Resumo:
A aliança de tecnologia marítima "Optimal Transit", formada conjuntamente pela empresa de engenharia offshore InMar Technologies e pela desenvolvedora de sistemas de energia OptiFuel Systems, anunciou recentemente uma plataforma conceitual de infraestrutura offshore em grande escala chamada "Blue Economy VITAL 100 MW Kraaken".
O plano integra equipamentos de geração de energia offshore, instalações de dessalinização e centros de dados de inteligência artificial em um navio com capacidade de navegação autônoma. Afirma que não necessita de recursos terrestres, não depende de redes eléctricas terrestres e não exige o consumo de combustíveis fósseis tradicionais em operações de rotina.
De acordo com as especificações publicadas pela parte do projeto, o navio multifuncional foi projetado para ter uma capacidade total de geração de energia de 100 megawatts. Na configuração "VITAL", toda a potência do navio será implantada de forma abrangente: 40 MW de potência serão continuamente transmitidos à terra através de cabos umbilicais submarinos, o que é suficiente para atender às necessidades de energia 24 horas por dia de cerca de 32.000 residências; o sistema de água doce do navio pode usar tecnologia de vácuo para produzir 30 milhões de litros (aproximadamente 7,9 milhões de galões) de água doce por dia, o que pode fornecer água diariamente para cerca de 150.000 pessoas; a capacidade restante de 60 MW é usada especificamente para apoiar o cluster de computação de IA de alta densidade do navio. Esta solução é uma atualização e evolução do data center flutuante offshore lançado pela equipe do projeto em julho deste ano (originalmente planejado para ter múltiplas versões de 10 a 100 MW). Embora mantendo o sistema de energia original, o design do casco e da amarração, parte da capacidade de computação será transferida para o suporte de serviços públicos para áreas residenciais costeiras ou áreas de desastre.
O poder principal do Kraken depende de seu mecanismo patenteado "Digital Ocean Temperature Difference" (DOT), que é uma grande melhoria em relação à tecnologia tradicional de conversão de energia por diferença de temperatura do oceano (OTEC). Os sistemas OTEC convencionais vaporizam fluidos de trabalho de baixo ponto de ebulição (como amônia) através da água do mar superficial tropical quente para acionar turbinas para gerar eletricidade e, em seguida, usam água fria extraída do fundo do mar para condensar os fluidos de trabalho para formar um ciclo. O que é diferente do passado é que Kraken conecta o calor residual (cerca de 45 graus Celsius) gerado pelos servidores refrigerados a líquido no navio ao sistema de circulação para reaquecer e pressurizar o gás amônia antes de entrar na turbina; então, a água do mar profundo a partir de 5 graus Celsius recupera o gás residual no condensador. Baseando-se na recuperação de calor residual do servidor, no ciclo Rankine de vários estágios e na tecnologia de recuperação de entalpia, os desenvolvedores afirmam que o sistema pode reduzir o tamanho da turbina em cerca de 70%, e o tamanho da tubulação de água fria e a carga da bomba de água fria também podem ser reduzidos em 70%, reduzindo significativamente o limite físico para extração de água fria em projetos tradicionais de geração de energia com diferença de temperatura do oceano. Ao mesmo tempo, este ciclo térmico é combinado com a tecnologia de flash a vácuo de baixa pressão para usar fluidos quentes e frios para alcançar de forma colaborativa a dessalinização e a autocondensação da água do mar, formando um ciclo fechado de trindade de "geração de energia-computação produção de energia-água".
Em termos de engenharia de casco, o Kraken usa um projeto de catamarã de pequena área de hidroavião (SWATH), que tem aproximadamente 91 metros (300 pés) de comprimento e um deslocamento de aproximadamente 50.000 toneladas longas. Ao colocar a principal estrutura de flutuação na área de águas profundas, onde as ondas oscilam menos, o casco alcança uma estabilidade extremamente elevada para operações offshore. O hardware integrado do data center adota um design modular de refrigeração líquida, que facilita a desmontagem e atualização oportuna de acordo com a iteração do hardware de computação. Quando implantado próximo à costa, o navio é conectado à rede de dutos terrestres por meio de um sistema umbilical de desmontagem rápida; se ameaçado por um furacão ou tempestade extrema, o navio pode se desvencilhar de sua amarração em poucas horas, dirigir-se para uma área marítima segura a uma velocidade máxima de quase 16 nós e então retornar ao local para reiniciar após a tempestade. Esta elevada mobilidade permite-lhe não só servir ilhas remotas ou zonas industriais costeiras, mas também servir como uma tábua de salvação de emergência quando ocorrem desastres naturais. A equipa do projecto prevê ainda a montagem de 5 desses navios num raio de 3 quilómetros quadrados da área marítima para criar um "parque energético soberano offshore" com uma produção total de 200 megawatts de electricidade, 151 milhões de litros de água doce e 300 megawatts de capacidade computacional.
As estimativas de custos mostram que o custo total de construção de uma embarcação VITAL completa de 100 MW é estimado em US$ 587 milhões. A parte do projeto destacou que se uma usina de energia de 40 megawatts, uma usina de dessalinização de água do mar de 30 milhões de litros por dia e uma sala de informática de centro de dados de IA de 60 megawatts da mesma magnitude fossem construídas em terra, o investimento total seria de US$ 750 milhões a US$ 1,33 bilhão; a solução integrada offshore pode poupar cerca de 22% a 56% dos fundos de construção e reduzir o período de entrega de 6 a 10 anos para infraestruturas terrestres para cerca de 3 anos.
Apesar do conceito promissor, o projeto enfrenta muito escrutínio prático quando se trata de construção. Em primeiro lugar, o projeto ainda está nas fases de concepção do esquema e verificação dos gêmeos digitais. O financiamento Série A é utilizado apenas para a conclusão de desenhos de engenharia que atendam às especificações da sociedade classificadora. O cronograma de construção naval depende do financiamento da Série B planejado para 2027. Não existe nenhuma entidade pronta no mar. Em segundo lugar, uma produção líquida de 100 MW é um volume de engenharia sem precedentes para a energia termoelétrica oceânica. A eficiência teórica da OTEC tradicional é geralmente inferior a 4%, e o processamento de centenas de megawatts de energia normalmente requer o bombeamento de dezenas de bilhões de litros de água do mar por dia e a suspensão de um enorme cano de água fria que se estende por milhares de metros debaixo d'água e tem vários metros de diâmetro. Embora o sistema DOT alegue ser capaz de reduzir o diâmetro da tubulação, dados detalhados sobre a conexão física e a resistência à fadiga das tubulações de entrada de água do fundo do mar durante a fuga e redefinição de emergência do navio ainda não foram divulgados. Além disso, 40 MW de fonte de alimentação externa e 60 MW de carga computacional ocuparam totalmente a capacidade teórica instalada, e o balanço energético preciso do seu próprio consumo de energia, como bombas de vácuo de água doce e bombeamento de água fria do mar, ainda precisa ser verificado publicamente; A alegação de que o navio pode operar em áreas marítimas sem diferenças verticais significativas de temperatura, como o Ártico, também é inconsistente com os requisitos geográficos da termodinâmica tradicional para diferenças de temperatura oceânica, e há detalhes teóricos que não foram totalmente esclarecidos. A indústria acredita que todos os aspectos da tecnologia integrada pela Kraken têm uma base física madura, mas se essas instalações térmicas e de computação de alta densidade podem ser integradas com sucesso num único casco motorizado dentro do orçamento ainda precisa ser verificado por testes reais subsequentes.
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