A Nova Engenharia do Oceano: simulação, dados em tempo real e digital twins ao serviço da Economia Azul

Guilherme Beleza Vaz
Guilherme Beleza Vaz CEO and Founder of blueOASIS

ENTREVISTA

Etiquetas: #Blue Technology #Dual-Use Innovation #Ocean Observation #Simulation & Modelling

Do seu ponto de vista, quais são hoje as principais tendências tecnológicas em engenharia e modelação para aplicações oceânicas, e onde se concentra o maior potencial de impacto nos próximos anos?

A tendência mais marcante que observamos é a convergência entre capacidades de modelação numérica de alta-fidelidade e sistemas de monitorização no local em tempo real. Durante décadas, a engenharia oceânica operou em silos: modelos numéricos avançados (CFD, modelos oceanográficos como SWAN, MOHID ou REEF3D) eram ferramentas de projeto e investigação, desconectadas da operação real dos sistemas. Isso está a mudar.

O maior potencial de impacto nos próximos anos está, a meu ver, na integração contínua de dados operacionais – acústicos, oceanográficos e ambientais – com modelos de simulação que se atualizam dinamicamente. Isto abre a porta à tomada de decisão em tempo real em contextos que antes dependiam de campanhas de medição pontuais e análises post-hoc. Para setores como as energias renováveis offshore, a defesa marítima e a conservação dos oceanos, esta mudança é transformadora.

O maior potencial de impacto está na integração contínua de dados operacionais — acústicos, oceanográficos e ambientais — com modelos de simulação que se atualizam dinamicamente.

Que papel estão a ter tecnologias como CFD avançado, HPC e digital twins na transformação de setores como offshore energy, naval e ocean observation? 

Na blueOASIS, trabalhamos com estas tecnologias no dia-a-dia e vemos o seu impacto de forma concreta. O CFD e o HPC deixaram de ser exclusivos de grandes laboratórios nacionais ou empresas com orçamentos de I&D avultados. A democratização do acesso a infraestruturas computacionais – nomeadamente através de projetos de HPC como o Deucalion – está a permitir que equipas mais pequenas apliquem modelos de elevada fidelidade a problemas reais, com ciclos de iteração muito mais curtos.

Os digital twins representam o passo seguinte: não apenas simular, mas criar uma réplica virtual dinâmica de um ativo ou de um ambiente que evolui com dados reais. Na blueOASIS, desenvolvemos digital twins do oceano que integram dados acústicos in-situ em tempo real, modelos oceanográficos e IA – aplicados tanto a contextos de observação oceânica como a infraestrutura offshore. No setor naval, por exemplo, a análise de cascos, super-estruturas e de quase todos os subsistemas de embarcações (pequenas ou grandes) já se faz com CFD de alta resolução onde antes se usavam apenas correlações empíricas. No offshore, a análise de resposta extrema de estruturas flutuantes – como fizemos para um pontão de ferry elétrico em Aveiro, para turbinas eólicas offshore ou para as plataformas da Oceano Fresco – combina modelação dinâmica com dados de mar reais. O denominador comum é sempre o mesmo: mais rigor, com menos tempo e custo.

Os digital twins representam o passo seguinte: não apenas simular, mas criar uma réplica virtual dinâmica de um ativo ou de um ambiente que evolui com dados reais.

Que fatores considera críticos para transformar capacidades avançadas de modelação e simulação em soluções aplicadas, comercialmente viáveis e escaláveis?

Este é, honestamente, o desafio central do nosso setor. Vejo três fatores que fazem toda a diferença:

Primeiro, a obsessão pela deployability. Uma solução que funciona num laboratório, mas que não consegue ser instalada e mantida de forma autónoma num contexto real não é uma solução escalável. No desenvolvimento do Hydrotwin, temos investido muito a tornar o hardware robusto, modular e fácil de instalar, precisamente porque a barreira à adoção raramente é tecnológica, mas sim operacional.

Segundo, os modelos de dados e de valor têm de ser claros para o cliente. Muitas soluções de monitorização avançada afundam-se porque produzem grandes volumes de dados que ninguém sabe como interpretar ou integrar nos seus fluxos de trabalho. A nossa abordagem é fornecer inteligência processada, não apenas dados brutos, com visualizações e alertas que respondem a perguntas operacionais concretas.

Terceiro, a integração precoce com os fluxos regulatórios e de financiamento. Soluções que antecipam requisitos normativos emergentes (como as diretivas europeias de ruído subaquático ou os requisitos da NATO para monitorização marítima) têm uma vantagem competitiva natural. O mercado vai ter de adotar estas tecnologias; a questão é quem chega primeiro com uma solução madura.

Como vê a evolução do mercado para soluções baseadas em simulação e otimização (e.g. performance, eficiência energética, ruído subaquático), e que oportunidades estão a emergir?

O mercado está claramente a mover-se da encomenda de estudos pontuais para a aquisição de capacidades contínuas. Em vez de "faz-me uma análise de ruído subaquático para este projeto", os clientes mais sofisticados começam a perguntar "como posso ter esta capacidade de forma integrada na minha operação?". Isso representa uma mudança fundamental no modelo de negócio – de projeto para produto ou serviço recorrente.

Nas energias renováveis offshore, a otimização de performance e a monitorização de ruído submarino durante a construção e operação de parques eólicos (fixos e flutuantes) está a tornar-se um requisito, não uma opção. O projeto FLOATFARM, em que participamos como parte do consórcio liderado pela TU Berlin no âmbito do Horizonte Europa, é um bom exemplo desta tendência – a próxima geração de turbinas flutuantes vai exigir um nível de modelação e monitorização integrada que hoje ainda é estado-da-arte. Tudo para desenhar as futuras plataformas eólicos mais eficientes, mas também mais amigas do ambiente.

No setor naval e portuário, vemos oportunidades crescentes na segurança de infraestruturas críticas e na gestão de ruído – duas áreas onde a regulação europeia está a apertar e onde a simulação numérica e a monitorização acústica têm muito a dizer.

Como vê o papel de tecnologias dual-use neste domínio (e.g. aplicações civis e de defesa), e de que forma estas podem influenciar a evolução tecnológica e o acesso a mercado? 

O dual-use é, neste setor, uma realidade estrutural, não uma exceção. O oceano é simultaneamente um espaço de conservação ambiental, de exploração económica e de segurança nacional, e as tecnologias que permitem monitorizar e compreender o que se passa debaixo de água servem todas estas dimensões.

Na blueOASIS, desenvolvemos tecnologia com aplicação direta tanto em contextos de defesa — como demonstrámos nos REPMUS 2021 até 2025, em colaboração com a Marinha Portuguesa e o Instituto Hidrográfico, no âmbito do Digital Ocean da NATO — como em conservação marinha, oceanografia e indústria offshore. Esta dualidade não é apenas uma estratégia comercial; é uma consequência natural de se desenvolver tecnologia de monitorização subaquática de elevado desempenho.

O impacto no acesso a mercado é real e positivo: os programas de defesa e os projetos NATO tendem a ser exigentes do ponto de vista técnico e operacional, o que obriga a maturidade tecnológica que depois beneficia diretamente as aplicações civis. E o inverso também é verdade, a escala e a diversidade de casos de uso civis (desde a bioacústica marinha à monitorização de infraestrutura portuária) acelera o desenvolvimento e reduz os custos, tornando as soluções mais acessíveis também para aplicações de segurança e defesa.

O principal desafio nesta área continua a ser a navegação entre diferentes ciclos de decisão e requisitos de certificação – o setor de defesa tem os seus próprios processos, que nem sempre se alinham com a velocidade de desenvolvimento de uma empresa de deep-tech. Mas os mecanismos de apoio europeus – incluindo o EDF e os programas NATO para a inovação – estão a criar pontes cada vez mais práticas.

O oceano é simultaneamente um espaço de conservação ambiental, de exploração económica e de segurança nacional.