Onconventionele gasenergie zal een ankerpunt zijn voor campussen als Titus Low Carbon Ventures, dat een zestal datacenters bouwt in de Lone Star State. In september tekende het bedrijf een overeenkomst met energieontwikkelaar Gruppo AB om Jennbacher-gasgenererende motoren te gebruiken, die elk slechts een paar megawatt aan stroom leveren. Het bedrijf zal honderden van deze doosvormige generatoren aansluiten om naast zonne- en windenergie basislastelektriciteit te leveren.
“We zouden ervoor kunnen kiezen om gasturbines te gebruiken”, zegt Jeff Ferguson, president van Titus, in een interview met Grist. In plaats van een traditionele gasturbine te gebruiken, koos hij ervoor een ‘zuigermotor’ aan te schaffen, een door gas aangedreven generator die kleiner is en vergelijkbaar is met de motor van een personenauto.
“Wij denken dat zuigermachines een betere oplossing zijn voor datacenters”, zei hij, eraan toevoegend dat “het verschil ligt in het vermogen om tijdelijke belastingen te beheren” of de snelle schommelingen in de stroomvraag die zo vaak voorkomen in dergelijke faciliteiten.
Het is niet alleen minder waarschijnlijk dat 200 generatoren tegelijkertijd uitvallen, maar de motoren starten en stoppen ook veel sneller dan turbines: ze kunnen binnen ongeveer een minuut starten, vergeleken met een uur voor traditionele energiecentrales. Ferguson vergelijkt het met het verschil tussen acceleratie in een Corvette en een straalvliegtuig.
Maar experts zeggen dat deze alternatieve gasbronnen zelfs nog slechter zijn voor het klimaat dan traditionele energiecentrales, die efficiëntere turbines met gecombineerde cyclus gebruiken die gas en stoom gebruiken. De ergste boosdoener is helemaal niet de turbine, maar de verbrandingsmotor, zoals bij de meeste auto’s het geval is.
“Interne verbrandingsmotoren (motoren) hebben betere stijg-/daltijden, maar zijn minder efficiënt in vergelijking met gasturbines”, zegt Jenny Martos, een onderzoeker die de gasgestookte energiecentrale-tracker beheert voor Global Energy Monitor. “Alle technologieën op gas produceren emissies, maar over het algemeen produceren motoren meer emissies dan andere technologieën.”
Volgens de laatste schattingen van Global Energy Monitor beschikt Texas over bijna 58 gigawatt aan aardgasstroom in verschillende stadia van planning en constructie. Dat is meer dan de volgende vier staten samen, en meer dan enig land ter wereld behalve China. Bijna de helft van de energiecentrales die in aanbouw zijn in Texas zal uitsluitend elektriciteit leveren aan datacenters, zonder aansluiting op het regionale energienet. De projecten bestrijken de staat, van OpenAI’s Stargate-campus in het centrum van Abilene tot Meta’s datacenter in El Paso, waar het bedrijf een contract heeft gesloten met een in Houston gevestigde microgrid-ontwikkelaar om 813 modulaire generatoren op te zetten.
Dergelijke projecten duiken ook op in plattelandsgebieden van het land die weinig andere vooruitzichten op economische ontwikkeling hebben. Een ontwikkelaar genaamd BorderPlex stelt een datacentercampus ter waarde van 165 miljard dollar voor, Project Jupiter genaamd, in het zuiden van New Mexico, aangedreven door twee microgrids die werken op gasturbines met een eenvoudige cyclus, die alleen gas verbranden om energie te produceren zonder de afvalwarmte op te vangen en te verspreiden. De 2.880 megawatt aan elektriciteit die door dit project wordt opgewekt, is groter dan de volledige opwekkingscapaciteit van grote nutsbedrijven in centraal New Mexico.
“Ik heb nog nooit zoiets groots gezien, qua dollar en qua omvang”, zegt Colin Cox, advocaat bij het Center for Biological Diversity, dat tegen het project is. “Het een microgrid noemen druist in tegen het gezond verstand.” Door binnen deze limieten te blijven, kan het project voorkomen dat er goedkeuring wordt gevraagd aan toezichthouders die de naleving van de klimaatwetten van de staat willen afdwingen – ook al zou de CO2-uitstoot van Project Jupiter alleen al de acties die New Mexico de afgelopen jaren heeft ondernomen om de uitstoot te verminderen, kunnen overtreffen.
De ontwikkelaars van het project hebben banen en belastinginkomsten beloofd voor het landelijke Doña Ana County, maar de toekomst ervan is onduidelijk. Het blijft onduidelijk of de vraag naar kunstmatige-intelligentieproducten de historische kapitaaluitgaven van bedrijven als OpenAI kan bijhouden. Als deze zeepbel barst, zal de staat gasturbines hebben die geen enkele gebruiker kunnen bedienen – een troef die de staat niet nodig heeft en die de staat volgens de klimaatwetgeving ook niet mag gebruiken.
‘Ze zullen gewoon een verwaarloosd bezit worden,’ zei Cox. “Je kunt met een gasturbine niets anders doen dan er gas doorheen laten gaan om hem te laten draaien.”
