Resumen:
La alianza de tecnología marítima "Optimal Transit", formada conjuntamente por la empresa de ingeniería offshore InMar Technologies y el desarrollador de sistemas energéticos OptiFuel Systems, anunció recientemente una plataforma conceptual de infraestructura offshore a gran escala llamada "Blue Economy VITAL 100 MW Kraaken".
El plan integra equipos de generación de energía marina, instalaciones de desalinización y centros de datos de inteligencia artificial en un barco con capacidades de navegación autónoma. Afirma que no requiere recursos terrestres, no depende de redes eléctricas terrestres y no requiere el consumo de combustibles fósiles tradicionales en operaciones rutinarias.
Según las especificaciones publicadas por el responsable del proyecto, el barco polivalente está diseñado para tener una capacidad total de generación de energía de 100 megavatios. Bajo la configuración "VITAL", toda la potencia del barco se desplegará de manera integral: 40 MW de potencia se transmitirán continuamente a tierra a través de cables umbilicales submarinos, lo que es suficiente para satisfacer las necesidades de energía las 24 horas del día de unos 32.000 hogares; el sistema de agua dulce del barco puede utilizar tecnología de flash de vacío para producir 30 millones de litros (aproximadamente 7,9 millones de galones) de agua dulce por día, lo que puede suministrar agua diaria a unas 150.000 personas; la capacidad restante de 60 MW se utiliza específicamente para respaldar el grupo informático de IA de alta densidad del barco. Esta solución es una actualización y evolución del centro de datos flotante marino lanzado por el equipo del proyecto en julio de este año (originalmente planeado para tener múltiples versiones de 10 a 100 MW). Mientras se mantiene el sistema de energía, el diseño del casco y del amarre originales, parte de la potencia informática se transferirá al soporte de servicios públicos para áreas residenciales costeras o áreas de desastre.
La potencia central de Kraken se basa en su motor patentado "Diferencia Digital de Temperatura del Océano" (DOT), que es una mejora importante con respecto a la tecnología tradicional de conversión de energía por diferencia de temperatura del océano (OTEC). Los sistemas OTEC convencionales vaporizan fluidos de trabajo de bajo punto de ebullición (como el amoníaco) a través de agua de mar cálida de la superficie tropical para impulsar turbinas para generar electricidad, y luego usan agua fría extraída de las profundidades del mar para condensar los fluidos de trabajo y formar un ciclo. Lo que es diferente del pasado es que Kraken conecta el calor residual (aproximadamente 45 grados Celsius) generado por los servidores refrigerados por líquido en el barco al sistema de circulación para recalentar y presurizar el gas amoníaco antes de ingresar a la turbina; luego, el agua de mar profunda a una temperatura de 5 grados centígrados recupera el gas residual en el condensador. Basándose en la recuperación de calor residual del servidor, el ciclo Rankine de múltiples etapas y la tecnología de recuperación de entalpía, los desarrolladores afirman que el sistema puede reducir el tamaño de la turbina en aproximadamente un 70%, y el tamaño de la tubería de agua fría y la carga de la bomba de agua fría también se pueden reducir en un 70%, reduciendo así significativamente el umbral físico para la extracción de agua fría en proyectos tradicionales de generación de energía por diferencia de temperatura del océano. Al mismo tiempo, este ciclo térmico se combina con la tecnología de flash de vacío de baja presión para utilizar fluidos fríos y calientes para lograr de manera colaborativa la desalinización y la autocondensación del agua de mar, formando un circuito cerrado trinitario de "generación de energía, computación, producción de energía y agua".
En términos de ingeniería del casco, Kraken utiliza un diseño de catamarán de área de hidroplano pequeño (SWATH), que tiene aproximadamente 91 metros (300 pies) de largo y un desplazamiento de aproximadamente 50.000 toneladas largas. Al colocar la estructura de flotabilidad principal en la zona de aguas profundas, donde las olas se balancean menos, el casco logra una estabilidad extremadamente alta para operaciones en alta mar. El hardware del centro de datos integrado adopta un diseño modular de refrigeración líquida, que facilita el desmontaje y la actualización oportunos según la iteración del hardware informático. Cuando se despliega cerca de la costa, el barco se conecta a la red de tuberías terrestres a través de un sistema umbilical de desmontaje rápido; Si se ve amenazado por un huracán o una tormenta extrema, el barco puede soltarse de su amarre en unas pocas horas, dirigirse a una zona marítima segura a una velocidad máxima de casi 16 nudos y luego regresar al lugar para reiniciarse después de la tormenta. Esta alta movilidad le permite no sólo servir a islas remotas o áreas industriales costeras, sino también servir como salvavidas de emergencia cuando ocurren desastres naturales. El equipo del proyecto incluso prevé ensamblar cinco de estos barcos en un área de 3 kilómetros cuadrados de área marítima para crear un "parque energético soberano marino" con una producción total de 200 megavatios de electricidad, 151 millones de litros de agua dulce y 300 megavatios de potencia informática.
Las estimaciones de costos muestran que el costo total de construir un buque VITAL completo de 100 MW se estima en $587 millones. La parte del proyecto señaló que si se construyeran en tierra una planta de energía de 40 megavatios, una planta desalinizadora de agua de mar de 30 millones de litros por día y una sala de computadoras de centro de datos de inteligencia artificial de 60 megavatios de la misma magnitud, la inversión total sería de entre 750 millones de dólares y 1,33 mil millones de dólares; La solución integrada offshore puede ahorrar entre un 22% y un 56% de los fondos de construcción y reducir el período de entrega de 6 a 10 años para la infraestructura terrestre a aproximadamente 3 años.
A pesar del concepto prometedor, el proyecto se enfrenta a un gran escrutinio práctico en lo que respecta a la construcción. En primer lugar, el proyecto aún se encuentra en las etapas de diseño del esquema y verificación del gemelo digital. El financiamiento Serie A sólo se utiliza para realizar planos de ingeniería que cumplan con las especificaciones de las sociedades clasificadoras. El calendario de construcción naval depende de la financiación Serie B prevista para 2027. No existe ninguna entidad ya preparada en el mar. En segundo lugar, una producción neta de 100 MW es un volumen de ingeniería sin precedentes para la energía termoeléctrica oceánica. La eficiencia teórica de los OTEC tradicionales suele ser inferior al 4%, y procesar cientos de megavatios de energía suele requerir bombear decenas de miles de millones de litros de agua de mar por día y suspender una enorme tubería de agua fría que se extiende miles de metros bajo el agua y tiene varios metros de diámetro. Aunque el sistema DOT afirma poder reducir el diámetro de las tuberías, aún no se han publicado datos detallados sobre la conexión física y la resistencia a la fatiga de las tuberías de entrada de agua de aguas profundas durante el escape de emergencia y el restablecimiento de los barcos. Además, 40 MW de fuente de alimentación externa y 60 MW de carga informática han ocupado completamente la capacidad teórica instalada, y aún debe verificarse públicamente el balance energético preciso de su propio consumo de energía, como las bombas de vacío de agua dulce y el bombeo de agua de mar fría; La afirmación de que el barco puede operar en zonas marítimas que carecen de diferencias verticales de temperatura significativas, como el Ártico, también es incompatible con los requisitos geográficos de la termodinámica tradicional para las diferencias de temperatura del océano, y hay detalles teóricos que no se han aclarado completamente. La industria cree que todos los aspectos de la tecnología integrada por Kraken tienen una base física madura, pero aún es necesario verificar mediante pruebas reales posteriores si dichas instalaciones térmicas y informáticas de alta densidad se pueden integrar con éxito en un solo casco motorizado dentro del presupuesto.
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