La innovación en sostenibilidad offshore es clave para el crecimiento del mercado europeo de centros de datos

«El mar, el gran unificador, es la única esperanza del hombre. Ahora, como nunca antes, la vieja frase tiene un significado literal: todos estamos en el mismo barco». – Jacques Yves Cousteau La sostenibilidad en alta mar es el conjunto de actividades realizadas en entornos marinos, como la prospección de petróleo y gas en alta mar, los proyectos de energías renovables y otras industrias relacionadas con el mar, que minimizan el impacto medioambiental y social. Este concepto implica abordar los impactos ecológicos, sociales y económicos de las actividades mar adentro para promover la salud medioambiental a largo plazo y el bienestar de las comunidades. La innovación en este espacio implica el desarrollo y la aplicación de nuevas tecnologías, prácticas y estrategias para minimizar el impacto medioambiental de las actividades mar adentro, promoviendo al mismo tiempo la sostenibilidad económica y social.

Parques eólicos marinos

Los parques eólicos marinos son instalaciones a gran escala de turbinas eólicas situadas en masas de agua, normalmente en el océano o los mares. Estos parques eólicos aprovechan la fuerza del viento para generar electricidad. Los parques eólicos marinos están situados en masas de agua donde el viento es fuerte y constante. Suelen elegirse zonas costeras y aguas poco profundas para facilitar la construcción y el mantenimiento. Los aerogeneradores utilizados en los parques eólicos marinos están diseñados específicamente para resistir el duro entorno marino. Se montan en torres fijadas al lecho marino o en estructuras flotantes, según la profundidad del agua. En aguas más profundas, donde los cimientos fijos no son viables, se utilizan estructuras flotantes. Estas plataformas flotantes se anclan al lecho marino y permiten instalar turbinas en lugares más profundos y remotos. La electricidad generada por las turbinas eólicas marinas se transporta a la costa a través de cables submarinos. Una vez en tierra, se distribuye a través de la red eléctrica existente.

Hidrógeno verde

El hidrógeno es muy prometedor en la búsqueda de alternativas compatibles Net Zero a los combustibles y materias primas fósiles. No sólo no produce emisiones nocivas cuando se consume, sino que, libra por libra, el hidrógeno contiene casi tres veces más energía que los combustibles fósiles. A diferencia de los combustibles fósiles, no existen vastos depósitos de hidrógeno en su forma molecular (H2) que puedan extraerse del suelo. Por tanto, el hidrógeno debe producirse mediante un proceso químico en el que intervienen otros compuestos moleculares. Y, desgraciadamente, el proceso de producción de hidrógeno más frecuente hoy en día provoca importantes emisiones de carbono. En otras palabras, mientras que el consumo de hidrógeno está libre de carbono, su producción actualmente no lo está. Existen métodos alternativos de producción de hidrógeno que no son tan intensivos en carbono. El hidrógeno verde no emite carbono durante su producción y funciona totalmente con electricidad renovable, de la que Irlanda podría disponer en abundancia en forma de energía eólica marina. La producción de hidrógeno verde es plenamente coherente con la ruta Net Zero y es la opción más compatible con el objetivo de neutralidad climática y contaminación cero de la UE a largo plazo y la más coherente con un sistema energético integrado. Se basa en tecnologías conocidas desde hace tiempo, basadas en la electrólisis, que combina agua con electricidad para formar hidrógeno. El agua es una materia prima clave en la producción de hidrógeno verde, ya que se necesitan unos 20 kg de agua para producir aproximadamente 1 kg de hidrógeno mediante electrólisis, teniendo en cuenta las pérdidas.El agua puede obtenerse de fuentes de agua dulce, o de agua de mar, donde habría que desalinizarla. El agua tiene que ser lo más pura posible, ya que cualquier impureza tendrá un gran impacto en la vida útil del electrolizador, por lo que se necesitarán plantas de tratamiento de agua para cualquier instalación verde de producción de hidrógeno. Además de utilizarse como materia prima para el proceso de producción de hidrógeno, el agua también puede utilizarse para refrigerar el equipo de la planta. El acceso a cantidades significativas de agua es, por tanto, una consideración clave para la ubicación de una instalación de producción de hidrógeno verde. Por tanto, el hidrógeno verde será más económico en lugares que tengan la combinación óptima de abundantes recursos renovables y acceso al agua, junto con la capacidad de exportar a grandes centros de demanda. Es probable que el hidrógeno verde desempeñe un papel vital en el camino hacia el Cero Neto, y se prevé que su demanda aumente drásticamente.

Innovaciones en sostenibilidad en alta mar

Dinamarca

Dinamarca ha estado planeando la construcción de un ambicioso proyecto conocido como «Isla de la Energía» (Energiøen en danés). El concepto implica la construcción de una gran isla artificial en el Mar del Norte, que serviría de centro neurálgico para los parques eólicos marinos. La idea es aprovechar la energía del viento a gran escala y distribuirla a Dinamarca y los países vecinos. El objetivo principal de la Isla de la Energía es generar energía renovable, sobre todo a partir de parques eólicos marinos. La ubicación en el Mar del Norte se ha elegido por sus favorables condiciones eólicas. La Isla de la Energía pretende ser un punto central de conexión y distribución de electricidad a los países vecinos, como Alemania, Holanda y, potencialmente, otras naciones europeas. Esta interconexión pretende mejorar la integración de las fuentes de energía renovables en la red eléctrica europea. La isla artificial estaría rodeada de numerosos aerogeneradores marinos para captar eficazmente la energía eólica. Se espera que estos parques eólicos tengan una capacidad considerable, contribuyendo significativamente a los objetivos de Dinamarca y Europa en materia de energías renovables. El proyecto también prevé utilizar el exceso de electricidad generada durante los periodos de baja demanda para producir hidrógeno mediante electrólisis. Este hidrógeno verde puede almacenarse y utilizarse como fuente de energía limpia en diversos sectores, como la industria y el transporte. La Isla de la Energía de Dinamarca forma parte de un esfuerzo más amplio para colaborar con los países vecinos y reforzar la cooperación regional en la consecución de objetivos climáticos y energéticos comunes. La isla energética de Dinamarca recogerá enormes cantidades de energía verde de los parques eólicos marinos adyacentes, que se distribuirá a la red eléctrica de Dinamarca y de Europa. Es el comienzo de una nueva era en la producción de energía eólica marina, en la que las islas energéticas desempeñarán un papel crucial en la eliminación progresiva de los combustibles fósiles y en la aceleración de la transformación verde.

Irlanda

Situado en el extremo occidental de Irlanda, el estuario del Shannon está bien posicionado para ser el destino «a seguir» para conectar la energía eólica marina de la costa occidental con la demanda nacional a corto plazo. Se necesitarán varios cables submarinos de corriente continua de alto voltaje (HVDC) de larga distancia para que más de 10 GW de energía eólica marina del Atlántico lleguen a las costas de Irlanda. El estuario del Shannon también puede actuar como conducto de suministro de electricidad a la red europea conectándose a una de las interconexiones de alta tensión de Irlanda. Además, el concepto de proyecto híbrido ofrece una ruta alternativa por la que la electricidad generada por la eólica marina atlántica podría transportarse directamente a Europa sin tocar nunca las costas de Irlanda. SuperGrid, una red de transmisión paneuropea que permitiría transportar grandes volúmenes de electricidad a través de grandes distancias. La SuperGrid es muy prometedora para el rápido desarrollo de la generación renovable en toda Europa y, en particular, para Irlanda, teniendo en cuenta el tamaño de los recursos eólicos marinos de Irlanda en comparación con su demanda nacional. Inherente a la realización de la SuperGrid está el avance de las tecnologías de transmisión de mayor capacidad, como las que utilizan materiales superconductores especiales. Aunque no estén listos para su implantación en la actualidad, el rápido avance y despliegue de cables superconductores de alta capacidad a larga distancia sería una gran ayuda para la SuperGrid y para la eólica marina atlántica.

WindEurope calculó que el 42% de la sección irlandesa del Atlántico está disponible para la eólica marina. Este cálculo puede incluir las vastas extensiones del Atlántico irlandés que tienen más de 1.000 m de profundidad (y por tanto no son factibles para la eólica marina), lo que hace que el porcentaje sea mucho mayor dentro de la zona de captura del estuario del Shannon. Si este porcentaje se aplica uniformemente de forma conservadora, el resultado es más de 70 GW de potencial eólico marino dentro de una zona de captación de 36 horas desde el estuario del Shannon. Si se suministra como electricidad, será necesaria una ampliación significativa de la red de transmisión de alto voltaje, tanto dentro como fuera de Irlanda. En la actualidad, la isla de Irlanda sólo está conectada a la red europea a través de Gran Bretaña, y estas interconexiones de alto voltaje tendrán una capacidad combinada de 1,5 GW en 2024, una vez finalizado el interconector Greenlink de 500 MW. Recientemente se ha aprobado una solicitud de planificación de un enlace directo entre Irlanda y Francia -el Interconector Celta, de 700 MW de capacidad- y se prevé que esté construido y energizado para 2026. La abundancia de energía potencial disponible a partir de la energía eólica marina flotante del Atlántico, junto con el potencial para producir hidrógeno verde y derivados, representa una enorme oportunidad para Irlanda. Para ello será necesaria una importante colaboración entre la industria y el gobierno. En la actualidad, la producción de hidrógeno a partir de fuentes renovables es limitada (la capacidad mundial de electrolizadores es hoy de poco más de 0,3 GW), pero esto va a cambiar con la atención mundial que se presta a su desarrollo. En julio de 2022, el gobierno irlandés fijó el objetivo de establecer 2 GW de capacidad de producción de hidrógeno verde para 2030. Aunque se trata de un objetivo bastante ambicioso, la producción de hidrógeno verde se está acelerando en toda la UE y sus perspectivas evolucionan rápidamente gracias a diversas iniciativas Es probable que el hidrógeno verde desempeñe un papel vital en el camino hacia el Cero Neto, y se prevé que su demanda aumente drásticamente. Teniendo en cuenta sus inmensas fuentes renovables sin explotar -sobre todo en energía eólica marina-, Irlanda tiene una gran oportunidad de convertirse en un gran productor de hidrógeno verde y sus derivados sostenibles. Es importante pensar en el futuro y emplear soluciones «a prueba de futuro», especialmente en un mundo que cambia rápidamente. Con la reciente crisis energética de Europa provocada por la dependencia del gas importado, es más importante que nunca buscar la independencia energética y asegurar el suministro de energía invirtiendo en recursos energéticos diversificados y autóctonos, al tiempo que nos hacemos más sostenibles.

Producción de hidrógeno ecológico en alta mar

Otra forma de producir hidrógeno verde es colocar las instalaciones del electrolizador en alta mar, en el parque eólico, y luego transportar el hidrógeno a tierra mediante tuberías o incluso en un barco. La producción de hidrógeno verde en alta mar puede realizarse mediante electrólisis descentralizada o centralizada en. La electrólisis descentralizada implica el montaje de electrolizadores en la estructura de cada turbina, creando así un conjunto de electrolizadores cuya producción de hidrógeno se canaliza a través de un colector hasta una tubería de exportación. La electrólisis centralizada en alta mar implica una única instalación de electrólisis más grande, montada en una plataforma separada, que recoge la electricidad del conjunto de aerogeneradores para producir hidrógeno verde y enviarlo a una tubería de exportación.

Colaboración entre los Centros de Datos y la Energía Marina

En la actualidad, los centros de datos representan una parte importante de la demanda de electricidad, y también son una infraestructura básica que posibilita una economía rica en tecnología e innovación. Actualmente existe la preocupación de que los centros de datos estén exigiendo demasiado a la red eléctrica. La empresa danesa de ingeniería Ramboll está investigando la instalación de un centro de datos en un parque eólico propuesto en una isla artificial del Mar del Norte. Global Connect tiene la red de alta capacidad y la experiencia más amplias del norte de Europa, con más de 100.000 km de fibra en toda la región. Se prevé que el consumo de datos aumente, lo que requerirá una ampliación de la capacidad de la red que transporta datos entre los países del Mar del Norte, y una isla energética inteligente en el Mar del Norte ofrece una intersección natural para esta red, además de ser una fuente fiable de energía renovable para alimentar la digitalización. La empresa energética noruega Earth Wind & Power (EWP) está dispuesta a adquirir hasta 400 MW de energía eólica marina excedentaria y previa a la red para suministrar electricidad a la infraestructura de los centros de datos del norte de Europa. EWP HPC proporciona, establece y explota infraestructuras de centros de datos en emplazamientos de producción de energía, y EWP DC proporciona una red descentralizada y distribuida de infraestructuras que permite mantener el procesamiento y la manipulación de datos dentro de las fronteras nacionales, eliminando así la dependencia de proveedores externos. Nautilus Data Technologies tiene previsto crear en Irlanda un innovador centro de datos flotante refrigerado por agua. El proyecto, un proyecto piloto de eficiencia energética, utiliza su sistema de refrigeración patentado Total Resource Usage Effectiveness (TRUE) para proporcionar un sistema de refrigeración de impacto cero. El centro de datos funcionará al más alto nivel de eficiencia energética, sin consumo de agua, sin refrigerantes, sin productos químicos para el tratamiento del agua, sin aguas residuales y sin dañar la fauna. El campus del Centro de Datos Art ha obtenido permiso de obras para construir seis salas de datos de 33 MW cada una, un Centro de Energía y una Granja Vertical. Tiene acceso a 200 MW de energía tanto de la red de suministro como de la generación de gas in situ, y se ajusta a los requisitos actuales del CRU en cuanto a energía despachable y a estar en una zona sin restricciones. Las turbinas del centro energético se han diseñado para funcionar con hidrógeno verde. Google ha firmado acuerdos de compra de energía (PPA) por más de 700 megavatios de energía limpia para alimentar sus centros de datos europeos. El anuncio de la empresa está en consonancia con su ambicioso objetivo de conseguir emisiones netas cero en todas sus operaciones y cadena de valor para 2030, según el Informe Medioambiental de Google.

Conclusión

CAI Data Center Services está invirtiendo en el futuro para ser el socio de puesta en servicio elegido por nuestros clientes, que están impulsando el uso de fuentes de energía marinas como fuente de energía limpia. Nuestros equipos de ejecución de proyectos se actualizan constantemente para poner en servicio instalaciones con fuentes de energía alternativas. Con la vista puesta en el futuro, seguiremos sirviendo a nuestros clientes y a la sociedad para mejorar el sector.