Решение кризиса потребления электроэнергии ИИ? Этот стартап Arcturus использует углеродные наномедные провода, якобы способные вдвое сократить потери в электросети.

AI-вычислительный взрыв подводит энергосистему США к критической точке, стартап Arcturus заявляет, что с помощью лазера можно вводить углеродные наноматериалы в медные и алюминиевые проводники, сокращая потери при передаче электроэнергии вдвое; компания завершила раунд посевного финансирования в размере 8 миллионов долларов, но пока образцы находятся на стадии подтверждения концепции.
(Предыстория: Google NotebookLM запускает функцию коротких видео на 60 секунд: длинные научные статьи превращаются в ленивые пакеты для Instagram)
(Дополнительный фон: Fable 5, Mythos 5 возвращаются! Anthropic официально объявила о возобновлении работы завтра, Министерство торговли США снимает экспортные ограничения)

Содержание

Toggle

• Чем больше загружена медь, тем она менее эффективна, высокая температура — убийца электроэнергии
• Что означает сокращение потерь вдвое: от 3% до годового роста спроса
• До электросети еще далеко

Каждый запрос к ИИ потребляет до 1000 раз больше электроэнергии, чем обычный поиск в интернете. Умножьте это число на миллиарды ежедневных запросов к ИИ по всему миру, а затем на круглосуточную работу кластеров GPU — и вы поймете, почему доступность стабильного электричества для центров обработки данных стала самым горячим инфраструктурным узким местом в современной технологической индустрии.

Согласно рыночным прогнозам, к 2026 году мировая потребность в электроэнергии для центров обработки данных достигнет 132 ГВт, с ежегодным приростом около 27%, а общее годовое потребление электроэнергии превысит 1000 ТВт·ч, что больше, чем годовое потребление электроэнергии всей Японии. Энергосистема США испытывает беспрецедентное давление от ИИ, а стареющая инфраструктура подвергается повторным испытаниям новым спросом.

В настоящее время большинство решений сводится к «строительству большего количества электростанций» или «протяжке большего количества линий электропередачи», но основатель, проводящий эксперименты с материалами в гараже в Малибу, Калифорния, подходит с другой стороны: проблема не только в недостатке поставок электроэнергии, но и в том, что на передающем конце каждый день незаметно сжигается огромное количество энергии.

Чем больше загружена медь, тем она менее эффективна, высокая температура — убийца электроэнергии

Медь — скелет современного мира. От электросетей и электродвигателей до распределительных устройств в центрах обработки данных — почти все полагается на медные и алюминиевые проводники. Но у меди есть фундаментальное физическое ограничение: проводимость снижается с повышением температуры. Проще говоря, чем выше температура медного провода, тем больше потерь, образуя непрерывный порочный круг выделения тепла.

Генеральный директор Arcturus Амир Машал сказал: «Я постоянно снимал слои этой луковицы и в конце концов обнаружил, что одно и то же ограничение появляется повсюду. Современный мир действительно работает на металле.» Машал видит возможность в оптимизации самого материала.

Arcturus использует лазер для введения углеродных наноматериалов в медные и алюминиевые проводники. Проще говоря, в традиционные металлические проводники добавляются наноразмерные углеродные структуры, что позволяет проводникам того же размера передавать больше электроэнергии при той же температуре и меньше нагреваться. Машал подчеркивает, что это замена по принципу «включай и работай»: та же форма, не требуется перепроектирование системы, и рабочим не нужно дополнительное обучение для обработки или обжима этого материала.

Этот стартап, долгое время находившийся в «невидимом» режиме, недавно стал публичным и объявил о завершении раунда посевного финансирования в размере 8 миллионов долларов, возглавляемого Initialized Capital, с участием Toyota Ventures, Breakthrough Energy Discovery, 1517 и Wireframe Ventures.

Что означает сокращение потерь вдвое: от 3% до годового роста спроса

Если материалы Arcturus действительно заменят традиционные провода электросети, Машал оценивает, что потери при передаче электроэнергии могут быть сокращены вдвое, в среднем высвобождая около 3% дополнительной электроэнергии; в часы пиковой нагрузки на сеть это может достигать 10%.

Имейте в виду: 3% — это примерно равно годовому росту потребности в электроэнергии в США. То есть, без строительства новых электростанций и расширения масштабов сети, просто за счет уменьшения нагрева существующих проводов можно получить дополнительный годовой рост электроэнергии.

Для центров обработки данных преимущество двойное. Уменьшение нагрева проводов означает, что шины (busbar, проще говоря, крупные распределительные шины) внутри стоек серверов могут передавать больше электроэнергии; одновременно снижается нагрузка на систему охлаждения, а охлаждение само по себе является крупным потребителем электроэнергии в дата-центрах. Машал сказал: «Независимо от того, хотите ли вы удвоить время полета вашего дрона или у вашей видеокарты перегрев, узкие места, с которыми сталкиваются эти отрасли, на самом деле одни и те же.»

Arcturus в настоящее время нацеливается на центры обработки данных, дроны и роботов как ранние рыночные ниши, а электросеть — это конечная цель.

До электросети еще далеко

Но есть одна деталь, к которой стоит отнестись с осторожностью. В настоящее время производственная площадка Машала — это гараж в Малибу, Калифорния, и он может производить образцы проводов длиной всего «несколько сантиметров» в качестве подтверждения концепции. Новое финансирование в размере 8 миллионов долларов планируется использовать для расширения производства до «нескольких десятков метров», чтобы материалы можно было тестировать в реальных сценариях, таких как катушки электродвигателей и шины распределительных устройств.

Расстояние от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров, а затем до масштабов производства, достаточных для входа в реальную электросеть, — это пропасть, которую должны преодолеть все стартапы в области материалов. Отличные характеристики углеродных наноматериалов не новость в академических кругах, сложность в том, как достичь достаточно больших объемов при приемлемой стоимости и выходе годных. Проводники для электросетей также должны пройти электрическую сертификацию и попасть в закупочные списки энергетических компаний, что часто занимает годы.

Однако вход через центры обработки данных — это прагматичный стратегический выбор. Цикл закупок в дата-центрах короче, чем в электросетях, терпимость к новым материалам относительно выше, а болевые точки охлаждения и энергопотребления уже создали четкий спрос. У Arcturus есть возможность накопить данные в контролируемой среде до крупномасштабных испытаний в электросети.