Transizione energetica

Data center meno inquinanti: un obiettivo obbligato nell'era tech

I data center consumano, nel mondo, più energia del Regno Unito. La riduzione del loro impatto ambientale è cruciale in un'epoca di elevata digitalizzazione

Anche il mondo dei dati deve puntare la sostenibilità

L'economia immateriale dei dati è meno dispersa nella "nuvola" di quanto sembri. Per ogni transizione digitale e ogni dato generato nell'etere, infatti, in tutto il mondo migliaia di grandi data center processano ed elaborano le informazioni, contribuendo a garantire la potenza di calcolo necessaria a tenere attiva e sostenuta l'architettura su cui poggia buona parte della nostra economia.

L'energia utilizzata dai data center del mondo è colossale: secondo l'Agenzia Internazionale dell'Energia, oltre l'1% del consumo mondiale di elettricità è imputabile a queste strutture di recente costruzione, il cui numero va moltiplicandosi anno dopo anno e la cui potenza sarà ancora aumentata negli anni a venire per lo sdoganamento delle connessioni 5G e del calcolo quantistico.

Anche in questo ambito la pandemia ha generato un salto in avanti da cui non si tornerà indietro. Per effetto dei confinamenti e dei lockdown, infatti, il traffico Internet globale è aumentato di oltre il 40% nel 2020. Questa crescita si è aggiunta alla crescente domanda di servizi digitali nell'ultimo decennio: dal 2010, il numero di utenti Internet in tutto il mondo è raddoppiato, mentre il traffico Internet globale è cresciuto di 15 volte, una media del +30% annuo. La maggior parte del traffico mondiale del protocollo Internet (IP) passa attraverso i data center. Una maggiore connettività sta quindi spingendo la domanda di servizi di data center e il consumo di energia (principalmente elettricità), con effetti moltiplicatori: per ogni bit di dati che percorre la rete dai data center agli utenti finali, altri cinque bit di dati vengono trasmessi all'interno e tra i data center. L'uso globale di elettricità nei data center nel 2020 è stato di 200-250 TWh, ovvero circa l'1% della domanda finale globale di elettricità. Ciò esclude l'energia utilizzata per il mining di criptovalute, che era di circa 100 TWh nel 2020.

Complessivamente arriviamo a 300-350 TWh (1,5-1,75% del consumo globale), stima l'Agenzia Internazionale dell'Energia. A questi vanno sommati i 260-340 TWh legati alla rete di trasmissione dei dati, soprattutto per mezzo del sistema dei cavi sottomarini (1,3-1,6%) e possiamo stimare un consumo legato all'economia dei dati pari a un range tra il 2,8 e il 4,3% del consumo mondiale di energia. Un dato significativamente superiore ai 300 TWh l'anno consumati da un grande Paese occidentale come il Regno Unito. In media, dunque, un terawatt su trenta consumato nel mondo è assorbito dalle esigenze di gestione dell'economia materiale, a cui chiaramente bisogna poi aggiungere tutti i consumi legati alle imprese della filiera, all'estrazione delle materie prime per costruire gli hardware, alla gestione dei centri e via dicendo. Questo impone un ragionamento fondamentale sull'applicazione delle logiche della transizione e del risparmio energetico a una parte così importante dell'economia globale.

Se il 5G prenderà piede, soprattutto nei processi industriali, il consumo di traffico internet potrebbe addirittura raddoppiare entro il 2025. L'Iea raccomanda dunque ai produttori e gestori di dati e data center un impegno incisivo sull'abbattimento dell'impatto ambientale del settore. L'Iea nota che "le aziende del settore della tecnologia dell'informazione e della comunicazione (ICT) investono ingenti somme in energia rinnovabile per proteggersi dalla volatilità dei prezzi dell'energia, ridurre il proprio impatto ambientale e migliorare la reputazione del proprio marchio" e hanno rappresentato da sole il 50% degli acquisti di rinnovabili al mondo in ambito corporate: "Gli operatori di data center di grandi dimensioni, in particolare, guidano nell'approvvigionamento aziendale di energia rinnovabile, principalmente attraverso accordi di acquisto di energia. Google (12 TWh nel 2019), Apple (1,7 TWh nel 2020) e Facebook (7 TWh nel 2020) hanno acquistato o generato una quantità sufficiente di elettricità rinnovabile per coprire il 100% del loro consumo di elettricità operativo", anche se ovviamente per i diversi flussi delle rinnovabili e la variabilità cui sono sottoposte questo non vuol dire che il 100% dei consumi è coperto in questo modo.

Uno dei maggiori impatti sulla sostenibilità dei data center può al contempo essere legato ad azioni che ne aumentino l'efficienza energetica. In tal senso il primo obiettivo potrebbe essere quello di affrontare la causa numero uno di consumo energetico non necessario: gli sprechi per il raffreddamento e la gestione dell'efficienza di calcolo. In Cina, il data center ZTE ZEGO utilizza tecnologie come il raffreddamento ad evaporazione indiretta per risparmiare il 60% di energia, e cerca continuamente l’ottimizzazione attraverso la tecnologia AI per risparmiare più dell’8% di energia. In Italia il Green Data Center di Ferrera Erbognone, in provincia di Pavia, racchiude i sistemi informatici centrali di elaborazione di Eni per l'analisi geologica e il calcolo ad alta frequenza e utilizza alimentazione da rinnovabili e un sistema intelligente basato sul monitoraggio continuo per aumentare la lotta agli sprechi.

Un'ulteriore fonte di sicurezza in tal senso potrebbe essere legata alla generazione dei dati, che sarà sempre più efficiente con le nuove reti di ultima generazione. Le reti 4G, nota l'Iea, "sono circa cinque volte più efficienti dal punto di vista energetico rispetto al 3G e 50 volte più efficienti del 2G. I fornitori di infrastrutture di rete e gli operatori prevedono che le reti 5G potrebbero essere da 10 a 20 volte più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a quelli 4G entro il 2025-2030". Compensando dunque sul fronte del network l'aumento di potenza di calcolo legata alla crescita di reti e data center. Insomma, le due grandi rivoluzioni dei nostri tempi, quella verde e quella digitale, sono strettamente legate. E si supportano l'una con l'altra: l'obiettivo sarà quello di rendere sempre più immateriale un tipo di economia che, in termini di impatti, tale non è. Ma che grazie ai ritrovati tecnologici può fare balzi da giganti verso un progresso inevitabile e una crescente sostenibiltià.

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