Công ty khởi nghiệp Aikido Technologies có trụ sở tại San Francisco, Hoa Kỳ, vừa công bố kế hoạch xây dựng trung tâm dữ liệu đặt bên trong giàn turbine gió ở ngoài khơi. Các turbine sẽ cung cấp điện cho máy chủ, pin tích hợp, đồng thời kết nối lưới điện để cung cấp nguồn dự phòng. Máy chủ được làm mát bằng nước biển mát lạnh.
Nguyên mẫu đầu tiên của công ty, một tổ máy công suất 100 kW kết hợp turbine gió với máy chủ AI, dự kiến sẽ được hạ thủy ở Biển Bắc, ngoài khơi Na Uy cuối năm 2026. Động thái này nhằm giải quyết thách thức về năng lượng và không gian mà nhiều nhà cung cấp dịch vụ AI quy mô lớn đang đối mặt hiện nay.
Aikido là một trong số các công ty đang lên kế hoạch xây dựng trung tâm dữ liệu ở những địa điểm khác lạ: dưới nước, trên phao nổi và giờ đây là trên các turbine gió ngoài khơi. Sự sáng tạo này xuất phát từ các nhu cầu: điện năng tăng nhanh từ các trung tâm dữ liệu, mở rộng sản xuất điện tái tạo và nguồn đất đai hạn chế.
Thiết kế của Aikido dựa trên nhiều phiên bản thử nghiệm của ngành công nghiệp điện gió nổi đang phát triển. Khi tập đoàn năng lượng khổng lồ Equinor của Na Uy hoàn thành xây dựng trang trại điện gió nổi đầu tiên trên thế giới năm 2017, họ sử dụng thiết kế được gọi là giàn khoan trụ để giữ cho các turbine đứng thẳng ở ngoài khơi.
Kể từ đó, ngành công nghiệp điện gió nổi phần lớn tập trung vào thiết kế bán chìm, tương tự thiết kế mà nhiều công ty dầu khí sử dụng giàn khoan ngoài khơi. Giàn khoan bán chìm không đặt sâu như giàn khoan trụ. Thay vào đó, chúng mở rộng lực nổi theo chiều ngang. Neo và dây xích cố định vào đáy biển, giữ cho giàn khoan nổi trong một bán kính nhất định.
Aikido áp dụng phương pháp giàn khoan bán chìm. Bệ đỡ có kích thước cỡ sân bóng đá, turbine đặt ở trung tâm, thiết kế có ba chân vươn ra ngoài, giống như giá đỡ cây thông Noel, giúp duy trì sức nổi và giữ thăng bằng. Ở cuối mỗi chân là khoang chứa có độ sâu 20 mét. Khoang này là bể chứa, chủ yếu là nước ngọt để duy trì độ nổi của giàn khoan.
Trung tâm dữ liệu sẽ được đặt ở phần trên của mỗi bể dằn chứa nước. Mỗi bể có không gian đủ cho một phòng dữ liệu công suất từ 3 - 4 MW, có nghĩa là mỗi turbine gió có tiềm năng cung cấp công suất tổng thể từ 9 - 12 MW. Bên dưới phòng dữ liệu là khoang mở, sử dụng làm rào chắn an toàn, bên dưới đó là bể chứa nước ngọt.
Nước được dẫn lên trung tâm dữ liệu để làm mát cho các máy chủ. Sau đó, nước ấm được dẫn trở lại xuống bể dằn chứa nước. Tại đó, tiếp xúc với nước biển lạnh, nước được làm mát lại lần nữa khi nhiệt được thoát ra ngoài qua bức tường thép của bể. Nhờ hệ thống khép kín, giúp giảm thiểu một số vấn đề kỹ thuật khi chất lỏng có nhiệt độ rất cao truyền trực tiếp vào môi trường biển.
Thực tế, việc xây dựng trung tâm dữ liệu trong turbine điện gió nổi không hề đơn giản. Đầu tiên, năng lượng gió không ổn định quanh năm. Vì vậy, trung tâm dữ liệu cần có pin lưu trữ năng lượng dư thừa, cung cấp vào thời điểm sản lượng thấp. Nếu mùa thấp điểm kéo dài hơn dự kiến, turbine cần kết nối với lưới điện, cho phép sử dụng điện từ các nguồn khác.
Một thách thức là hệ thống làm mát bằng chất lỏng không thể đáp ứng tất cả nhu cầu của trung tâm dữ liệu. Ví dụ, nhiệt sinh ra từ bộ chuyển mạch Ethernet kết nối các GPU không thể được làm mát bằng chất lỏng với công nghệ hiện có. Vì vậy, Aikido sẽ lắp đặt hệ thống điều hòa không khí để giải quyết vấn đề này.
Một thách thức khác là môi trường biển khá khắc nghiệt vì độ mặn cao, dẫn đến ăn mòn và có nhiều mảnh vụn bám bẩn đường ống kim loại, dẫn đến chi phí bảo trì cao hơn. Chưa kể, có thể sẽ có các yêu cầu bổ sung về việc thải nhiệt và ảnh hưởng của nó đến sinh vật và môi trường biển.
Tuy nhiên, các công trình tiên phong như thế này có tiềm năng giải quyết các vấn đề về năng lượng và không gian mà hầu hết trung tâm dữ liệu trên đất liền hiện gặp phải. Trước đó, Trung Quốc đã nghĩ đến một cách tiếp cận tương tự, với nguyên mẫu trung tâm dữ liệu dưới nước chạy bằng năng lượng gió được ra mắt ở Thượng Hải vào tháng 10/2025.
