O programa OFFSHORE é, conforme divulgado publicamente, a primeira aplicação real de célula a combustível de óxido sólido em um FPSO. Programa first-of-a-kind cria requisito de instrumentação que nenhuma especificação offshore existente cobre, pela razão simples de que a especificação offshore foi escrita para máquina de combustão.

Esta nota aponta três desses requisitos que entendemos estar hoje sub-especificados, e a capacidade que podemos trazer contra eles. Deliberadamente não estamos oferecendo equipamento contra especificação conhecida. Estamos nos oferecendo para ajudar a escrevê-la — e preferimos ser informados de que estamos errados quanto à lacuna a vender contra um requisito que ninguém questionou.

2Contexto do programa, conforme entendemos de fontes públicas

Se algum item acima estiver desatualizado ou mal caracterizado, pedimos a correção — o argumento que segue não depende desses detalhes, mas nossa credibilidade depende.

3Lacuna 1 — O enxofre no gás combustível é medido uma ordem de grandeza acima de onde o stack vive

Ânodo de SOFC à base de níquel é envenenado por enxofre. A literatura é consistente em três pontos: a degradação é mensurável em concentrações de H₂S abaixo de 1 ppm; o efeito tem uma componente rápida e parcialmente reversível sobreposta a uma componente lenta e majoritariamente irreversível; e a severidade aumenta conforme cai a temperatura de operação — justamente a direção para onde o projeto de stack vem caminhando. O número que de fato vincula, porém, não está na literatura: está na especificação de stack da Delta, e quem o detém é a MODEC junto com a Eld Energy. Nosso interesse é no que acontece a jusante desse número.

Um FPSO mede H₂S hoje por duas razões: segurança de pessoal (detecção portátil e fixa, escala de %LEL e ppm) e especificação de gás de exportação (escala de ppm, tipicamente eletroquímica ou fita de acetato de chumbo). Nenhuma das duas foi concebida para verificar a saída de um leito de dessulfurização no nível que o ânodo exige. Daí três consequências.

3.1 Especiação — enxofre total não é H₂S

O gás associado carrega sulfeto de carbonila (COS) e mercaptanas ao lado do H₂S. Sensor eletroquímico de campo é, na prática, cego ao COS, e leito de guarda não sofre breakthrough em todas as espécies de enxofre ao mesmo tempo. Se a especificação do stack está escrita como enxofre total — e normalmente está —, uma medição exclusiva de H₂S não verifica o atendimento a ela. Verifica um dos termos dela.

3.2 Breakthrough é tendência, não amostra

Leito de guarda falha progressivamente. Amostra periódica de laboratório diz o que o combustível foi, não o que ele é. Num piloto cujo propósito inteiro é gerar dado de degradação, um breakthrough não detectado contamina o conjunto de dados tão completamente quanto contamina o ânodo: perde-se o experimento, não apenas o stack. Monitoramento contínuo na saída do leito é, portanto, requisito de integridade de dado antes de ser requisito de proteção de ativo.

3.3 A alimentação é gás associado, não gás de gasoduto

A composição acompanha o reservatório, o corte de água, o reciclo e o alinhamento de compressão, e migra ao longo da vida do campo — o souring de reservatório é bem documentado em sistemas de reinjeção de água produzida. Especificação de combustível derivada de caso de projeto não é especificação de combustível observada em serviço ao longo de uma campanha de demonstração.

4Lacuna 2 — Carbono no combustível e a margem de razão vapor/carbono

Gás associado carrega C₂₊. Hidrocarbonetos superiores elevam o risco de deposição de carbono no pré-reformador e no ânodo, e a mitigação primária — a razão vapor/carbono — só pode ser controlada tão bem quanto se conhece a fração real de C₂₊ naquele momento. Uma medição de composição rápida o bastante para fechar essa malha é um instrumento diferente de um cromatógrafo de medição fiscal ou de gás combustível operando em ciclo de vários minutos compartilhado entre correntes.

A pergunta que faríamos à equipe é simplesmente se o skid de condicionamento de combustível do piloto tem medição de composição dedicada, ou se a razão S/C é ajustada a partir da medição já existente na planta. Em um piloto de 40 kW a resposta pode não importar. Em 1,2 MW vai importar.

5Lacuna 3 — Diagnóstico eletroquímico operando: potência de saída é indicador atrasado

Quando a tensão terminal se move, o mecanismo já vem atuando há algum tempo. A espectroscopia de impedância eletroquímica, deconvoluída por análise de distribuição de tempos de relaxação (DRT), separa as contribuições de perda — ôhmica, transferência de carga na reação de oxidação do hidrogênio e difusão gasosa no ânodo — e resolve a variação de cada uma isoladamente. Trabalhos operando publicados com células de óxido sólido mostram os picos de DRT associados à oxidação do hidrogênio e à difusão anódica mudando de forma e de tempo característico em dezenas de horas após o início da solicitação, bem antes de o monitoramento convencional sinalizar qualquer coisa.

Para um programa cujo entregável é dado de degradação, essa é a diferença entre saber que o stack degradou e saber por que degradou — enxofre, carbono, ciclagem térmica ou densidade de corrente.

A medição é rotineira em laboratório e nitidamente não rotineira em convés. As partes difíceis são conhecidas: impedância em escala de miliohm sob corrente elevada; conexão Kelvin a quatro terminais em stack, e não em célula-botão; controle estável de polarização no ponto de operação; faixa de frequência adequada nas duas pontas; e fazer tudo isso dentro de um caso de segurança de área classificada. É o item que mais gostaríamos de discutir, porque é onde acreditamos poder contribuir com algo que não está localmente disponível de outra forma.

6Integração elétrica — o próprio escopo de 2027 já a nomeia

O anúncio de janeiro de 2026 declara que o protótipo de 120 kW será ensaiado onshore em 2027 incluindo os sistemas elétricos integrados. Uma fonte CC nessa escala — e em 1,2 MW na sequência — acoplada por eletrônica de potência a uma rede elétrica de bordo isolada levanta questões que se resolvem por medição, não por modelagem: emissão harmônica e inter-harmônica no ponto de conexão, interação com os acionamentos de velocidade variável existentes, comportamento diante de afundamentos de tensão e degraus de carga, e integridade de isolação de uma instalação CC nova dentro de um sistema marítimo com neutro isolado (IT).

Uma linha de base de qualidade de energia levantada antes e depois da integração custa muito pouco em relação ao programa, e é o único caminho para atribuir corretamente um distúrbio posterior em vez de discuti-lo.

7O que propomos

8Quem somos, e por que essa combinação é incomum

No Brasil, as casas de instrumentação que atendem óleo e gás são negócios de instrumentação de processo e não carregam eletroquímica. As que carregam eletroquímica atendem universidade e não trabalham offshore. Este programa está exatamente na costura entre as duas, e é essa costura que ocupamos.

9O que gostaríamos de perguntar à equipe

Gostaríamos de uma conversa técnica de uma hora com quem detém o escopo de condicionamento de combustível e de diagnóstico. Se a conclusão for que essas perguntas já estão fechadas, o resultado também nos é útil.

10Referências

• MODEC. MODEC and Eld Energy to Install Offshore Fuel Cell Pilot. 16 jul. 2025.
• MODEC. MODEC Signs Joint Development Agreement with Eld Energy to Advance an Integrated 120 kW SOFC + CO₂ Capture System for FPSOs. 27 jan. 2026.
• MODEC. Statement of Strategic Intent with Eld Energy and Delta to Develop Marine SOFC System for Power Generation. 30 jan. 2026.
• MODEC. MoU to Develop a 1.2 MW Power System Integrated with Carbon Capture for Future Zero-Emission FPSOs. 4 jun. 2026.
• Gómez, S. Y. et al. Strategies for Carbon and Sulfur Tolerant Solid Oxide Fuel Cell Materials. Chemical Reviews (ACS), doi:10.1021/acs.chemrev.6b00284.
• Hagen, A. et al. Sulfur Poisoning of SOFC Anodes: Effect of Overpotential on Long-Term Degradation. J. Electrochem. Soc., doi:10.1149/2.080406jes.
• Kim, J. et al. Application of Electrochemical Impedance Spectroscopy for Diagnostics in Fuel Cells, Electrolyzers, and Batteries. ChemElectroChem, 2025, doi:10.1002/celc.202500005.
• Early-Stage Detection of Solid Oxide Cells Anode Degradation by Operando Impedance Analysis. Processes, 2021, 9(5), 848, doi:10.3390/pr9050848.
• An ultra-sensitive optical H₂S sensor based on thermal conversion combined with UV-DOAS: dynamic detection from ppm to ppb level. Sensors and Actuators B, 2024.
• Sulfide Production and Microbial Dynamics in the Water Reinjection System from an Offshore Oil-Producing Platform. Microorganisms, 2026, 14(1), 38.
• Sciospec Scientific Instruments. Impedance Spectroscopy — notas de aplicação e especificações de instrumentos.

·Context

MODEC is deploying the world's first solid oxide fuel cell on an FPSO: a 40 kW pilot announced in July 2025, manufactured by Eld Energy in Bergen with installation planned for 2026; a January 2026 JDA for an integrated 120 kW SOFC + CO₂ capture system with Delta Electronics stacks; onshore testing in 2027 including integrated electrical systems; offshore demonstration in 2028; and a June 2026 MoU to scale to 1.2 MW, onshore test targeted for 2029.

·Three gaps

1. Fuel-side sulphur. Nickel SOFC anodes are poisoned below 1 ppm, but an FPSO measures H₂S at ppm scale, for personnel safety and export gas specification. Three consequences: (a) speciation — total sulphur is not H₂S, and field electrochemical sensors are effectively blind to COS and mercaptans, which a guard bed does not retain at the same rate; (b) breakthrough is a trend, not a spot sample — on a pilot whose deliverable is degradation data, an undetected breakthrough contaminates the experiment as much as the anode; (c) the fuel is associated gas, whose composition varies with the well, water cut and recycle, and drifts over field life.

2. Fuel-side carbon. Associated gas carries C₂₊, raising carbon deposition risk at the pre-reformer and anode. Control is by steam-to-carbon ratio, which is only as good as the knowledge of the actual C₂₊ fraction at that moment. The question is whether the conditioning skid carries dedicated composition measurement or inherits the platform metering GC.

3. Operando electrochemical diagnostics. Terminal voltage is a lagging indicator. EIS with DRT analysis separates ohmic, charge transfer and diffusion losses and detects change in each before power falls. Routine in a laboratory, non-routine on a deck: milliohm impedance under high current, four-terminal Kelvin connection on a stack, stable polarisation control, hazardous area.

Plus electrical integration, which your own 2027 scope names: a DC source of 120 kW to 1.2 MW entering an isolated shipboard network through power electronics. Harmonics, interaction with existing VSDs, behaviour through voltage events and load steps, and insulation integrity of a new DC installation in an IT system. Settled by measurement, not by modelling.

·What we propose

Phase A (through the 2027 test) — joint review of the fuel-side analytical scheme and specification of the operando impedance diagnostic arrangement for the 120 kW module. Phase B (2027–2028) — commissioning support: electrochemical diagnostics, power quality baseline at the point of connection, insulation and electrical safety verification of the DC installation, calibration with local traceability. Phase C (from the offshore demonstration) — Brazil-based support: spares, calibration gases and standards, field service at response times an operating unit can live with.

·Why us

In Brazil, the instrumentation houses serving oil and gas do not carry electrochemistry, and those that do serve universities and never work offshore. This programme sits exactly on the seam. Allum Corporation (USA) for engineering, sampling skid fabrication and gas systems; LabSolutions (Brazil) for import, stock, calibration and local technical support. Relevant represented lines: Sciospec (multichannel impedance analysers, four-electrode, low impedance, with stated fuel cell diagnostic application), Admiral Instruments (potentiostats with EIS), Dranetz (HDPQ power quality, including VFD output measurement) and Gossen Metrawatt (insulation, IEC 60204 machine testing, battery bank testing) — Dranetz and Gossen belonging to the same group, GMC-Instruments.

·The ask

One hour of technical discussion with whoever owns the fuel conditioning and diagnostics scope. If the conclusion is that these questions are already closed, that outcome serves us too.