지구 궤도의 AI 데이터 센터 대 에너지 최적화 정착지
AI에는 저렴한 전기가 필요합니다. 지구상의 태양광 발전과 에너지 최적화 주거 지역, 궤도상의 태양광 발전, 원자력 발전소를 비교합니다.
우주에서의 태양 에너지. 저는 2007년 10월 13일, 고유가 위기 초기에 태양광 발전의 극단적인 가격은 아직 우리의 문제 중 가장 작은 문제라고 썼습니다. 이 보고서의 핵심 문장:
수명이 20년, 연간 8GWh인 우주 발전소는 160GWh를 생산할 수 있습니다. 이는 위성 및 위성 발사 비용으로 1,600만 유로에 불과합니다.
2007년에는 1,600만 유로로 50톤짜리 위성을 제작해 궤도에 올린다는 것은 상상도 할 수 없는 일이었습니다. 당시에는 일회용 로켓만 사용할 수 있었습니다. 이미 여러 개의 팰컨 9 하단이 20회 이상 비행했지만 상단은 여전히 일회용 시스템입니다. 오직 스타십만이 완전히 재사용할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
당시에는 생산된 에너지를 지구로 보내는 것이 목표였습니다. 오늘날에는 생산된 태양광 전력을 AI에 직접 사용하는 것이 목표입니다. 지구에서 24x365 전력을 위한 일반적인 구성은 1MWp PV, 3MWh 배터리, 120kW 메탄올 전력 및 발전기입니다. 지구 궤도에서는 상황이 상당히 달라집니다. 1 MWp PV, 0.6 MWh 배터리입니다. 궤도에서는 매 궤도마다 지구 그림자에 들어가기 때문에 배터리는 지구 그림자에 있는 시간 동안만 치수를 정하면 됩니다.
갑자기 우주에 대한 주제를 다루려면 어떻게 해야 하나요? 밀레이 연구소가 3월 14일 라이프치히에서 밀레이 컨퍼런스를 주최합니다. 당연히 바로 전화해야 합니다. 전화를 준비하기 위해 아르헨티나의 태양열 발전량에 대한 몇 가지 시뮬레이션을 실행했습니다. 아르헨티나는 위도가 33도이기 때문에 한 가지 예만으로는 충분하지 않습니다. 그런 다음 아르헨티나 최북단 도시인 해발 3,442미터의 라키아카(La Quiaca)에 도착했습니다. 이전에는 피크당 최대 일일 생산량이 7Wh이면 충분했지만, 이제는 생산량 다이어그램을 위해 소프트웨어를 변경해야 했습니다. 같은 계산으로 잘츠부르크에서 24×365 태양광 발전 비용이 9센트/kWh인 경우, 이곳에서는 2.5센트/kWh에 불과합니다. 누군가 전기로 구동되는 비료 공장을 건설할 계획이라면 이곳이 이상적인 장소가 될 것입니다.
더 높이 올라가면 어떻게 될까요? 그래서 고도 8.5km에서 K2를 살펴봤습니다. 일일 생산량이 최대 8.4Wh에 달합니다! 지브롤터 바로 남쪽에 있는 위도에서는 K2에서 0°C를 넘지 않습니다. 카이로보다 여름날의 일조량이 1/3 더 많고 일일 최고 기온은 0°입니다. 태양 복사열이 더 많은데 왜 이렇게 추운 걸까요? 이 지역 상공의 대기 중 온실가스가 적기 때문입니다.
금성의 평균 기온이 63도가 아닌 이유는 무엇인가요? 지구와 대기가 같다면 태양에 더 가까울수록 평균 63°가 되어야 합니다. 대기권 위쪽에서는 그렇지만 아래쪽으로 내려가면 455°입니다. 화성은 거의 전적으로 이산화탄소로 이루어진 대기를 가지고 있는데도 왜 그렇게 추울까요? 지상의 화성 대기의 밀도는 고도 35km의 지구 대기와 비슷합니다.
또한 자신의 위치 상공의 온실가스 기둥 질량으로 간주할 수도 있습니다. 화성 표면과 동일한 온실가스 기둥 질량을 얻으려면 지구에서 고도 30킬로미터 상공에 있어야 합니다. 지구와 대기가 같다면 화성의 평균 기온은 -40°C, -60°C는 지구보다 온실가스 기둥 질량이 훨씬 낮기 때문에 평균 -60°C가 될 것입니다.
2030년에 예상되는 가격을 고려할 때, 적도에서 30°를 넘지 않는 지역의 일반적인 24×365 전기 생산 박스는 3~5센트/kWh입니다. 이는 에너지 최적화된 정착지에 대해 계산한 것이므로 토지 비용은 포함되지 않았습니다. 토지 비용은 생활에 필요한 비용이며, 전기 생산은 추가적인 혜택입니다. 지구 궤도에서는 어떤 상황에서 더 저렴할까요?
1,000유로의 하드웨어의 무게가 포장 포함 3kg이고 200W가 필요하다고 가정해 보겠습니다. 전원 공급 장치의 무게는 3kg이고 가격은 100유로입니다. 1kg을 궤도에 올리는 데 스타십을 사용하면 100유로이므로 1,700유로입니다.
이 1,700유로는 하드웨어와 10년간의 전원 공급 장치입니다. 배터리는 지구 궤도를 한 바퀴 돌 때마다 한 번의 충전 주기를 갖습니다. 고도 2,000km에서 127분이면 10년 동안 41,386번의 충전 주기를 거치는 셈입니다. 정말 좋은 배터리이거나 배터리의 크기가 커서 지구 그림자에서는 주기가 70~40%에 불과한 것이 틀림없습니다.
지구상에 있는 이 하드웨어는 10년간 17,520kWh가 필요합니다. 여기에 사용된 매개 변수를 사용하면 24×265 전기 요금이 4센트/kWh인 에너지 최적화 주거 공간의 가격이 비슷해집니다.
이 수치는 대략적인 추정치일 뿐입니다. 사용된 매개 변수에 따라 하나 또는 다른 변형이 더 유리할 수 있습니다. 현재 대형 AI 기업들은 원자력 발전소에 투자하고 있습니다. 지구 궤도에서의 AI 아이디어는 원자력 발전소보다 저렴하다는 것을 기반으로 합니다. 적도 근처에서는 에너지에 최적화된 정착지가 원자력 발전소보다 훨씬 저렴합니다. 누가 더 저렴할까요?
몇 주 전에 "중국이 CO2로부터 에너지를 얻는다"와 같은 헤드라인을 읽었습니다. 저는 그런 말도 안 되는 기사는 절대 클릭하지 않습니다. 자신의 직업에 수치스러운 "언론인"만이 그러한 헤드 라인을 쓸 수 있습니다. 이제 열병합 발전소는 물을 가열하고 수증기를 사용하여 터빈을 작동하는 것이 실제로 무엇인지 밝혀졌습니다. 물 대신 CO2를 사용하면 더 높은 수준의 효율성을 달성 할 수 있습니다. 이것에 대한 동영상이 있습니다.
즉, 200kW 발전기라도 뜨거운 배기가스를 사용하여 분산형 전원 공급에 훨씬 더 나은 효율성을 달성할 수 있으며, 유일한 문제는 200 풀로드 시간/a에서 이것이 수익성이 있느냐는 것입니다.
지구를 350ppm CO2로 정화한다는 것은 대기 중 1ppm CO2를 걸러내 탄소와 산소로 재활용하는 데 약 47,000TWh의 전력이 필요하다는 뜻입니다. 누가 감당할 수 있을까요? 부유한 인류, 100억 인구만이 할 수 있는 일입니다. 에너지에 최적화된 100만㎢의 정착 지역만 해도 전 세계 번영과 지구 복원에 필요한 전력에 15만 TWh를 기여할 수 있을 것으로 예상됩니다.
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GEMINI 차세대 AG는 그 반대를 증명할 것입니다.
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20년 후 주식의 가치가 100배나 1000배가 될지, 아니면 몇 센트의 가치에 불과할지 여부가 중요한 것이 아닙니다. 우리 모두의 미래에 관한 문제입니다. 에코 파시즘과 어제의 화석 사이에 큰 대결이 벌어질까요, 아니면 사회의 깊은 분열을 극복하고 양쪽의 지지자들에게 새로운 목표를 위해 영감을 불어넣을 수 있을까요?
절약 대신 글로벌 번영과 지구 정화 제한과 기후 재앙 또는 피크 오일과 조금 더 많은 기후 재앙. 양쪽 모두 원격으로 실행 가능한 해결책이 없다는 것을 확신해야 합니다.
한편으로는 순배출 제로는 완전히 부적절한 목표이며, 그 대신 350ppm CO2로 지구를 깨끗하게 하는 것이 목표가 되어야 한다는 것을 보여 주어야 합니다. 다른 한편으로는 태양광 발전이 화석 에너지보다 더 높은 생활 수준을 가능하게 한다는 것을 보여줘야 합니다.
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