Ngày 30/8, Elon Musk cho biết SpaceX đang lên kế hoạch tự đúc các linh kiện cốt lõi của turbine khí nhằm rút ngắn thời gian triển khai nguồn điện cho hạ tầng trí tuệ nhân tạo. Động thái diễn ra trong bối cảnh nhu cầu điện cho các trung tâm dữ liệu tăng mạnh, nhưng cũng kéo theo thêm tranh cãi về ô nhiễm và tác động sức khỏe cộng đồng.

Theo TechCrunch, một cơ sở đúc bí mật tại Bastrop, bang Texas, được cho là sẽ đảm nhiệm việc sản xuất cánh turbine và cánh hướng cho turbine khí.

Trên X ngày 30/8, Musk nói rằng SpaceX và Tesla đang khẩn trương xây dựng năng lực sản xuất điện mặt trời quy mô 100 GW mỗi năm, cho từng công ty. Tuy nhiên, ông cho rằng trong vài năm tới, khí tự nhiên vẫn cần thiết để bổ sung cho điện mặt trời và hỗ trợ giai đoạn mở rộng ban đầu.

Theo Musk, nút thắt lớn nhất trong sản xuất turbine khí chạy bằng khí tự nhiên nằm ở khâu đúc cánh turbine và cánh hướng. Nếu SpaceX tự làm được công đoạn này, thời gian đưa turbine vào vận hành có thể được rút ngắn tới 18 tháng.

Bối cảnh của kế hoạch này là ngành AI đang đối mặt với áp lực thiếu điện ngày càng rõ rệt. Trong khi tình trạng khan hiếm GPU vẫn chưa hạ nhiệt, với việc chip Blackwell mới nhất của Nvidia còn phải chờ giao hàng nhiều tháng, lưới điện cũng trở thành một điểm nghẽn lớn đối với quá trình mở rộng trung tâm dữ liệu.

Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự báo đến năm 2030, mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu có thể tăng gấp đôi. Trong khi đó, GE Vernova cho biết năng lực sản xuất turbine khí của hãng đến năm 2030 gần như đã kín chỗ vì nhu cầu từ hạ tầng AI.

Vì vậy, nhiều tập đoàn công nghệ lớn như Amazon, Google, Meta, OpenAI và Microsoft đang tìm cách tự đảm bảo nguồn điện bằng việc xây các nhà máy điện khí gần trung tâm dữ liệu, thay vì chờ kết nối lưới điện. Ngay cả những doanh nghiệp trước đây ưu tiên điện gió và điện mặt trời cũng đang chuyển sang dùng khí tự nhiên để đẩy nhanh tiến độ vận hành trung tâm dữ liệu.

Việc sản xuất cánh turbine khí đòi hỏi công nghệ cực kỳ phức tạp. Theo The Information, bộ phận này nằm trong vùng nóng nhất của turbine khí, hoạt động ở khoảng 1.648,9 đến 1.982,2 độ C.

Mức nhiệt này cao hơn khoảng 800 độ so với điểm nóng chảy của hợp kim kim loại dùng để chế tạo cánh turbine. Để chịu được môi trường như vậy, cánh turbine phải có hệ thống kênh làm mát bên trong, lớp phủ cách nhiệt và quy trình đúc đặc biệt tinh vi.

Đáng chú ý, cánh turbine phải được chế tạo dưới dạng tinh thể đơn, phát triển chậm trong lò chân không để tránh hình thành các ranh giới vi mô trong cấu trúc vật liệu. Trên toàn cầu hiện chỉ có 4 công ty có thể triển khai quy trình này ở quy mô công nghiệp, và năng lực của họ được cho là cũng gần như đã kín.

Cánh dùng cho động cơ phản lực cũng đòi hỏi quy trình sản xuất rất khó, nhưng cánh turbine khí phục vụ phát điện có kích thước lớn hơn nhiều, khiến việc sản xuất hàng loạt không lỗi càng trở nên phức tạp hơn.

Nếu SpaceX làm chủ được quy trình này, công ty của Musk sẽ nắm trong tay một năng lực sản xuất cốt lõi mà phần lớn doanh nghiệp xây dựng hạ tầng AI hiện vẫn phải phụ thuộc vào số ít nhà cung cấp. Khi đó, các đối thủ có tiềm lực tài chính nhưng thiếu nền tảng sản xuất có thể gặp bất lợi trong ngắn hạn. Dù vậy, khả năng SpaceX đạt được năng lực này và quy mô sản xuất thực tế đến đâu vẫn còn cần được kiểm chứng.

Tuy nhiên, turbine khí càng được triển khai nhanh thì tranh cãi về ô nhiễm không khí càng có thể gia tăng. Tại Mỹ, đã xuất hiện các vụ kiện liên bang liên quan đến khí thải từ turbine khí, đồng thời một số nghiên cứu y tế cũng đang được tiến hành.

Tại Memphis, xAI đã vận hành turbine khí từ năm 2024 để cấp điện cho trung tâm dữ liệu Colossus. Hiệp hội Quốc gia vì Sự tiến bộ của Người da màu (NAACP) nhiều lần nêu vấn đề rằng xAI đã vận hành một số turbine khí khi chưa có giấy phép và biện pháp kiểm soát ô nhiễm theo yêu cầu của luật liên bang.

NAACP cảnh báo turbine khí có thể phát thải các chất gây sương mù cùng hóa chất độc hại như formaldehyde, đồng thời cho rằng những chất ô nhiễm này có liên quan đến hen suyễn, bệnh hô hấp và một số loại ung thư.

Khu vực xung quanh cơ sở này vốn đã là cộng đồng chịu gánh nặng ô nhiễm công nghiệp lớn. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Memphis cũng nhận định, dù lưu ý rằng phân tích nội bộ còn hạn chế, chất lượng không khí do hoạt động của trung tâm dữ liệu đã “xấu đi đôi chút”.

Memphis chỉ là một trong những điểm nóng liên quan đến việc sử dụng turbine khí cho trung tâm dữ liệu. Tại bang Virginia, khu vực được gọi là “Data Center Alley” cũng phát sinh các vấn đề về môi trường và sức khỏe khi turbine khí được dùng để đảm bảo nguồn điện.

Một nghiên cứu do Ủy ban Môi trường Piedmont đặt hàng đã sử dụng mô hình đánh giá tác động sức khỏe COBRA của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ để phân tích tác động phát thải từ 8 turbine khí vận hành thường trực cho một trung tâm dữ liệu.

Kết quả ước tính lượng phát thải này có thể ảnh hưởng tới hơn 2,5 triệu người trên nhiều hạt, đồng thời làm phát sinh thêm 3,4 đến 6,5 ca tử vong sớm mỗi năm và gây thiệt hại chi phí y tế từ 53 triệu đến 99 triệu USD mỗi năm.

Tuy nhiên, nghiên cứu cũng nhấn mạnh đây không phải thiệt hại thực tế hay số ca tử vong đã xảy ra, mà là kết quả mô phỏng dựa trên lượng phát thải ước tính.

Việc tự sản xuất linh kiện turbine khí có thể trở thành một chiến lược chuỗi cung ứng mới để đẩy nhanh tiến độ đảm bảo điện cho các trung tâm dữ liệu AI. Nhưng song song với đó, việc mở rộng phát điện bằng khí tự nhiên cũng có nguy cơ làm gia tăng ô nhiễm không khí và rủi ro sức khỏe cộng đồng, cho thấy cuộc đua mở rộng hạ tầng AI giờ không chỉ là bài toán nguồn điện mà còn là vấn đề môi trường và pháp lý.