الطاقة والمياه والذكاء الاصطناعي في البحر: نظرة على مشروع كراكن الذي تبلغ تكلفته 587 مليون دولار والذي يعد بأداء ثلاث وظائف في آن واحد

تقول شركة أوبتيمال ترانزيت إن مشروعها المقترح "فايتال 100 ميغاواط كراكن" قادر على تزويد المناطق الساحلية بالكهرباء، وإنتاج ملايين الغالونات من المياه العذبة، وتشغيل مركز بيانات للذكاء الاصطناعي من منصة بحرية متنقلة واحدة. يُعدّ هذا المفهوم طموحًا، لكن تقنيته الأساسية لم تُجرَ عليها بعدُ تجربة مستقلة على النطاق الموعود.

بقلم كارلا ألفارادو يتبع  

بوفورت، كارولاينا الجنوبية | نُشر في الساعة 6:04 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة

يقدم مفهوم سفينة أمريكية تم الكشف عنه حديثاً حلاً لثلاث من أسرع مشاكل البنية التحتية نمواً في العالم من خلال وضعها على نفس الهيكل.

قدمت شركة Optimal Transit، وهي شراكة في مجال التكنولوجيا البحرية بين شركتي InMar Technologies و OptiFuel Systems، منصة Blue Economy VITAL 100 MW Kraaken، وهي منصة بحرية مقترحة مصممة لتوليد الكهرباء وتحلية مياه البحر واستضافة الحوسبة للذكاء الاصطناعي في وقت واحد.

الأرقام المعلنة هائلة. تقول شركة "أوبتيمال ترانزيت" إن السفينة قادرة على تصدير ما يصل إلى 40 ميغاواط من الكهرباء بشكل مستمر إلى الشاطئ، وهو ما يكفي، وفقًا لتقديرات الشركة، لتزويد حوالي 32 ألف منزل بالطاقة. كما يمكنها إنتاج حوالي 30 مليون لتر، أو 7.9 مليون غالون، من المياه العذبة يوميًا، وهي كمية تكفي، بحسب الشركة، لإعالة 150 ألف شخص. وفي الوقت نفسه، ستبقى 60 ميغاواط من الطاقة متاحة لمركز بيانات متطور على متن السفينة، مصمم خصيصًا للذكاء الاصطناعي.

ستصل الطاقة والمياه والحوسبة إلى اليابسة عبر نظام توصيل سريع الفصل. في حال اقتراب عاصفة قوية، يمكن للسفينة الانفصال عن مرساها البحري والانتقال إلى موقع آخر، ثم إعادة الاتصال بعد زوال الخطر.

إنه اقتراحٌ لافتٌ للنظر بالنسبة للمدن الساحلية والدول الجزرية ومناطق الكوارث حيث قد تكون الموارد الثلاثة شحيحة. وهو أيضاً، في الوقت الراهن، مجرد اقتراح.

نشرت شركة أوبتيمال ترانزيت رسومات توضيحية، ووصفاً فنياً، وأهدافاً إنتاجية، وتوقعات اقتصادية. لكنها لم تعلن عن اكتمال سفينة VITAL، أو عن نموذج أولي عامل بقدرة 100 ميغاواط، أو عن عقد بناء، أو عن عرض توضيحي مستقل ومعتمد لنظام الطاقة الكامل بهذا الحجم.

يُعدّ هذا الوضع أساسياً لفهم الخبر. ينبغي تقييم مشروع "كراكن" كمفهوم هندسي وتجاري جاد ذي مكونات محددة، وليس كسفينة تُزوّد الساحل بالكهرباء ومياه الشرب.

ثلاث وظائف على هيكل واحد

يُعدّ VITAL Kraaken التكوين الثاني لمنصة Optimal Transit التي طُرحت في يوليو كمركز بيانات ذكاء اصطناعي عائم ذاتي التشغيل. وجّه المفهوم الأصلي معظم إنتاجه الصافي نحو الحوسبة. أما تصميم VITAL فيُغيّر توزيع الموارد بدلاً من استبدال البنية الأساسية.

خدماتها الثلاثة المقترحة هي:

1. يتم تصدير الطاقة الكهربائية الأساسية المستمرة إلى شبكة ساحلية أو نظام مرافق محلي.
2. يتم إنتاج المياه العذبة من خلال عملية التحلية بالتفريغ السريع وتوصيلها إلى الشاطئ.
3. قدرة الحوسبة المدمجة للذكاء الاصطناعي، أو الخدمات السحابية، أو البنية التحتية الرقمية السيادية.

يُعدّ هذا التكامل أبرز ميزة تجارية جذابة في المشروع. يتطلب التطوير التقليدي محطة توليد طاقة، ومحطة تحلية مياه، ومركز بيانات، ولكل منها متطلباتها الخاصة من حيث الأرض والتراخيص والإنشاء والربط. أما مشروع "أوبتيمال ترانزيت" فيقترح التعامل مع هذه الوظائف كأصل بحري متنقل واحد.

قال جيف كلاين، رئيس شركة InMar Technologies، في إعلان الشركة، إن تكوين VITAL يسأل عما يحدث عندما يتم إعادة توجيه جزء من إنتاج مركز بيانات ذاتي التشغيل نحو ساحل يفتقر إلى الكهرباء الموثوقة أو المياه النظيفة.

وكان جوابه عبارة عن سفينة قادرة على خدمة ما يعادل مدينة صغيرة إلى أجل غير مسمى دون الاتصال بشبكة كهربائية موجودة.

هذا البيان يعبر عن ادعاء شركة أوبتيمال ترانزيت، وليس نتيجة تشغيلية تم التحقق منها بشكل مستقل.

كيف يقول الكراكن إنه سيولد الطاقة

يُعدّ محرك المحيط الحراري الرقمي الحاصل على براءة اختراع من شركة أوبتيمال ترانزيت، أو ما يُعرف اختصاراً بـ DOT، محور التصميم. ويعتمد النظام على مبادئ تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات، والتي تُعرف عادةً باسم OTEC.

تعتمد تقنية تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات (OTEC) على فرق درجة الحرارة بين مياه البحر الدافئة السطحية والمياه الباردة المستخرجة من أعماق المحيط. في نظام ذي دورة مغلقة، تُسخّن مياه البحر الدافئة سائلاً ذا درجة غليان منخفضة، غالباً ما يكون الأمونيا. يتبخر السائل ويُشغّل توربيناً. ثم تُكثّف مياه البحر الباردة العميقة البخار، مما يسمح بتكرار الدورة.

العملية قائمةٌ فيزيائيًا، لكن استخلاص طاقة مفيدة من فرق درجة حرارة صغير نسبيًا أمرٌ صعب. وتشير وزارة الطاقة الأمريكية إلى أن أنظمة تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات (OTEC) تتميز بكفاءة تحويل منخفضة، ولا تستطيع تحويل سوى جزء ضئيل من الطاقة الحرارية المتاحة إلى طاقة قابلة للاستخدام. كما يتطلب الأمر ضخ كميات كبيرة من مياه البحر عبر مبادلات حرارية، ويستهلك هذا الضخ جزءًا من الكهرباء التي ينتجها النظام.

تقول الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) إن أقوى إمكانات تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات (OTEC) توجد بشكل عام في المناطق الاستوائية حيث يظل الفرق بين المياه السطحية الدافئة والمياه الباردة العميقة أكبر من حوالي 20 درجة مئوية، أو 36 درجة فهرنهايت، على مدار العام.

تقول شركة أوبتيمال ترانزيت إن وزارة النقل الأمريكية تُحسّن المعادلة بإضافة الحرارة المُستعادة من خوادمها الحاسوبية المُبرّدة بالسوائل. تُظهر الرسوم البيانية المنشورة دخول مياه المحيط الدافئة عند درجة حرارة حوالي 25 درجة مئوية، بينما تعمل حرارة النفايات من الخوادم، والتي يُقال إنها تقارب 45 درجة مئوية، على زيادة تسخين سائل التشغيل قبل وصوله إلى التوربين. أما المياه العميقة التي تقارب 5 درجات مئوية فتُوفّر التبريد.

تصف الشركة دورة رانكين متعددة المراحل، واستعادة المحتوى الحراري، والشحن الفائق، وتخليق الأمونيا الخضراء بأنها أجزاء من النظام. كما تدّعي أن التصميم يمكن أن يقلل من الحجم اللازم للتوربينات والمضخات والمكثفات وأنابيب المياه العميقة مقارنةً بأنظمة تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات التقليدية.

الفكرة جذابة منطقياً. تولد خوادم الذكاء الاصطناعي حرارة كبيرة، وتستهلك مراكز البيانات عادةً طاقةً لتبديد هذه الحرارة. استخدام هذه الحرارة كمدخل لعملية أخرى قد يحسن كفاءة النظام ككل.

تكمن المشكلة العالقة في الحجم. لم تُعرض التحسينات التي تدّعيها شركة أوبتيمال ترانزيت علنًا بعد على سفينة بقدرة 100 ميغاواط. وذكرت خطة الشركة لشهر يوليو أن تمويل السلسلة (أ) سيدعم الرسومات الهندسية المناسبة لمراجعة المكتب الأمريكي للشحن والتحقق من صحة التوأم الرقمي لمحرك وزارة النقل.

يمكن للنمذجة الرقمية أن تكشف عن المشكلات الهندسية وتُحسّن تقديرات الأداء. لكنها لا تُضاهي تجربة التشغيل التجريبي في بيئة مياه البحر الحقيقية، وما يصاحبها من تآكل ونمو الكائنات البحرية وأعطال المعدات وتغيرات ظروف المحيط.

لماذا ينقل الذكاء الاصطناعي الحوار إلى الخارج

يأتي ظهور كراكن في وقت يواجه فيه مطورو الذكاء الاصطناعي قيدًا ماديًا أساسيًا. قد تبدو الحوسبة افتراضية، لكن البنية التحتية التي تدعمها تتطلب أرضًا وطاقة ومعدات تبريد ووصلات نقل ومياه.

تشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى أن مراكز البيانات استهلكت حوالي 415 تيراواط ساعة من الكهرباء على مستوى العالم في عام 2024، أي ما يقارب 1.5% من إجمالي استهلاك الكهرباء العالمي. وتتوقع الوكالة، في سيناريوها الأساسي، أن يصل الاستهلاك إلى حوالي 945 تيراواط ساعة بحلول عام 2030.

نما استخدام الكهرباء من قبل مراكز البيانات التي تركز على الذكاء الاصطناعي بسرعة خاصة في عام 2025. ويمكن أن يؤدي تركيز المرافق الجديدة إلى الضغط على الشبكات المحلية حتى عندما تظل حصتها العالمية من الكهرباء محدودة نسبيًا.

قد يتم تخطيط وبناء مركز بيانات ضخم بوتيرة أسرع من قدرة التوليد وخطوط النقل اللازمة لتشغيله. وقد تمتد قوائم انتظار الربط بالشبكة لسنوات. كما أعربت المجتمعات المحلية عن مخاوفها بشأن استهلاك المياه، واستخدام الأراضي، والانبعاثات، وتأثير الطلب الصناعي على الطاقة على المستهلكين المحليين.

إن نقل مركز البيانات إلى الخارج لا يُلغي تلك المتطلبات، بل يُغير مكان وكيفية تلبيتها.

يُوفر المحيط بيئة تبريد واسعة ومصدرًا محتملاً للطاقة الحرارية. ويمكن لحوض بناء السفن بناء جزء كبير من المنصة في ظل ظروف مُحكمة. ويمكن نقل السفينة المُكتملة إلى العميل بدلاً من تجميعها بالكامل في الموقع النهائي.

ويفرض هذا النهج أعباءً أخرى: الكابلات تحت سطح البحر، والربط، وأنابيب المياه العميقة، والاتصالات البحرية، وتآكل المياه المالحة، والتخطيط للعواصف، وسلامة الطاقم، والأمن السيبراني، والترخيص البيئي.

يستبدل مشروع كراكن مجموعة من قيود البنية التحتية بأخرى. وتعتمد الجدوى التجارية على إمكانية إدارة البنية البحرية بشكل أسرع وأقل تكلفة.

ميزة تحلية المياه

غالباً ما تتطلب عملية تحلية المياه كميات كبيرة من الطاقة، لأن فصل الأملاح عن مياه البحر يستلزم استخدام الحرارة أو الضغط أو كليهما. وتقترح شركة أوبتيمال ترانزيت تقنية التحلية بالتبخير الفراغي التي تستفيد من الحرارة المتداولة أصلاً في أنظمة السفينة.

تحت ضغط منخفض، يمكن للماء أن يغلي عند درجة حرارة أقل. وهذا يسمح للحرارة المنخفضة بتبخير مياه البحر، تاركةً الأملاح. ويمكن بعد ذلك تكثيف البخار إلى ماء عذب.

إن دمج تحلية المياه مع توليد الطاقة والحوسبة قد يسمح باستخدام الحرارة المهدرة من عملية ما لدعم عملية أخرى. كما أنه يخلق ترابطًا تشغيليًا. فإذا لم يكن مركز البيانات يعمل بالحمل المتوقع، فقد تقل كمية الحرارة المهدرة المتاحة. وإذا أدى إنتاج المياه إلى تغيير التوازن الحراري، فقد يلزم تعديل دورة الطاقة.

يُعدّ هدف الشركة المتمثل في إنتاج 30 مليون لتر يوميًا حجمًا كبيرًا بما يكفي ليُحدث فرقًا ملموسًا بالنسبة للمجتمعات الساحلية. ولا تزال هناك حاجة إلى بنية تحتية للتوصيل على اليابسة، تشمل التخزين والتحقق من المعالجة وخطوط الأنابيب المتصلة بشبكة التوزيع القائمة.

تُنتج عمليات تحلية المياه أيضًا محلولًا ملحيًا مركزًا. ويعتمد الأداء البيئي للمشروع جزئيًا على كيفية تخفيف هذا المحلول وتصريفه. وقد تؤدي مصارف المياه المصممة بشكل سيئ إلى زيادة الملوحة بالقرب من الموائل البحرية. كما يمكن أن تؤثر أنظمة سحب المياه من المياه العميقة على الكائنات الحية من خلال الاصطدام والانجراف وحركة المياه الغنية بالمغذيات بين طبقات المحيط.

يبدو أن وصف شركة أوبتيمال ترانزيت لـ"انعدام الانبعاثات" يشير في المقام الأول إلى عدم استخدام الوقود التقليدي لتوليد الطاقة بشكل روتيني. ولا ينبغي اعتباره دليلاً على انعدام التأثير البيئي الكلي. فبناء السفن، والمواد، وأجهزة الحوسبة، وأنظمة النسخ الاحتياطي، وسفر الصيانة، وسوائل التشغيل، والتخلص من النفايات في نهاية العمر الافتراضي، كلها لها آثار بيئية تتطلب تقييمًا شاملاً لدورة حياتها.

مطالبة اقتصادية بقيمة 587 مليون دولار

تُقدّر شركة أوبتيمال ترانزيت أن تكلفة سفينة VITAL بقدرة 100 ميغاواط ستبلغ حوالي 587 مليون دولار، باستثناء تكلفة أجهزة الحوسبة نفسها. وتقارن الشركة هذا الرقم بتكلفة تتراوح بين 750 مليون دولار و1.33 مليار دولار لحزمة أرضية تتكون من محطة توليد طاقة بقدرة 40 ميغاواط، ومحطة تحلية مياه بسعة 7.9 مليون غالون يوميًا، وهيكل مركز بيانات بقدرة 60 ميغاواط.

وتقول الشركة إنه يمكن نشر نظام كراكن في غضون ثلاث سنوات تقريبًا، مقارنة بست إلى عشر سنوات لمشاريع الأراضي المنفصلة التي تواجه الربط والتخطيط العمراني والمراجعات البيئية.

هذه الأرقام هي توقعات من الموردين. وهي ليست سعراً مضموناً للعقد أو مقارنة مدققة بين المشاريع المنجزة.

ستعتمد الجدوى الاقتصادية النهائية على الموقع، وقدرة حوض بناء السفن، والتمويل، والتأمين، والوصول إلى الميناء، والوصلات تحت سطح البحر، والتقييم البيئي، وطاقم التشغيل، وقطع الغيار، وتكلفة استبدال الخوادم على مدار عمر السفينة الذي تقدره شركة أوبتيمال ترانزيت بـ 30 عامًا.

قد تصبح تكلفة رأس المال ذات أهمية بالغة. سيُقيّم المستثمرون الذين يُطلب منهم تمويل أول منصة تجارية مخاطر البناء والتكنولوجيا بشكل مختلف عن المقرضين الذين يمولون تصميم محطة طاقة قائمة.

تزداد حجة شركة "أوبتيمال ترانزيت" إقناعًا عندما يكون البديل هو توليد الطاقة بالديزل المكلف. غالبًا ما تدفع الجزر والموانئ النائية والمناطق الساحلية ذات الشبكات الكهربائية الضعيفة مبالغ طائلة مقابل الكهرباء مقارنةً بأنظمة البر الرئيسي الكبيرة. ويمكن لسفينة توفر المياه والحوسبة بالإضافة إلى الطاقة أن تُدرّ عدة مصادر دخل من نفس الأصل.

مع ذلك، قد يؤدي تنوع مصادر الدخل إلى تعقيدات تعاقدية. فقد يحتاج المشروع إلى اتفاقيات منفصلة مع شركة الكهرباء، وهيئة المياه، ومستأجر مركز البيانات. وقد يؤدي عدم تأمين عميل واحد إلى تغيير افتراضات الطاقة والحرارة اللازمة لدعم الخدمتين الأخريين.

الاستجابة للكوارث واعدة ولكنها معقدة

تقدم الشركة تصميم VITAL كمنصة محتملة للاستجابة للكوارث في المناطق الساحلية التي تسببت فيها العواصف أو الزلازل أو النزاعات في إتلاف أنظمة الطاقة والمياه.

تُعدّ القدرة على الحركة ميزة حقيقية. تقول شركة أوبتيمال ترانزيت إنّ سفينة SWATH التي يبلغ طولها حوالي 300 قدم يمكنها الانفصال والتحرك بسرعات تقارب 16 عقدة. يضع تصميم SWATH جزءًا كبيرًا من طفو السفينة تحت سطح الماء المتأثر بالأمواج، مما يُحسّن من استقرارها.

من الناحية النظرية، يمكن لمنصة مُجهزة مسبقًا أن توفر الطاقة والمياه العذبة دون الحاجة إلى انتظار إعادة بناء محطات التوليد الداخلية المتضررة. ويمكن للحوسبة الآمنة أن تدعم الاتصالات والعمليات الحكومية والمستشفيات والخدمات اللوجستية.

لن يكون الانتشار فوريًا. سيحتاج الساحل المستقبل إلى موقع إرساء آمن ووصلات فعالة للكهرباء والماء والبيانات. قد تُغلق الموانئ بعد الكوارث. قد تتضرر المعدات تحت سطح البحر. قد تصبح الموافقات الإقليمية والأمن والوقود للسفن المساعدة عوامل مُقيِّدة.

لذا، قد يتضمن نموذج إدارة الكوارث الأقوى التخطيط المسبق بدلاً من إرسال قوة غير مألوفة بعد وقوع الأزمة. فعلى الحكومات تحديد نقاط الاتصال، وإجراء تقييمات بيئية شاملة، والتدرب على عمليات الانتشار قبل وقوع أي طارئ.

الاختبارات التي ستحدد ما إذا كان كراكن حقيقياً

يستحق مشروع VITAL Kraaken الاهتمام لأنه يجمع بين الاحتياجات الحقيقية ومنهجية الأنظمة المبتكرة. تتطلب أنظمة الذكاء الاصطناعي الطاقة والتبريد، بينما تحتاج المجتمعات الساحلية إلى الكهرباء والماء. يمكن لتقنية تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات (OTEC) توليد طاقة متجددة مستمرة في المياه المناسبة. كما يمكن للحرارة المهدرة تحسين أنظمة الطاقة المتكاملة. وتُعد سفن SWATH تقنية بحرية راسخة.

لا يكمن التحدي في صحة تلك الجمل بشكل فردي، بل في مدى ثبات صحتها عند دمجها على متن سفينة واحدة بقدرة 100 ميغاواط.

قبل أن يتمكن العملاء من الحكم على المنصة كأصل بنية تحتية قابل للتمويل، ستحتاج شركة أوبتيمال ترانزيت إلى تقديم عدة مستويات من الأدلة:

• التحقق المستقل من صافي إنتاج محرك وزارة النقل بعد كل عمليات الضخ والأحمال المساعدة.
• بيانات الأداء عبر درجات حرارة المياه الموسمية وأحمال الخادم المتغيرة.
• الموافقة على التصنيف ومراجعة هندسية بحرية مفصلة.
• تحليل بيئي يشمل مخاطر سحب المياه العميقة، والتصريف الحراري، والمياه المالحة، وسوائل التشغيل.
• ميزانية بناء موثقة تتضمن بنوداً احتياطية.
• تجربة تجريبية أو عرض توضيحي مرحلي يعمل لفترة كافية لتحديد متطلبات الموثوقية والصيانة.
• اتفاقيات تجارية توضح أن شركات المرافق العامة وموردي المياه وعملاء الحوسبة سيشترون المخرجات الثلاثة.

إذا نجحت تلك الاختبارات، فقد يمثل مشروع كراكن شيئًا أكبر من مجرد مركز بيانات عائم. إذ يمكنه إنشاء بنية تحتية كخدمة قابلة للنقل، تُبنى في حوض بناء السفن، وتُنقل إلى الساحل، ويُعاد تخصيصها عند تغير الطلب.

إذا فشلت مزاعم الكفاءة أو التكلفة على نطاق واسع، فستظل الرسومات التوضيحية دليلاً على فكرة جذابة اصطدمت بالرياضيات القاسية لتحويل الطاقة في درجات الحرارة المنخفضة.

كشفت شركة أوبتيمال ترانزيت عن سفينة مصممة لأداء ثلاث مهام في وقت واحد. ولا يكمن الإنجاز التالي في مجرد تغيير في تصميمها، بل في قياس أداء المعدات الموجودة في الماء.

مصدر التقارير والمقابلات

تستند هذه المقالة إلى الإعلانات التقنية لشركة Optimal Transit، والتصريحات العامة المنسوبة إلى جيف كلاين وسكوت مايرز، وتقارير الصناعة المستقلة، ومواد الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) حول تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات، وأبحاث وزارة الطاقة الأمريكية، وبيانات وكالة الطاقة الدولية.

مصادر

• النقل الأمثل: إعلان الاقتصاد الأزرق عن مشروع كراكن بقدرة 100 ميجاوات ، 11 أغسطس 2026.
• أنظمة النقل الأمثل وأنظمة الوقود الأمثل: الإعلان الأصلي عن منصة كراكن ، 7 يوليو 2026.
• ديناميكيات مركز البيانات: شركة أوبتيمال ترانزيت تطرح منصة عائمة للطاقة والمياه ومركز البيانات ، 13 أغسطس 2026.
• نيو أطلس: مركز بيانات عائم سيوفر المياه والكهرباء ، سبتمبر 2026.
• الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات .
• وزارة الطاقة الأمريكية: قيود تكنولوجيا التحويل الحراري للمحيطات .
• الوكالة الدولية للطاقة: الطلب على الطاقة من الذكاء الاصطناعي .

تُرجم هذا المقال من إصدار U.S. English في Consumerlite News. اقرأ النص الأصلي.