L’intelligenza artificiale (IA) sta rivoluzionando molti settori dell’economia, compreso il settore energetico. La crescita esponenziale dei data center in tutto il mondo e la popolarità dei modelli di IA generativa hanno messo a fuoco il fabbisogno energetico dei data center utilizzati per addestrarli e gestirli. In un’economia sempre più digitale, i data center sono la spina dorsale dell’infrastruttura digitale e forniscono servizi come Internet, servizi bancari online e cloud computing.
In Europa l’aumento della domanda di energia elettrica sta sollevando interrogativi sul suo impatto sulle infrastrutture esistenti e sulla sostenibilità.
Allo stesso tempo, l’IA può contribuire a trasformare i sistemi energetici aumentando l’efficienza energetica, facilitando l’integrazione delle energie rinnovabili e ottimizzando le reti elettriche.
Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia (IEA), i data center rappresentano attualmente solo l’1,5 % del consumo globale di energia elettrica, ma si prevede che la loro domanda di energia elettrica raddoppierà entro il 2030. Stati Uniti, Cina e Europa rappresentano circa l’85% del consumo globale di energia elettrica da parte dei centri dati. Nell’UE i data center rappresentano circa il 3 % della domanda totale di energia elettrica, ma tale percentuale varia da un paese all’altro e, per esempio, in Irlanda è superiore al 20%.
Esistono vari tipi di data center. Le strutture con un unico locatario, note come centri dati aziendali, servono singole entità (imprese, banche, agenzie governative) e gestiscono internamente la propria infrastruttura informatica. I data center multi-tenant, noti anche come data center di colocation, offrono spazio in affitto dove più aziende possono ospitare i loro server e apparecchiature IT. Sono spesso interconnessi, con fornitori di servizi che offrono infrastrutture IT. Gli iperscalatori sono enormi data center che dominano il mercato dell’IA, come AWS (Amazon Web Services), Microsoft, Meta e Google.
I data center incentrati sull’IA tendono a raggrupparsi in aree geografiche, contribuendo alla pressione sulle reti locali con conseguenti adattamenti rispetto agli obiettivi climatici, all’uso del suolo e all’accessibilità economica dell’energia.
In generale, il settore dei centri dati è un settore ad alta intensità energetica a causa della notevole quantità di energia elettrica necessaria per gestirli. Una query ChatGPT utilizza 10 volte più elettricità di una ricerca tradizionale su Google, anche se ciò dipende dalla complessità della domanda e dal formato utilizzato (testo vs multimedia). Si stima che un grande data center (iperscalatori) consumi ogni anno una quantità di energia elettrica pari a 100mila famiglie o 400mila auto elettriche. I data center utilizzano l’energia non solo per addestrare ed eseguire modelli di intelligenza artificiale, ma anche per raffreddare i server e mantenere le apparecchiature.
Garantire l’alimentazione elettrica ininterrotta ai data center (in particolare quelli incentrati sull’IA) è di fondamentale importanza, il che solleva interrogativi sulla ricerca di un mix energetico ottimale. Attualmente, le energie rinnovabili e il gas naturale sono le principali fonti di energia utilizzate per alimentare i data center a livello globale, sebbene anche il nucleare sia in aumento (come, in futuro, i piccoli reattori modulari).
I centri dati investono massicciamente nelle energie rinnovabili, ad esempio attraverso accordi di compravendita di energia elettrica (contratti a lungo termine tra fornitori di energia e consumatori). Alcuni paesi si stanno concentrando sul nucleare (ad esempio Francia e Svezia), mentre altri stanno esplorando il potenziale dell’energia idroelettrica (ad esempio Austria, Svezia e Portogallo). Alcuni data center stanno sperimentando celle a combustibile a idrogeno come fonti di alimentazione di backup, sostituendo i tradizionali generatori di alimentazione di backup alimentati a olio combustibile. L’AIE stima che le energie rinnovabili soddisferanno circa la metà della domanda aggiuntiva fino al 2030, seguite dal gas naturale e dal carbone, con il nucleare che svolgerà un ruolo crescente dopo il 2030. Si prevede inoltre che l’autoconsumo svolgerà un ruolo sempre più importante in futuro, poiché i data center stanno cercando modi per generare energia elettrica autonomamente (ad esempio, da parchi solari propri, ma anche da molte altre fonti).
I data center stanno investendo nel miglioramento della loro efficienza energetica per raggiungere i loro obiettivi di sostenibilità e ridurre i costi energetici. Molti hanno migrato la propria infrastruttura IT da server interni a data center professionali e applicazioni cloud e hanno ottimizzato il PUE (power use effectiveness) in risposta ai requisiti fissati dalle autorità nazionali e regionali. Il patto per i centri dati climaticamente neutri, firmato da oltre 100 gestori di centri dati, propone l’acquisto di energia priva di carbonio al 100%, la conservazione dell’acqua, la riparazione e il riutilizzo dei server, il riciclaggio del calore e obiettivi misurabili in materia di efficienza energetica. Il calore catturato dai data center viene sempre più utilizzato per alimentare strutture locali come piscine e sistemi di teleriscaldamento.
La strategia digitale 2020 dell’UE invitava i data center a diventare climaticamente neutri entro il 2030. La direttiva UE sull’efficienza energetica del 2023 impone ai data center di riferire in merito al consumo energetico, all’uso dell’acqua e all’uso di energie rinnovabili. Inoltre, un sistema europeo per valutare la sostenibilità dei data center (2024) impone di riferire in merito agli indicatori chiave di prestazione in materia di energia e sostenibilità.
Le prossime iniziative dell’UE mirano a bilanciare le ambizioni in materia di competitività e le preoccupazioni in merito alla decarbonizzazione. L’imminente legge sullo sviluppo del cloud e dell’IA, mira a triplicare la capacità di trattamento dei data center dell’UE nei prossimi 5-7 anni, mentre la Tabella di marcia strategica per la digitalizzazione e l’IA per il settore energetico e il Pacchetto sull’efficienza energetica dei data center, previsti per l’inizio del 2026, affronteranno gli impatti energetici. La sfida consisterà nel garantire l’attuazione di iniziative volte all’espansione dei data center, a soddisfare la loro domanda di energia e a migliorare la sostenibilità in modo da bilanciare la competitività con l’accessibilità economica dell’energia e le preoccupazioni in merito alla decarbonizzazione.
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