Από χρόνια σε μήνες: Πώς η τεχνητή νοημοσύνη αλλάζει την ανάπτυξη πυρηνικών μονάδων

Μια καινοτόμος πλατφόρμα βασισμένη στην τεχνητή νοημοσύνη παρουσίασαν η εταιρεία πυρηνικής ενέργειας TerraPower, με την υποστήριξη του Μπιλ Γκέιτς, και η εταιρεία ψηφιακής μηχανικής SoftServe, φέρνοντας σημαντικές αλλαγές στον χρόνο ανάπτυξης προηγμένων πυρηνικών εγκαταστάσεων.

Αξιοποιώντας την τεχνολογία NVIDIA Omniverse, οι δύο εταιρείες απέδειξαν ότι εργασίες μηχανικού σχεδιασμού που σχετίζονται με συγκεκριμένες τοποθεσίες και απαιτούσαν έως και 18 μήνες, μπορούν πλέον να ολοκληρωθούν σε μόλις οκτώ εβδομάδες.

Σύμφωνα με ανάρτηση της NVIDIA, «η πλατφόρμα μειώνει τους κύκλους σχεδιασμού από χρόνια σε μήνες, επιταχύνοντας την ανάπτυξη των ενεργειακών μονάδων Natrium της TerraPower, ενώ παράλληλα βελτιώνει τον σχεδιασμό και την ενσωμάτωση στο δίκτυο». Η εξέλιξη αυτή έρχεται να αντιμετωπίσει ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια του κλάδου, που είναι η φάση αρχικού σχεδιασμού και μηχανικής προσαρμογής του έργου στο εκάστοτε σημείο εγκατάστασης.

Η νέα πλατφόρμα βασίζεται στην τεχνολογία ψηφιακού διδύμου (digital twin), επιτρέποντας στους μηχανικούς να αναλύουν ταυτόχρονα χιλιάδες παραμέτρους, μια διαδικασία που μέχρι πρότινος απαιτούσε χρόνια χειροκίνητων υπολογισμών και συντονισμού μεταξύ διαφορετικών τμημάτων. Ο Έρικ Ουίλιαμς, Εκτελεστικός Αντιπρόεδρος και Διευθυντής Επιχειρήσεων της TerraPower, τόνισε ότι «για να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση ενέργειας, οι προηγμένοι πυρηνικοί σταθμοί πρέπει να περάσουν ταχύτερα στη φάση κατασκευής, με μεγαλύτερη ακρίβεια στον σχεδιασμό και πειθαρχημένη εκτέλεση». Όπως σημείωσε, με την ολοκλήρωση του αρχικού σχεδιασμού της μονάδας Natrium, η εταιρεία επικεντρώνεται πλέον στη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης ώστε να «βελτιώσει σημαντικά την ταχύτητα εισόδου στην αγορά».

Πέρα από την απλή ψηφιοποίηση, η πλατφόρμα ενσωματώνει τις διατάξεις των εγκαταστάσεων σε σύνθετα γεωτεχνικά μοντέλα, αναλύσεις διασύνδεσης με το δίκτυο και βελτιστοποίηση ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες της τοποθεσίας. Αυτό επιτρέπει στους κατασκευαστές να εντοπίζουν πιθανά προβλήματα πριν καν ξεκινήσει η κατασκευή. Ο Ντένις Λοκτίνοφ, Ανώτερος Διευθυντής Επιχειρησιακών Λύσεων της SoftServe, υπογράμμισε τη σημασία αυτής της δυνατότητας, δηλώνοντας ότι «η μηχανική σχεδίαση πυρηνικών εγκαταστάσεων ήταν πάντα δαπανηρή όταν γίνονταν λάθη και μέχρι σήμερα οι ομάδες δεν μπορούσαν να δουν τους περιορισμούς πριν δεσμευτούν σε μια διάταξη. Ζώνες αποκλεισμού, συγκρούσεις εδάφους, συμβιβασμοί κόστους, όλα αυτά είναι πλέον ορατά σε τρισδιάστατο περιβάλλον, σε πραγματικό χρόνο, πριν δαπανηθεί οποιοδήποτε ποσό για την κατασκευή».

Η τεχνολογία έχει σχεδιαστεί ειδικά για τον αντιδραστήρα Natrium της TerraPower και το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που τον συνοδεύει, όπως αναφέρει το interestingengineering. Η αρχιτεκτονική Natrium χαρακτηρίζεται από ευελιξία, με διαμορφώσεις που κυμαίνονται από μία έως τέσσερις μονάδες, ικανές να παρέχουν από 500 MW έως 2 GW ενέργειας χωρίς εκπομπές άνθρακα. Ο Μαρκ Σπίλερ, Ανώτερος Διευθύνων Σύμβουλος Ενέργειας της NVIDIA, σημείωσε ότι η συνεργασία αυτή αποτελεί πρότυπο για το μέλλον των υποδομών, επισημαίνοντας ότι «αποδεικνύει πώς η τεχνολογία ψηφιακού διδύμου μπορεί να συμπιέσει δραστικά τα χρονοδιαγράμματα και να συμβάλει στην ταχύτερη παροχή καθαρής και αξιόπιστης ενέργειας».

Με την εξάλειψη του χρόνου που απαιτείται για την επιβεβαίωση της αξιοπιστίας του σχεδιασμού, η TerraPower και οι συνεργάτες της τοποθετούν την προηγμένη πυρηνική ενέργεια ως μια λύση που μπορεί να αναπτυχθεί ταχύτερα για την κάλυψη των αυξανόμενων ενεργειακών αναγκών παγκοσμίως.

Σε επίπεδο ρυθμιστικών εξελίξεων, η Επιτροπή Πυρηνικής Ρύθμισης των ΗΠΑ ενέκρινε πρόσφατα την κατασκευή του αντιδραστήρα Natrium της TerraPower στο Γουαϊόμινγκ, ανοίγοντας τον δρόμο για την πρώτη εμπορικής κλίμακας εγκατάσταση προηγμένης πυρηνικής ενέργειας αυτού του τύπου στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η άδεια αφορά τη μονάδα Kemmerer Unit 1, έναν ταχέως ψυχόμενο με νάτριο αντιδραστήρα ισχύος 345 μεγαβάτ, με τη στήριξη του Μπιλ Γκέιτς.

Πρόκειται για την πρώτη φορά που η Επιτροπή εκδίδει άδεια κατασκευής για εμπορικό προηγμένο αντιδραστήρα, γεγονός που αποτελεί σημαντικό ορόσημο για την επόμενη γενιά πυρηνικής ενέργειας. Η TerraPower ανακοίνωσε ότι σκοπεύει να ξεκινήσει την κατασκευή τις επόμενες εβδομάδες, με στόχο η εγκατάσταση να τεθεί σε λειτουργία στις αρχές της δεκαετίας του 2030.