Cáp ngầm dưới biển: Xương sống vô hình của cách mạng kỹ thuật số

Ẩn sâu dưới các đại dương trên thế giới là một kỳ công công nghệ phi thường — một mạng lưới cáp trải dài hàng trăm nghìn km dưới đáy đại dương, đóng vai trò như lưới điện ngầm và siêu xa lộ thông tin của chúng ta. Cáp ngầm dưới biển là chìa khóa để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng xanh và tạo thành xương sống của cuộc cách mạng truyền thông.

Hiện có khoảng 600 hệ thống cáp ngầm đang hoạt động và được lên kế hoạch, trải dài gần 1,4 triệu km qua Đại Tây Dương, Thái Bình Dương và các tuyến đường chiến lược khác. Cáp điện ngầm dưới biển, đặc biệt là những loại sử dụng công nghệ dòng điện một chiều cao thế (HVDC), có thể truyền tải một lượng điện năng đáng kể qua những khoảng cách dài. Ví dụ, tuyến Viking Link trải dài khoảng 760 km giữa Vương quốc Anh và Đan Mạch và có công suất 1.400 MW, đủ để cung cấp điện cho khoảng 1,4 triệu hộ gia đình. Trong khi đó, cáp viễn thông ngầm dưới biển có khả năng truyền tải nhiều terabit dữ liệu mỗi giây và cung cấp phương thức truyền dữ liệu nhanh chóng và đáng tin cậy nhất hiện nay.

Việc dữ liệu và điện năng di chuyển giữa các lục địa thông qua những sợi cáp không dày hơn một chiếc vòi làm vườn là mấy là một thành tựu kỹ thuật và hợp tác đa phương đáng nể. Với vai trò then chốt trong việc thúc đẩy truyền dữ liệu và mở rộng các công nghệ mới như AI, cáp ngầm dưới biển đã trở nên thiết yếu để duy trì trật tự và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế trong kỷ nguyên số. Vậy, cáp ngầm dưới biển được làm từ gì và được lắp đặt như thế nào?

I. 3 lý do cáp ngầm là xương sống của công nghệ 4.0

1. Hạ tầng ngầm dưới biển trọng yếu

Cáp ngầm dưới biển có thể được chia thành hai loại: cáp điện và cáp viễn thông. Cáp điện cao thế mang năng lượng tái tạo từ các trang trại năng lượng ngoài khơi vào đất liền, trong khi cáp viễn thông vận chuyển dữ liệu giữa các châu lục. Mỗi loại có cấu trúc lõi, lớp cách điện và lớp gia cố khác nhau để đảm bảo cáp có thể thực hiện đúng chức năng của mình.

Mỗi sợi cáp ngầm dưới biển đều chứa các sợi quang mang lượng lớn điện năng hoặc dữ liệu đến các bộ thu ở đầu kia của cáp. Các sợi này được bao bọc trong nhiều lớp cách điện để ngăn chặn sự xâm nhập của nước và bảo vệ các bộ phận bên trong của cáp. Các vật liệu như polyethylene thường được sử dụng làm chất cách điện vì chúng cung cấp khả năng cách điện và chống thấm nước, đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ tối ưu cho cáp.

Khi được lắp đặt, các đoạn cáp gần bờ được chôn dưới đáy biển để bảo vệ. Ở vùng biển sâu, chúng được đặt trên nền đại dương bởi các con tàu chuyên dụng chở hàng nghìn km cáp trên boong. Những sợi cáp này được từ từ đặt xuống đáy biển giữa các lục địa theo các tuyến đường đã được tối ưu hóa.

Các tuyến cáp được lên kế hoạch tỉ mỉ để tránh các vùng đứt gãy, khu vực đánh cá và neo đậu, cùng các mối nguy tiềm tàng khác vì chúng tạo thành hệ thần kinh trung ương của Internet toàn cầu. Hư hỏng đối với những sợi cáp này, dù là vô tình hay cố ý, đều đặt ra một thách thức đáng kể. Các mối đe dọa do con người gây ra, chẳng hạn như hoạt động hàng hải, có thể vô tình làm hỏng cáp thông qua việc neo đậu hoặc kéo lưới. Đáng lo ngại hơn là các hành vi phá hoại có chủ đích, khi cáp bị cố tình cắt hoặc can thiệp. Những hành động như vậy có thể làm tê liệt mạng lưới truyền thông, gây rối loạn thị trường tài chính và thậm chí gây ra rủi ro an ninh quốc gia.

Trong bối cảnh căng thẳng địa chính trị gia tăng, an ninh và tính toàn vẹn của các mạng lưới này đã trở thành vấn đề lợi ích quốc gia cũng như mối quan tâm của khu vực và toàn cầu. Do đó, các quốc gia đang ngày càng tập trung vào việc đảm bảo cơ sở hạ tầng quan trọng này được an toàn và bảo vệ. Điều này không chỉ bao gồm việc bảo vệ các sợi cáp vật lý mà còn đảm bảo rằng chúng được xây dựng và bảo trì bởi các nhà sản xuất và nhà cung cấp đáng tin cậy. Bằng cách đó, các quốc gia hướng đến việc giảm thiểu rủi ro liên quan đến các lỗ hổng tiềm ẩn và đảm bảo sự ổn định liên tục của mạng lưới truyền thông toàn cầu.

2. Tối ưu hóa cáp trong kỷ nguyên AI

Hạ tầng cáp có khả năng phục hồi tốt có thể giảm tác động của các gián đoạn tiềm tàng, và quan hệ đối tác công-tư có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng, bảo trì và tối ưu hóa nó. Trên thực tế, khu vực tư nhân sở hữu và vận hành một phần đáng kể mạng lưới viễn thông ngầm toàn cầu, với các gã khổng lồ công nghệ được ước tính sở hữu hoặc thuê gần một nửa tổng băng thông ngầm dưới biển.

Trong kỷ nguyên của AI và điện toán đám mây, những khoản đầu tư này là rất quan trọng khi bối cảnh kỹ thuật số phát triển, được thúc đẩy bởi sự phụ thuộc ngày càng tăng vào AI, điện toán biên và Internet vạn vật (IoT). Khi các công nghệ này phát triển, số lượng trung tâm dữ liệu cần thiết để hỗ trợ chúng cũng tăng theo, đòi hỏi sự mở rộng tương ứng trong cơ sở hạ tầng điện để xử lý mức tiêu thụ năng lượng khổng lồ của AI. Trên thực tế, nhu cầu về cáp điện ngầm dưới biển đã tăng vọt trong những năm gần đây khi các chính phủ và công ty tìm cách truyền tải điện năng qua những khoảng cách dài. Và dựa trên kế hoạch phát triển năng lượng tái tạo toàn cầu, thị trường cáp điện ngầm dự kiến sẽ tăng trưởng đáng kể, với việc các chính phủ ngày càng ủng hộ việc chia sẻ điện năng xuyên biên giới để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi xanh.

Việc huấn luyện các mô hình ngôn ngữ lớn, vốn là trung tâm của các ứng dụng AI, đòi hỏi lượng năng lượng và sức mạnh tính toán khổng lồ. Và với sự bùng nổ của các ứng dụng AI trong nhiều ngành công nghiệp, việc cập nhật cơ sở hạ tầng năng lượng hiện có của thế giới sẽ trở thành một điều tất yếu. Việc mở rộng lưới cáp điện ngầm dưới biển không chỉ giúp đáp ứng nhu cầu năng lượng mà còn đảm bảo các trung tâm dữ liệu được cung cấp năng lượng sạch. Tuy nhiên, việc lắp đặt cáp điện ngầm mới vừa tốn thời gian vừa tốn kém.

Do đó, điều quan trọng trước tiên là phải tối ưu hóa và nâng cao cơ sở hạ tầng cáp hiện có để tối đa hóa công suất và hiệu quả của nó. Bằng cách nâng cao cơ sở hạ tầng năng lượng hiện tại, các nhà cung cấp dịch vụ có thể quản lý tốt hơn nhu cầu năng lượng ngày càng tăng trong khi hướng tới việc xây dựng các trung tâm dữ liệu thân thiện với môi trường.

3. Xây dựng những sợi cáp tốt hơn

Khi nhu cầu về điện của các trung tâm dữ liệu tiếp tục tăng, cáp điện sẽ cần phải mang điện áp cao hơn, và các vật liệu cách điện tiên tiến có thể giúp đạt được các mức hiệu suất cần thiết bằng cách giảm tổn thất điện năng đồng thời cải thiện hiệu quả tổng thể và độ dẫn điện. Do đó, các vật liệu cách điện tốt hơn là rất quan trọng đối với cáp điện ngầm dưới biển, đặc biệt là khi xây dựng các lưới điện cao thế cho quá trình chuyển đổi năng lượng.

II. Cuộc cách mạng kỹ thuật số tiếp theo

Với khả năng truyền tải một lượng lớn điện năng qua những khoảng cách dài, cáp điện ngầm dưới biển cho phép tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo vào lưới điện, khiến chúng trở nên thiết yếu cho nỗ lực hướng tới một hệ thống năng lượng bền vững và có khả năng phục hồi tốt hơn. Theo CRU, một công ty phân tích nguyên liệu thô có trụ sở tại Anh, nhu cầu toàn cầu về cáp ngầm dưới biển được dự báo sẽ tăng từ 4,6 tỷ USD vào năm 2022 lên 21,3 tỷ USD vào năm 2029.

Dự báo quy mô thị trường cáp ngầm dưới biển tới 2030

Chìa khóa cho mạng lưới do AI điều khiển sẽ là đảm bảo rằng các mạng lưới ngầm dưới biển, trên mặt đất và đám mây tiếp tục liên tục hòa quyện thành một hệ thống gắn kết duy nhất. Sự tích hợp này là cần thiết để đảm bảo các trung tâm dữ liệu được cung cấp đủ năng lượng trong khi truyền dữ liệu đến người dùng với tốc độ chưa từng có.

SUNWON Cable cam kết đáp ứng nhanh chóng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng trên toàn cầu. Bằng cách đảm bảo các công nghệ tiên tiến giúp xây dựng cơ sở hạ tầng lưới điện vững chắc, SUNWON đặt mục tiêu đóng một vai trò chủ động trong việc hỗ trợ cuộc cách mạng kỹ thuật số tiếp theo và các nhu cầu năng lượng của tương lai.

Tham khảo: Hanwha