Bùng nổ trung tâm dữ liệu vì AI khiến nhiều nhà máy than cũ ở Mỹ ‘sống dai’, làm chậm quá trình chuyển dịch năng lượng sạch

Một loạt nghiên cứu mới từ các tổ chức môi trường tại Mỹ cho thấy làn sóng xây dựng trung tâm dữ liệu (datacenter) đang góp phần giữ cho nhiều nhà máy điện than cũ tiếp tục hoạt động lâu hơn dự kiến. Datacenter là các cơ sở chứa máy chủ, hệ thống lưu trữ và thiết bị mạng để vận hành dịch vụ số, điện toán đám mây và AI. Khi các mô hình AI ngày càng lớn và cần lượng tính toán khổng lồ, mức tiêu thụ điện của các datacenter cũng tăng mạnh, đảo ngược giai đoạn nhu cầu điện gần như đi ngang suốt nhiều năm trước đó.

Theo các báo cáo công bố đúng dịp Ngày Trái Đất, sự bùng nổ của AI cùng những khối lượng công việc tính toán tiêu thụ điện lớn đang khiến các công ty điện lực khó cho phép đóng cửa sớm các nhà máy điện than và khí đốt. Trong ngành hạ tầng số, “workload” là khối lượng tác vụ xử lý mà hệ thống phải gánh, còn AI training hay inference đều đòi hỏi nhiều điện năng hơn đáng kể so với các ứng dụng CNTT truyền thống. Trước đó, Bain & Company từng cảnh báo từ năm 2024 rằng nhu cầu năng lượng tại Mỹ có thể sớm vượt khả năng cung ứng nếu đà tăng này tiếp diễn.

Một ví dụ được nhắc đến nhiều là Omaha, nơi công ty điện lực cho rằng việc ngừng vận hành các tổ máy đốt than tại nhà máy North Omaha có thể gây thiếu điện trong khu vực vì nhu cầu từ các “server farm” gần đó tăng nhanh. Server farm là cụm lớn máy chủ đặt tập trung để phục vụ lưu trữ, xử lý dữ liệu và dịch vụ trực tuyến. Không chỉ vậy, một số khuôn viên datacenter còn phải tính tới phương án tự phát điện tại chỗ vì không thể kết nối lưới điện đúng thời điểm cần thiết, cho thấy áp lực hạ tầng điện đang trở nên rõ rệt.

Báo cáo “Energy Transition at Risk” sử dụng dữ liệu từ Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ cho thấy khoảng 40% kế hoạch đóng cửa nhà máy than hoặc chuyển đổi nhiên liệu dự kiến hoàn tất trước cuối năm 2025 vẫn chưa diễn ra. Theo nhóm nghiên cứu, nếu tốc độ loại bỏ điện than được duy trì như năm 2022, toàn bộ số nhà máy này có thể ngừng hoạt động vào năm 2040. Nhưng với nhịp độ hiện tại, điện than có thể còn tồn tại đến năm 2065. Song song đó, công suất điện khí tự nhiên đang tăng nhanh: tính đến tháng 12/2025, Mỹ dự kiến loại bỏ 13,2 GW công suất điện khí trước năm 2030 nhưng lại bổ sung tới 41,8 GW mới. GW, hay gigawatt, là đơn vị đo công suất điện quy mô rất lớn, thường dùng cho nhà máy điện và lưới điện quốc gia.

Điều khiến giới nghiên cứu lo ngại là các nhà máy điện khí mới thường có vòng đời 30 đến 40 năm. Điều đó đồng nghĩa Mỹ có nguy cơ bị “lock-in” vào hạ tầng phát điện dùng nhiên liệu hóa thạch thêm nhiều thập kỷ nữa, ngay cả khi năng lượng tái tạo vẫn tiếp tục tăng trưởng. “Lock-in” trong bối cảnh năng lượng là hiện tượng các khoản đầu tư lớn vào hạ tầng cũ khiến việc chuyển sang công nghệ sạch trở nên khó khăn và tốn kém hơn về sau.

Báo cáo thứ hai, với tiêu đề tạm dịch “Các nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch đang hoạt động lâu hơn – đồng nghĩa không khí bẩn hơn”, ước tính 15 “zombie power plants” đã phát thải gần 65 triệu tấn khí nhà kính trong năm 2023 sau khi tiếp tục vận hành vượt quá thời điểm lẽ ra phải nghỉ hưu. “Zombie power plant” là cách gọi những nhà máy đáng ra đã đóng cửa hoặc có kế hoạch ngừng hoạt động nhưng vẫn được giữ lại vì áp lực cung ứng điện. Lượng phát thải này thậm chí còn lớn hơn tổng phát thải ròng của bang Massachusetts trong năm 2022.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh tác hại không dừng ở khí nhà kính. Nhà máy than còn thải sulfur dioxide (SO2) và nitrogen oxides (NOx) — hai nhóm chất ô nhiễm góp phần hình thành bụi mịn và ozone tầng mặt đất. Bụi mịn là các hạt siêu nhỏ trong không khí có thể đi sâu vào phổi và máu, làm tăng nguy cơ hen suyễn, bệnh tim mạch và nhiều vấn đề hô hấp. Ozone tầng mặt đất khác với tầng ozone bảo vệ Trái Đất trên cao; đây là chất ô nhiễm gây hại cho phổi khi con người hít phải. Ngoài ra, các nhà máy điện than còn phát thải thủy ngân, một chất độc thần kinh có thể tích tụ trong chuỗi thức ăn trước khi đi vào cơ thể con người.

Các tổ chức đứng sau nghiên cứu kêu gọi giới hoạch định chính sách giảm tác động môi trường và y tế công cộng từ nhu cầu điện ngày càng tăng của datacenter. Những giải pháp được nêu gồm thúc đẩy hiệu suất năng lượng cao hơn, gỡ rào cản cho năng lượng sạch và đẩy nhanh lộ trình loại bỏ các nhà máy điện bẩn. Hiệu suất năng lượng trong datacenter thường gắn với các chỉ số như PUE (Power Usage Effectiveness), thước đo mức điện tiêu thụ của toàn cơ sở so với điện dùng trực tiếp cho thiết bị CNTT; chỉ số càng thấp càng hiệu quả. Các nhóm này cũng muốn datacenter vận hành theo cách giảm “load stress” cho lưới điện, tức giảm tình trạng lưới phải gánh tải quá cao vào những thời điểm căng thẳng.

Tuy vậy, triển vọng thay đổi chính sách không được đánh giá cao trong bối cảnh chính quyền Tổng thống Donald Trump tiếp tục nắm quyền. Theo bài viết gốc, ông Trump nhiều lần công kích điện gió và đã có các động thái cắt giảm hỗ trợ cho năng lượng tái tạo, bao gồm việc thu hẹp các ưu đãi thuế năng lượng sạch được tạo ra từ Đạo luật Giảm lạm phát năm 2022. Trước đó, một sắc lệnh hành pháp cũng từng đóng băng các phê duyệt liên bang mới đối với dự án điện gió trong lúc rà soát quy trình cấp phép.

Áp lực còn đến từ lập luận địa chính trị. Năm ngoái, Bộ trưởng Nội vụ Mỹ Doug Burgum, người từng là lãnh đạo trong ngành phần mềm, cho rằng chiến thắng trong cuộc đua AI với Trung Quốc quan trọng hơn việc ngăn biến đổi khí hậu. Cách nhìn này phản ánh một xu hướng ngày càng rõ: AI không còn chỉ là câu chuyện công nghệ, mà đã trở thành vấn đề chiến lược quốc gia, từ đó tác động trực tiếp đến quyết định đầu tư điện năng, hạ tầng số và cả chính sách môi trường.

Các nhóm vận động cho rằng thật phi lý khi dùng nguồn năng lượng “bẩn và nguy hiểm của ngày hôm qua” để cấp điện cho công nghệ của ngày mai. Họ đã khởi động một bản kiến nghị nhằm thúc đẩy datacenter, máy tính công nghiệp, mini pc chạy bằng năng lượng tái tạo, tuân thủ chuẩn hiệu quả năng lượng và giảm sức ép lên lưới điện. Dù vậy, thông điệp cốt lõi của các báo cáo là rất rõ ràng: nếu Mỹ không nhanh chóng mở rộng điện sạch và quản lý tốt cơn khát điện của AI, làn sóng datacenter mới có thể khiến các nhà máy điện than và khí đốt tiếp tục tồn tại lâu hơn, kéo theo ô nhiễm không khí nặng hơn và mục tiêu khí hậu ngày càng xa vời.