Microsoft, il colosso tech statunitense, ha annunciato ad inizio ottobre 2024 un piano di investimenti pari a 4,3 miliardi di euro in Italia per il successivo biennio. Il progetto mira ad estendere l’infrastruttura dei data center Microsoft nel nord del paese e sviluppare le competenze digitali di oltre un milione di italiani. Similmente, anche Amazon Web Services progetta di investire 1,3 miliardi fino al 2029 per espandere la sua rete cloud[1].
Il nostro paese sembra dunque essere al centro di una cruciale evoluzione del settore, ma la guardia deve rimanere alta per sfruttare saggiamente e responsabilmente queste opportunità.

I data center costituiscono un’infrastruttura di primaria importanza in un mondo sempre più digitale, costituendo immensi network di computer – o supercomputer – in grado di organizzare e processare enormi quantità di dati. Queste funzionalità permettono, tra gli altri, di allestire potenti servizi cloud e sviluppare intelligenze artificiali (AI). Ovviamente questa importante capacità computazionale richiede un massiccio impiego energetico e ci si può dunque chiedere come si possa coniugare la trasformazione digitale con quella energetico-ambientale. Non esiste un’unica risposta a questo quesito, il tema è complesso e sfaccettato, nonché variabile in base alla giurisdizione interessata e agli attori e tecnologie coinvolte.

Microsoft, si legge nel comunicato stampa dell’azienda, si è impegnata a promuovere una crescita sostenibile della propria infrastruttura anche grazie ai Power Purchase Agreement, ovvero piani di investimento per allacciare i data center a reti energetiche verdi. Le tempistiche per questi programmi non sono ovviamente immediate ed è realistico supporre che altre aziende, finanziariamente meno dotate – o meno lungimiranti – rispetto a Microsoft, si trovino più in difficoltà da questo punto di vista.

Vale la pena allora provare ad analizzare le richieste energetiche di queste tecnologie per trarre qualche conclusione sulle implicazioni dell’espansione del settore.

I CONSUMI DEI DATA CENTER

L’Agenzia Internazionale dell’ Energia (IEA), nel report Electricity 2024, riporta interessanti dati e previsioni del consumo energetico di questa industria.

Nel 2022, il consumo elettrico mondiale dei data center, usati anche per cryptovalute ed AI, è stimato aggirarsi intorno ai 460 TeraWattOra (TWh), ovvero il 2% della domanda di energia elettrica globale. Questo dato è previsto salire al 2026 in un intervallo tra i 620 e i 1050 TWh, a seconda del modello predittivo. Una crescita, in due bienni, potenzialmente pari al consumo annuo della Germania.

Attualmente sono operativi più di 8.000 data center nel mondo, concentrati negli Stati Uniti (33%), Europa (16%) e Cina (10%). In tutte e tre queste regioni è intuitivamente prevista un’importante crescita nei prossimi annui. Negli Stati Uniti, il consumo dei data center è previsto passare dal 4% (200TWh) del consumo elettrico nazionale al 6% (260TWh) nel 2026. In Cina, nello stesso anno, è previsto che i data center richiederanno fino a 300TWh, per arrivare a 400TWh al 2030. I dati europei sembrano più modesti, con un consumo nel 2022 di 100TWh che crescerà a 150TWh nel 2026 (comunque un aumento del 50%!).

Il numero più impressionante riguarda le applicazioni AI: viene stimato che il consumo della suddetta industria aumenterà di dieci volte dal 2023 al 2026.

Prendendo come esempio gli Stati Uniti, dove il 42% dell’elettricità viene generata da gas naturale e il 17% da carbone[2], risulta evidente come l’irrefrenabile crescita di queste infrastrutture digitali costituisca concretamente un ostacolo alla transizione verde. Come riportato in un altro nostro articolo, al momento sembra che gli investimenti nelle rinnovabili non siano sufficienti ad affrontare questa sfida. La speranza può essere riposta nelle centrali nucleari, come sembra già star avvenendo, ma sappiamo che le tempistiche di tali infrastrutture difficilmente potranno stare al passo con la repentina crescita di domanda energetica sopra riportata. Solo la Cina appare ad oggi avere le potenzialità per coniugare le due transizioni, verde e digitale.

Dal punto di vista della regolamentazione, sembra che il settore susciti forti attenzioni in tutte le regioni. Proprio in Cina, infatti, sarà richiesto a tutti i data center acquisiti da organizzazioni pubbliche di essere completamente alimentati da energia rinnovabile entro il 2032; piano che sembra appunto realistico dati gli ingenti investimenti in energia verde del gigante asiatico, senza però considerare l’intermittenza generativa delle rinnovabili che potrebbe costituire un serio ostacolo al corretto funzionamento dei data center. L’Unione Europea, invece, si sta concentrando più su trasparenza e responsabilità della gestione energetica dei data center. La Direttiva per l’Efficienza Energetica, entrata in vigore ad ottobre 2023, impone infatti obblighi di rendicontazione per utilizzo energetico ed emissioni per questo tipo di infrastrutture digitali. Inoltre, più di cento operatori si sono auto-imposti obiettivi per il raggiungimento della neutralità climatica del settore entro il 2030 tramite il Climate Neutral Data Centre Pact[3].

Dispositivi di memorizzazione, comunicazione e alimentazione costituiscono circa il 20% dei consumi di un data center. Un ulteriore 40% deriva dal funzionamento dei server interni, mentre il restante 40% proviene dai sistemi di raffreddamento. In particolare su quest’ultimo aspetto si stanno concentrando gli sforzi di ottimizzazione energetica. Mentre diverse aziende stanno cercando di sviluppare tecnologie sempre più raffinate ed efficienti, altre soluzioni prevedono l’utilizzo di machine learning per adattare l’operatività di tali sistemi al concreto bisogno. Ad esempio, Google è riuscita a ridurre la domanda elettrica dei sistemi di raffreddamento dei propri data center del 40% grazie al suo modello AI DeepMind[4]. Altre tecniche prevedono invece di creare una rete flessibile di data center di modo da poter divergere l’utilizzo dell’infrastruttura verso le località di volta in volta energeticamente più favorevoli, con risultati ad oggi promettenti[5].

Questa metodologia potrebbe anche in parte rimediare al sopracitato problema dell’intermittenza delle rinnovabili, spostando i consumi dove la generazione risulta ottimale.

L’ITALIA

Sono 155 i data center attualmente attivi in Italia, particolarmente concentrati al nord ma presenti in tutta la Penisola[6]. Come riportato dall’Italian Datacenter Association, Milano sta rapidamente divenendo uno dei più importanti centri digitali dell’Europa meridionale, grazie alla posizione geografica strategica e alla sua avanzata economia. Lo sviluppo di data center nella regione è infatti in forte aumento, come dimostrato dalle posizioni prese da aziende come Microsoft.

L’Italia, però, genera ancora il 45% della propria elettricità con gas naturale e sembra infattibile anche nel nostro paese uno sviluppo delle rinnovabili che tenga il passo con la crescita del settore. La situazione è ulteriormente aggravata dalla totale assenza di centrali nucleari, in grado di garantire energia elettrica in modo costante ed affidabile e a basso prezzo.

Confronto 2018-2023 della generazione elettrica per fonte in Italia

 

Almeno nell’immediato sarà dunque difficile poter espandere l’infrastruttura digitale senza importare importanti quantità di energia; confidando nel fatto che questi contratti vengano stipulati con partner e alleati senza mettere a rischio la catena di approvvigionamento in caso di tensioni geopolitiche. Bisognerà anche assicurarsi di importare energia pulita, per evitare danni reputazionali e soprattutto ambientali. Ovviamente la nostra generazione di elettricità verde dovrà aumentare, ma già si stanno riscontrando difficoltà e ritardi, come evidenziato da I-Com.

Per concludere, di fronte alla notizia di massicci investimenti nel nostro paese, di per sé assolutamente positiva per lo sviluppo digitale e produttivo del nostro Paese, non dobbiamo dimenticarci che le transizioni verde e digitale stanno avvenendo contemporaneamente, ma non sempre nel medesimo verso. Sintonizzarle è una delle principali sfide che ci troviamo di fronte.

NOTE

[1] Microsoft investe 4,3 mld di euro per potenziare l’infrastruttura AI e la capacità cloud in Italia – Microsoft News Center Italy | AWS invests €1.2 billion to expand cloud infrastructure in Italy

[2] Dati del 2023. United States – Countries & Regions – IEA

[3] Climate Neutral Data Centre Pact

[4] DeepMind AI Reduces Google Data Centre Cooling Bill by 40% – Google DeepMind

[5] The value of space-time load-shifting flexibility for 24/7 carbon-free electricity procurement

[6] Italy Data Centers. Altre fonti riportano cifre non significativamente diverse.

APPROFONDIMENTI

 

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