Esiste un futuro sostenibile per i data center?

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Alexandre Rossi

Come possiamo alimentare la rivoluzione dell’intelligenza artificiale e la sua crescente domanda di data center senza bruciare il pianeta o prosciugare le sue riserve idriche? Alcune soluzioni si fondano su una tecnologia in ripresa: l’energia nucleare. Altri ci impongono di guardare molto in alto, verso qualcosa che sembra strappato via 2001: Odissea nello spaziodata center nello spazio. In secondo luogo, potremmo aver bisogno di quello del Capitano Nemo Nautilo percorrere ventimila leghe sotto i mari.

Se la crisi energetica dell’intelligenza artificiale richiede energia costante e affidabile che le reti esistenti non possono fornire, allora l’energia nucleare, reinventata su scala più piccola, potrebbe essere la risposta. I piccoli reattori modulari (SMR) sono unità nucleari i cui componenti possono essere fabbricati in fabbriche, trasportati sul posto e assemblati vicino ai principali consumatori di elettricità, compresi i campus dei data center. Invece di dipendere interamente da una rete già tesa, gli operatori potrebbero assicurarsi una fonte dedicata di energia a basse emissioni di carbonio.

Il loro fascino risiede nella loro semplicità. Molti SMR proposti incorporano anche sistemi di sicurezza passiva, consentendo ai reattori di spegnersi senza l’intervento dell’operatore o un’alimentazione esterna. I sostenitori sostengono che queste caratteristiche potrebbero ridurre i rischi di incidenti, consentendo di collocare gli SMR più vicini alle città popolate e ai data center. Alcuni progetti utilizzano anche sistemi di raffreddamento a circuito chiuso che riciclano l’acqua, riducendo la domanda di acqua dolce.

“Gli SMR promettono energia pulita e costante, ma rimangono anni lontani dalla realtà commerciale diffusa”

Tuttavia, questa non è ancora una tecnologia commerciale matura. NuScale Power è attualmente l’unica azienda il cui progetto SMR ha ricevuto l’approvazione dalla Nuclear Regulatory Commission degli Stati Uniti. È inoltre coinvolta in un importante programma proposto da ENTRA1 Energy e dalla Tennessee Valley Authority, che mira a distribuire sei gigawatt di capacità NuScale in diversi siti nel sud-est degli Stati Uniti entro il 2030. Ciò genererebbe elettricità sufficiente per alimentare l’equivalente di circa 4,5 milioni di case o 60 grandi data center.

Gli SMR promettono energia pulita e costante, ma restano anni lontani dalla realtà commerciale diffusa. Il programma di punta di NuScale nello Utah è stato annullato nel 2023 dopo che i costi previsti erano aumentati notevolmente. Ogni nuovo sito deve essere approvato e concesso in licenza in un quadro normativo ancora in evoluzione. Se il futuro dell’energia dei data center è intrappolato nelle udienze normative e nelle code di costruzione, forse la soluzione non sta nel reinventare la loro fornitura di energia, ma nello spostare i data center da qualche parte dove il raffreddamento è già gratuito.

Nel maggio 2026, gli ingegneri cinesi hanno iniziato a gestire il primo data center subacqueo commerciale al mondo. Situata al largo della costa di Shanghai, la gigantesca capsula d’acciaio da 1.950 tonnellate si trova sul fondo del mare e ospita 192 server rack su quattro livelli. A differenza dei data center tradizionali, la struttura utilizza l’acqua di mare circostante a 15°C come dissipatore di calore naturale. I suoi sviluppatori affermano che il centro non consuma acqua dolce, riduce l’uso del territorio di oltre il 90% e ottiene fino al 95% dell’elettricità dai vicini parchi eolici offshore.

“Il progetto di Shanghai offre uno scorcio di un futuro in cui le server farm non occuperanno né terreni preziosi né risorse di acqua dolce”

I data center tradizionali consumano enormi quantità di elettricità semplicemente per evitare il surriscaldamento dei server. Trasferendo il calore nell’oceano circostante, le strutture sottomarine potrebbero dedicare una percentuale molto minore della loro energia al raffreddamento. Il progetto di Shanghai offre quindi uno sguardo su un futuro in cui le server farm non occuperanno né terreni preziosi né risorse di acqua dolce.

Rimangono tuttavia domande difficili. In che modo queste strutture resisteranno alla corrosione e alla crescita marina per decenni? Quali sono gli effetti ecologici del rilascio di calore negli ambienti marini locali? Oltre alle sfide tecniche, ci sono anche problemi di sicurezza. Il suono viaggia più velocemente e più lontano attraverso l’acqua che nell’aria, lasciando potenzialmente i server sommersi vulnerabili agli attacchi acustici. Trasmettendo onde sonore a particolari frequenze di risonanza, un utente malintenzionato potrebbe danneggiare i dischi rigidi o addirittura causare danni permanenti. Dopotutto, le condutture sottomarine e i cavi di comunicazione sono già diventati punti critici geopolitici, dimostrando quanto possa essere difficile proteggere le infrastrutture critiche sotto le onde.

Nonostante queste incertezze, il data center sottomarino cinese fornisce un caso di prova nel mondo reale per una tecnologia che potrebbe trasformare l’infrastruttura digitale. A volte, le soluzioni più innovative si trovano davvero negli abissi.

Ma mentre alcuni ingegneri guardano verso il basso, altri guardano molto più in alto. Inizialmente l’argomento a favore dei data center orbitali sembra semplice. Lanciate i server nello spazio, dove la luce solare è abbondante e la terra e l’acqua dolce sono irrilevanti, e non ci sono comunità locali che si oppongano al permesso di costruire. I pannelli solari potrebbero generare elettricità sopra le nuvole, mentre i sistemi di raffreddamento non richiederebbero alcuna acqua.

“Lo stesso ambiente che fornisce abbondante energia solare rende anche straordinariamente difficili sia il raffreddamento che la costruzione”

Tuttavia, il raffreddamento sotto vuoto è sorprendentemente difficile. Sulla Terra, il calore può essere trasportato via spostando l’aria o l’acqua. Nello spazio deve invece essere rilasciato attraverso la radiazione termica: un processo relativamente lento che richiede enormi pannelli radianti. Una piccola ventola può raffreddare un laptop, ma un data center orbitale da molti megawatt avrebbe bisogno di una vasta superficie per disperdere lo stesso calore. Per mettere il dato in prospettiva, irradiare dieci megawatt di calore di scarto – sufficienti ad alimentare circa 8.000 case – richiederebbe pannelli che coprano all’incirca due campi da calcio.

Nello spazio, i pannelli solari possono essere posizionati in un modo impossibile sulla Terra. Per catturare la massima luce solare, vengono posizionati in orbite solesincrone, dove sono costantemente esposti alla luce solare, senza notti o giorni nuvolosi che interrompano la produzione di energia. Questi pannelli sono spesso orientati direttamente verso il sole e molti modelli sono dotati di meccanismi di rotazione per seguirlo perfettamente, garantendo che i pannelli rimangano perpendicolari ai raggi solari. Questa luce solare costante e senza ostacoli è il motivo per cui alcuni stimano che i pannelli solari nello spazio possano catturare oltre il 30% in più di energia per metro quadrato rispetto alle loro controparti terrestri.

Ma come con i radiatori, ci troviamo di fronte ad un simile problema di scala. I moderni data center IA possono contenere decine di migliaia di processori assetati di energia. Fornirli in orbita richiederebbe che i pannelli solari si estendano su un’area paragonabile a centinaia di campi da calcio. Lo stesso ambiente che fornisce abbondante energia solare rende inoltre straordinariamente difficili sia il raffreddamento che la costruzione.

Lo spazio è ostile in molti modi. Le radiazioni danneggiano l’elettronica, le riparazioni sono estremamente costose e ogni chilogrammo lanciato comporta un costo notevole. I satelliti devono anche navigare in un ambiente orbitale sempre più congestionato, pieno di oltre 40.000 oggetti tracciati in orbita e innumerevoli frammenti più piccoli di detriti.

Ciononostante la corsa è iniziata. SpaceX ha svelato i piani per il suo satellite di calcolo AI1, che, secondo quanto riferito, presenta un carico di calcolo di picco di 150 kilowatt e un’apertura alare di circa 70 metri. L’obiettivo finale dell’azienda è di distribuire un gigawatt di capacità di calcolo orbitale all’anno entro la fine del 2027.

“Queste missioni metteranno alla prova se l’hardware AI può sopravvivere alle radiazioni, comunicare rapidamente tra i satelliti e diffondere abbastanza calore”

Altre aziende stanno perseguendo ambizioni simili. Starcloud ha lanciato in orbita un processore grafico Nvidia H100, mentre Project Suncatcher di Google prevede di inviare due prototipi di satelliti nello spazio entro l’inizio del 2027. Queste missioni iniziali metteranno alla prova se il potente hardware AI può sopravvivere alle radiazioni, comunicare rapidamente tra i satelliti e diffondere abbastanza calore per funzionare in modo affidabile. Per ora, i data center orbitali rimangono un esperimento piuttosto che un’alternativa alle loro controparti terrestri.

Dalle profondità dell’oceano al vuoto dello spazio, gli ingegneri stanno ampliando i limiti della scienza per far funzionare il nostro mondo digitale: reattori nucleari abbastanza piccoli da stare su un camion, server farm appoggiati sul fondo del mare e supercomputer in orbita attorno al pianeta. L’ambizione è mozzafiato, ma lo è anche il costo. Mentre i governi e le aziende investono miliardi in questi progetti, una domanda rimane: ne varrà la pena?

Perché l’intelligenza artificiale dovrebbe fare molto più che limitarsi a generare paragrafi intelligenti. Dovrebbe aiutare a curare le malattie, prevedere i disastri e riparare i danni che abbiamo arrecato al pianeta. Se tutto ciò che costruiamo è un modo più efficiente per produrre contenuti un po’ più velocemente, allora avremo speso l’energia di una nazione per avere tempi di risposta più rapidi. Le tecnologie stanno avanzando rapidamente. La domanda è se siamo pronti a usarli saggiamente.