di Jacopo Romiti e Dario Di Santo
Comunque la si guardi, l’universo digitale, inserito nel tema più ampio dell’elettrificazione dei consumi, sfida il settore energetico a dare risposte su tanti aspetti: approvvigionamento, investimenti, emissioni, reti, rifiuti, efficienza. Sul fronte dell’approvvigionamento, la fame di energia dell’ecosistema digitale è già entrata nel dibattito tra chi ritiene che sia un ulteriore stimolo alla crescita delle rinnovabili (anche attraverso il potenziamento dello strumento dei PPA, già largamente usati dalle aziende tecnologiche) e chi sostiene che sarà soddisfabile solo integrando anche la fonte nucleare nel mix produttivo (il nucleare sarebbe bene accoppiabile ai centri di calcolo per le caratteristiche di domanda continua, resta da vedere se si riuscirà a mettere sul mercato come oggi va di moda dire). Lato reti, tutto ciò si inserisce nel processo di trasformazione e adeguamento già in atto che Terna e i distributori elettrici stanno affrontando per andare incontro alla generazione distribuita, nonché all’elettrificazione dei consumi legati all’industria, agli edifici e alla mobilità elettrica.
Qui l’analisi di Jacopo Romiti e Dario Di Santo
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Tra innovazione digitale e transizione energetica esiste un legame inscindibile e la loro mutua influenza è un concetto ormai noto a tutti i livelli, anche e soprattutto perché si basa su elementi incontrovertibili. Contenimento delle emissioni carboniche, trasformazione delle reti in smart grid, ottimizzazione dei consumi in tempo reale, sviluppo di strumenti predittivi per la produzione fotovoltaica ed eolica sulla base di modelli meteorologici ad alta precisione: sono solo alcune delle sfide che si pongono davanti noi e per vincerle la tecnologia digitale è un’alleata imprescindibile.
Tuttavia, la fiducia con la quale siamo soliti guardare all’ecosistema digitale, ai suoi strumenti e alle sue potenzialità non deve farci dimenticare che anche questo universo ha di per sé stesso un non trascurabile impatto a più livelli: sulle emissioni di gas serra, sui consumi elettrici, sullo sfruttamento di risorse non rinnovabili, sulla produzione di rifiuti difficilmente smaltibili e, non meno importante, sulle società e i popoli dei Paesi in cui si estraggono le materie prime e avviene l’assemblaggio dei componenti.
L’ecosistema digitale trasmette una falsa idea di smaterializzazione (o di immaterialità) che induce a crederlo intrinsecamente pulito ed energeticamente efficiente, ma in realtà funziona grazie a infrastrutture fisiche altamente impattanti. Le filiere produttive dei dispositivi ICT constano di stadi singolarmente energivori alimentati in prevalenza con energia prodotta da combustibili fossili. Si tratta di filiere globalizzate, la cui ampiezza praticamente mondiale allarga a dismisura il loro impatto ambientale, energetico e sociale. Inoltre, tali filiere producono enormi quantità di rifiuti molto difficili da trattare e da re-immettere nel ciclo, rendendo l’economia circolare problematica e costosa. Il tasso di rifiuti prodotti dall’industria digitale è poi destinato ad aumentare nel prossimo futuro come conseguenza delle prestazioni sempre più alte che verranno richieste ai dispositivi, i quali dovranno ricorrere ad hardware specifici sempre nuovi, scartando i precedenti con maggior frequenza.
L’altro grande totem dell’industria digitale è rappresentato dai data center, infrastrutture critiche su cui si poggia il funzionamento delle tecnologie digitali di uso comune e la cui centralità è in aumento a causa della crescita imponente dell’Intelligenza Artificiale. I data center sono infrastrutture di elaborazione dei dati estremamente energivore e con un’elevata impronta carbonica, frutto di emissioni che vengono prodotte sia nella fase di produzione dei componenti che per effetto del loro utilizzo. Solo per dare un ordine di grandezza, lo scorso aprile Goldman Sachs ha rilasciato un rapporto nel quale viene stimato che entro il 2030 i data center saranno, da soli, i responsabili di circa l’8% del consumo elettrico totale degli Stati Uniti, triplicando la quota attuale. Non stupisce, dunque, che nel World Energy Outlook 2024, la IEA abbia stimato tra l’1 e l’1,3% il peso dei data center sul consumo elettrico globale del 2022, certificando come un sostanziale incremento dei loro consumi nel breve-medio termine appaia inevitabile, anche in conseguenza dei forti flussi di investimenti che tali infrastrutture attirano (150 miliardi di dollari nel 2023, più del doppio rispetto al 2019). Gli impatti crescenti sono da attribuire anche al fatto che la maggiore efficienza energetica dei nuovi componenti non sarà comunque in grado di compensare la richiesta di servizi sempre più elevata che gli stessi dovranno soddisfare. Secondo diverse fonti tali infrastrutture diventeranno non solo sempre più affamate di energia, ma anche sempre più grandi e più ingombranti, ponendo un tema di disponibilità superficiale e di sovraccarico delle reti esistenti. Va però detto che c’è anche chi evidenzia come molte analisi non tengano conto dell’evoluzione dell’efficienza energetica dei componenti IT e degli sviluppi dei modelli di intelligenza artificiale, che stanno portando a una forte riduzione dei loro consumi energetici specifici. Non sono da trascurare nemmeno le indicazioni di chi evidenzia come l’impiego di queste applicazioni provocherà una riduzione dei consumi presso diversi consumatori finali.
Ciò premesso, lo sviluppo del settore dei data center interessa molto al nostro Paese; lo testimonia l’inchiesta apparsa nei giorni scorsi su Il Sole 24 Ore da cui si apprende che IDA (l’associazione italiana dei costruttori e operatori di data center) stima fino a 15 miliardi da qui al 2028 l’ondata di potenziali investimenti che potrebbe sommergere l’Italia in questo settore, con decine di migliaia di posti di lavoro generabili. I colossi tecnologici globali (Google, Meta, Amazon, Microsoft e altri) stanno scommettendo sulla Penisola per una serie di motivazioni che vanno dalla strategica centralità italiana nelle reti di telecomunicazioni globali (soprattutto della città e dell’hinterland di Milano e del Nord Italia) alla sopraggiunta saturazione di altre aree europee; città come Londra, Dublino e Amsterdam non potranno accogliere nuovi data center nel breve periodo poiché dovranno prima adeguare le loro infrastrutture di rete mentre l’Italia è da questo punto di vista ancora una terra largamente inesplorata. Ovviamente, per poter far sì che tali investimenti sprigionino interamente il loro potenziale nel contesto nazionale, soprattutto in termini occupazionali e di crescita economica, il nodo energetico sarà uno dei principali da sciogliere, insieme a quello della semplificazione normativa e della formazione delle risorse umane.
Integrare i data center nella rete di trasmissione nazionale è un problema del nostro tempo e lo si comprende bene se si pensa che ancora all’inizio del 2013 in Italia non c’era neanche un MW di potenza connesso alla rete di Terna per alimentare un’infrastruttura di questo genere. In poco più di un decennio è cambiato tutto e oggi i data center connessi alla rete di trasmissione nazionale hanno raggiunto una potenza complessiva di 170 MW e le richieste di connessione si fanno sempre più “pesanti” di anno in anno (6 GW nel 2023, 20 GW nel 2024, con un fenomeno di corsa alla richiesta di connessione che fa a gara con quelle per il fotovoltaico). Evidentemente questi numeri vanno presi con le dovute cautele e solo una minima parte di queste richieste si tradurrà prevedibilmente in realizzazioni effettive. È vero che i consumi sono cresciuti e continueranno a farlo, ma è altrettanto vero che stiamo parlando di un contributo relativamente modesto a livello mondiale. La IEA, sempre nel World Energy Outlook 2024, ipotizza una crescita dell’energia elettrica dovuta ai centri di calcolo al 2030 fra i 150 e i 400 TWh a livello globale, a fronte di una crescita di consumi elettrici pari a 6.760 TWh. Industria, climatizzazione invernale ed estiva e mobilità elettrica hanno tassi di crescita da 5 a 10 volte maggiori.
Comunque la si guardi, l’universo digitale, inserito nel tema più ampio dell’elettrificazione dei consumi, sfida il settore energetico a dare risposte su tanti aspetti: approvvigionamento, investimenti, emissioni, reti, rifiuti, efficienza. Sul fronte dell’approvvigionamento, la fame di energia dell’ecosistema digitale è già entrata nel dibattito tra chi ritiene che sia un ulteriore stimolo alla crescita delle rinnovabili (anche attraverso il potenziamento dello strumento dei PPA, già largamente usati dalle aziende tecnologiche) e chi sostiene che sarà soddisfabile solo integrando anche la fonte nucleare nel mix produttivo (il nucleare sarebbe bene accoppiabile ai centri di calcolo per le caratteristiche di domanda continua, resta da vedere se si riuscirà a mettere sul mercato come oggi va di moda dire). Lato reti, tutto ciò si inserisce nel processo di trasformazione e adeguamento già in atto che Terna e i distributori elettrici stanno affrontando per andare incontro alla generazione distribuita, nonché all’elettrificazione dei consumi legati all’industria, agli edifici e alla mobilità elettrica.
Infine, il tema dell’efficienza energetica tocca l’operatività di infrastrutture come i data center che, oltre a consumare energia per rimanere accesi, ne consumano molta altra per essere raffreddati in continuo, con sistemi che devono operare al massimo rendimento possibile e su cui ci sono diverse opportunità di intervento, come evidenziato in diverse conferenze e lavori realizzati da FIRE. Oltre a intervenire sulla parte IT (sostituzione CPU e GPU, virtualizzazione, gestione ottimizzata, etc,), per il raffrescamento sono disponibili, in aggiunta alle soluzioni tradizionali, tecnologie di raffreddamento avanzate come quello ad acqua o a liquido immersivo, che consentono anche di aumentare il recupero di calore, utilizzabile ad esempio per alimentare piccole reti di teleriscaldamento, accoppiabili a sistemi a pompa di calore e impianti di generazione rinnovabile. Trattandosi di infrastrutture digitali, l’installazione di piattaforme di monitoraggio in tempo reale dei consumi è particolarmente agevole e può consentire di attivare misure di efficientamento quando necessario. Ovviamente, ciò presuppone la presenza di una figura qualificata nell’uso razionale dell’energia come un energy manager.
I PPA, l’IA e l’efficienza energetica nell’industria in generale saranno alcuni dei temi al centro della prossima Conferenza FIRE “Enermanagement 2024” in programma a Milano il 20 novembre nel corso della quale verranno trattati da esperti del settore altamente qualificati. Un’occasione da non lasciarsi sfuggire per rimanere sempre aggiornati e non perdersi nessuna novità.
