Zusammenfassung:
Die maritime Technologieallianz „Optimal Transit“, die gemeinsam vom Offshore-Ingenieurunternehmen InMar Technologies und dem Energiesystementwickler OptiFuel Systems gegründet wurde, kündigte kürzlich eine groß angelegte Offshore-Infrastrukturkonzeptplattform mit dem Namen „Blue Economy VITAL 100 MW Kraaken“ an.
Der Plan integriert Offshore-Stromerzeugungsanlagen, Entsalzungsanlagen und Rechenzentren für künstliche Intelligenz in ein Schiff mit autonomen Navigationsfähigkeiten. Es wird behauptet, dass es keine Landressourcen benötigt, nicht auf Landstromnetze angewiesen ist und im Routinebetrieb keinen Verbrauch traditioneller fossiler Brennstoffe erfordert.
Nach den von der Projektpartei veröffentlichten Spezifikationen ist das Mehrzweckschiff auf eine Gesamtstromerzeugungskapazität von 100 Megawatt ausgelegt. In der „VITAL“-Konfiguration wird die gesamte Schiffsenergie flächendeckend genutzt: 40 MW Strom werden kontinuierlich über unterseeische Versorgungskabel an Land übertragen, was ausreicht, um den Strombedarf von rund 32.000 Haushalten rund um die Uhr zu decken; Das Frischwassersystem des Schiffes kann mithilfe der Vakuum-Flash-Technologie 30 Millionen Liter (ca. 7,9 Millionen Gallonen) Frischwasser pro Tag produzieren, wodurch etwa 150.000 Menschen täglich mit Wasser versorgt werden können. Die verbleibende Kapazität von 60 MW wird speziell zur Unterstützung des hochdichten KI-Computing-Clusters des Schiffes verwendet. Bei dieser Lösung handelt es sich um ein Upgrade und eine Weiterentwicklung des schwimmenden Offshore-Rechenzentrums, das das Projektteam im Juli dieses Jahres ins Leben gerufen hat (ursprünglich waren mehrere Versionen von 10 bis 100 MW geplant). Unter Beibehaltung des ursprünglichen Stromversorgungssystems, des Rumpfs und der Verankerungskonstruktion wird ein Teil der Rechenleistung zur Versorgung von Küstenwohngebieten oder Katastrophengebieten übertragen.
Die Kernleistung von Kraken beruht auf seiner patentierten „Digital Ocean Temperature Difference“ (DOT)-Engine, die eine wesentliche Verbesserung gegenüber der herkömmlichen OTEC-Technologie (Ocean Temperature Difference Energy Conversion) darstellt. Herkömmliche OTEC-Systeme verdampfen Arbeitsflüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt (z. B. Ammoniak) durch warmes tropisches Oberflächenmeerwasser, um Turbinen zur Stromerzeugung anzutreiben, und verwenden dann aus der Tiefsee gewonnenes kaltes Wasser, um die Arbeitsflüssigkeiten zu kondensieren und so einen Kreislauf zu bilden. Der Unterschied zur Vergangenheit besteht darin, dass Kraken die von den flüssigkeitsgekühlten Servern auf dem Schiff erzeugte Abwärme (ca. 45 Grad Celsius) an das Zirkulationssystem anschließt, um das Ammoniakgas erneut zu erwärmen und unter Druck zu setzen, bevor es in die Turbine gelangt. Anschließend gewinnt tiefes Meerwasser von 5 Grad Celsius das Abgas im Kondensator zurück. Basierend auf Server-Abwärmerückgewinnung, mehrstufigem Rankine-Zyklus und Enthalpierückgewinnungstechnologie behaupten die Entwickler, dass das System die Größe der Turbine um etwa 70 % reduzieren kann und dass auch die Größe der Kaltwasserleitung und die Belastung der Kaltwasserpumpe um 70 % reduziert werden können, wodurch die physikalische Schwelle für die Kaltwasserentnahme in herkömmlichen Stromerzeugungsprojekten mit Meerestemperaturunterschieden deutlich gesenkt wird. Gleichzeitig wird dieser Wärmekreislauf mit der Niederdruck-Vakuum-Flash-Technologie kombiniert, um heiße und kalte Flüssigkeiten zu nutzen, um gemeinsam Meerwasserentsalzung und Selbstkondensation zu erreichen und so einen dreifachen geschlossenen Kreislauf aus „Stromerzeugung, Rechenleistung und Wasserproduktion“ zu bilden.
In Bezug auf die Rumpftechnik verwendet Kraken ein Small Waterplane Area Catamaran (SWATH)-Design, das etwa 91 Meter (300 Fuß) lang ist und eine Verdrängung von etwa 50.000 Tonnen hat. Durch die Platzierung der Hauptauftriebsstruktur im Tiefwasserbereich, wo die Wellen weniger schwanken, erreicht der Rumpf eine extrem hohe Stabilität für den Offshore-Einsatz. Die integrierte Hardware des Rechenzentrums verfügt über ein modulares Flüssigkeitskühlungsdesign, das eine zeitnahe Demontage und Aufrüstung entsprechend der Iteration der Computerhardware ermöglicht. Beim Einsatz in Küstennähe ist das Schiff über ein schnell abnehmbares Versorgungssystem mit dem Landpipelinenetz verbunden; Wenn ein Hurrikan oder ein extremer Sturm droht, kann sich das Schiff innerhalb weniger Stunden von seiner Verankerung lösen, mit einer Höchstgeschwindigkeit von fast 16 Knoten in ein sicheres Seegebiet fahren und dann nach dem Sturm zum Zurücksetzen an den Einsatzort zurückkehren. Diese hohe Mobilität ermöglicht es ihm, nicht nur abgelegene Inseln oder Industriegebiete an der Küste zu versorgen, sondern auch als Rettungsleine bei Naturkatastrophen zu dienen. Das Projektteam stellt sich sogar vor, fünf solcher Schiffe innerhalb einer Meeresfläche von drei Quadratkilometern zusammenzubauen, um einen „offshore souveränen Energiepark“ mit einer Gesamtleistung von 200 Megawatt Strom, 151 Millionen Litern Süßwasser und 300 Megawatt Rechenleistung zu schaffen.
Kostenschätzungen zeigen, dass die Gesamtkosten für den Bau eines kompletten 100-MW-VITAL-Schiffs auf 587 Millionen US-Dollar geschätzt werden. Die Projektpartei wies darauf hin, dass die Gesamtinvestition 750 bis 1,33 Milliarden US-Dollar betragen würde, wenn ein 40-Megawatt-Kraftwerk, eine Meerwasserentsalzungsanlage mit 30 Millionen Litern pro Tag und ein 60-Megawatt-KI-Rechenzentrums-Computerraum derselben Größe an Land gebaut würden; Die integrierte Offshore-Lösung kann etwa 22 bis 56 % der Baukosten einsparen und die Lieferzeit von 6 bis 10 Jahren für die Landinfrastruktur auf etwa 3 Jahre verkürzen.
Trotz des vielversprechenden Konzepts steht das Projekt im Hinblick auf den Bau vor einer intensiven praktischen Prüfung. Zunächst einmal befindet sich das Projekt noch in der Phase des Schemaentwurfs und der Verifizierung des digitalen Zwillings. Die Finanzierung der Serie A wird ausschließlich für die Erstellung technischer Zeichnungen verwendet, die den Spezifikationen der Klassifikationsgesellschaft entsprechen. Der Zeitplan für den Schiffbau hängt von der geplanten Serie-B-Finanzierung im Jahr 2027 ab. Auf See gibt es kein fertiges Unternehmen. Zweitens ist eine Nettoleistung von 100 MW ein beispielloses technisches Volumen für die thermoelektrische Energie des Ozeans. Der theoretische Wirkungsgrad herkömmlicher OTEC beträgt normalerweise weniger als 4 %, und die Verarbeitung von Hunderten Megawatt Leistung erfordert normalerweise das Pumpen von Dutzenden Milliarden Litern Meerwasser pro Tag und das Aufhängen einer riesigen Kaltwasserleitung, die sich über Tausende von Metern unter Wasser erstreckt und einen Durchmesser von mehreren Metern hat. Obwohl das DOT-System behauptet, den Rohrdurchmesser reduzieren zu können, wurden noch keine detaillierten Daten über die physische Verbindung und die Ermüdungsbeständigkeit von Tiefsee-Wassereinlassleitungen während der Notflucht und dem Zurücksetzen von Schiffen veröffentlicht. Darüber hinaus haben 40 MW externe Stromversorgung und 60 MW Rechenlast die theoretisch installierte Kapazität vollständig ausgelastet, und die genaue Energiebilanz des eigenen Stromverbrauchs, wie z. B. Frischwasser-Vakuumpumpen und Kaltwasserpumpen, muss noch öffentlich überprüft werden; Die Behauptung, dass das Schiff in Meeresgebieten ohne erhebliche vertikale Temperaturunterschiede wie der Arktis eingesetzt werden kann, steht auch im Widerspruch zu den geografischen Anforderungen der traditionellen Thermodynamik für Meerestemperaturunterschiede und es gibt theoretische Details, die nicht vollständig geklärt sind. Die Branche geht davon aus, dass alle Aspekte der von Kraken integrierten Technologie eine ausgereifte physikalische Grundlage haben. Ob jedoch solche hochdichten Wärme- und Rechenanlagen im Rahmen des Budgets erfolgreich in einen einzigen motorisierten Rumpf integriert werden können, muss noch durch anschließende tatsächliche Tests überprüft werden.
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