Le réacteur nucléaire de TerraPower se démarque comme une solution clé pour alimenter les centres de données de l'IA

Les startups du nucléaire se positionnent comme la solution au défi le plus pressant des centres de données de l’IA : une énergie fiable et disponible en permanence. TerraPower, fondée par Bill Gates, est le dernier entrant, Bloomberg rapportant que l’entreprise prévoit de dévoiler son premier projet de centre de données cette année.

Bien que TerraPower n’ait pas divulgué le client spécifique, elle a précédemment annoncé en janvier que Meta avait accepté d’acheter huit de ses centrales Natrium. Le projet de centre de données à venir, dont les travaux de terrassement sont prévus pour 2027, sera la deuxième installation de l’entreprise, suivant sa première centrale actuellement en construction au Wyoming.

Tous les réacteurs nucléaires ne conviennent pas aux opérations des centres de données, mais TerraPower dispose d’un avantage distinct grâce à un stockage d’énergie intégré, ce qui lui confère un avantage concurrentiel. Cette capacité découle de son intégration avec des sources renouvelables telles que l’éolien et le solaire.

Les réacteurs nucléaires, y compris ceux de TerraPower, fonctionnent de manière plus efficace à pleine capacité. Les centrales nucléaires affichent le facteur de capacité le plus élevé parmi tous les types de production d’électricité, générant à leur puissance maximale 92,5 % du temps aux États-Unis. Cependant, cette efficacité s’accompagne d’un compromis : les réacteurs existants sont lents à s’adapter, capables de modifier leur production d’environ 5 % par minute, selon le laboratoire national des Rocheuses (National Laboratory of the Rockies).

Les nouveaux réacteurs modulaires de petite taille (SMR), au centre des préoccupations de nombreuses startups, peuvent ajuster leur production plus rapidement – environ 10 % de la puissance nominale par minute, selon le NRL. Pourtant, fonctionner en dessous de la pleine capacité est financièrement inefficace, car les revenus dépendent de la production d’électricité.

Ce problème s’applique à toutes les centrales électriques, mais il est particulièrement aigu pour l’énergie nucléaire, qui entraîne les dépenses en capital les plus élevées de toutes les technologies de production. Les startups espèrent que la fabrication en série des SMR réduira ces coûts, bien que cela reste à prouver. Même en cas de succès, la réalisation de ces avantages pourrait prendre une décennie ou plus. Comme les premières centrales sont coûteuses, les startups cherchent à les faire fonctionner à leur capacité maximale aussi souvent que possible.

Pour les centres de données, en particulier ceux utilisant une alimentation « behind-the-meter », cela présente un défi majeur. Leurs charges énergétiques fluctuent rapidement lorsque les GPU effectuent des entraînements d’IA ou traitent les invites des utilisateurs. Ces variations sont si importantes que des turbines à gaz naturel ont échoué sous la contrainte. Pour stabiliser les opérations, les centres doivent investir dans de grandes banques de batteries, augmentant davantage les coûts.

TerraPower a conçu son réacteur à sels fondus de 345 mégawatts pour répondre à ces problèmes. Un objectif clé de la conception était de s’assurer que le réacteur pourrait compléter des sources renouvelables intermittentes comme l’éolien et le solaire, nécessitant la capacité de monter et descendre rapidement. Bien que TerraPower ait initialement envisagé les renouvelables plutôt que les centres de données, les deux partagent des défis similaires d’intermittence, mais du point de vue opposé.

Pour obtenir une réponse rapide, TerraPower n’ajuste pas la puissance de base de son réacteur. Au lieu de cela, il maintient une fission continue, stockant la chaleur excédentaire dans un grand bain de sodium fondu. Lorsque la demande augmente, l’usine puise dans ce réservoir pour produire plus de vapeur et actionner les turbines. Cela permet aux équipements coûteux de fonctionner en continu, répartissant les coûts d’investissement sur un plus grand nombre d’heures de fonctionnement.

Cette approche combine le facteur de capacité élevé du nucléaire avec la technologie de stockage d’énergie, permettant à TerraPower de s’intégrer sans heurts dans des réseaux fortement renouvelables ou de se connecter directement aux centres de données. Cette flexibilité pourrait conférer à la startup un avantage concurrentiel pour alimenter les infrastructures d’IA.