Le richieste energetiche dell’intelligenza artificiale e del cloud computing stanno andando fuori controllo. I data center, un tempo semplicemente assetati di energia, stanno ora diventando così massicci che potrebbero presto superare intere città, o addirittura stati americani, nel consumo di elettricità. Gli sviluppatori di queste strutture stanno facendo a gara per assicurarsi energia e terreni per tenere il passo con l’esplosione della domanda, guidata in gran parte dai progressi dell’intelligenza artificiale.
Nell’ultimo decennio, il fabbisogno elettrico dei data center è salito alle stelle, riflettendo la loro importanza nell’economia globale. Queste strutture ospitano server che alimentano applicazioni per qualsiasi cosa, dalle operazioni aziendali alle app di tutti i giorni.
Con l’ascesa dell’intelligenza artificiale, trovare il terreno e l’energia per soddisfare questi requisiti è diventata una sfida importante. Gli sviluppatori ora parlano di campus su scala gigawatt, ciascuno dei quali consuma un miliardo di watt di energia. Per fare un confronto, si tratta di circa il doppio dell'elettricità utilizzata da tutte le case di Pittsburgh l'anno scorso.
La corsa all’energia: data center più grandi, problemi più grandi
Ali Fenn, presidente di Lancium, una società con sede in Texas che garantisce terra ed energia per i data center, la descrive come una “corsa di una vita per il dominio globale” nel campo dell’intelligenza artificiale. Ha detto: "Si tratta francamente di sicurezza nazionale ed economica".
Questa corsa spinge le aziende tecnologiche a investire miliardi nella costruzione di strutture più grandi. Non vedono miglior utilizzo del loro capitale che alimentare il boom dell’intelligenza artificiale.
Ma questa rapida espansione sta mettendo alla prova i limiti. Le fonti energetiche rinnovabili, come l’eolico e il solare, sono inaffidabili a causa delle fluttuazioni meteorologiche. Gli sviluppatori concordano sul fatto che il gas naturale deve colmare il divario, anche se rallenta i progressi nella riduzione delle emissioni di carbonio.
Nat Sahlstrom, direttore energetico di Tract, una società con sede a Denver che acquista terreni per data center, afferma che le strutture “stanno sfruttando l’infrastruttura dei servizi esistenti”. Le reti elettriche semplicemente non sono state costruite per gestire la scala oggi richiesta da questi data center.
La disponibilità di terreni idonei è un altro problema. Gli appezzamenti in zone industriali che possono ospitare strutture enormi si stanno riducendo, spiega Sahlstrom. Gli sviluppatori sono costretti a esplorare nuovi mercati al di fuori di hub consolidati come Virginia, leader globale nelle operazioni di data center. La rete elettrica della Virginia si trova ad affrontare problemi di affidabilità, con la domanda di energia in aumento e l’offerta in diminuzione con la chiusura degli impianti di carbone e di gas naturale più vecchi.
Tract ha acquisito oltre 23.000 acri per lo sviluppo di data center negli Stati Uniti. Ciò include terreni nella contea di Maricopa, Arizona, vicino a Phoenix, e nella contea di Storey, Nevada, vicino a Reno. Recentemente, Tract ha acquistato 2.100 acri a Buckeye, in Arizona, per costruire uno dei più grandi campus di data center negli Stati Uniti. Stanno lavorando per garantire fino a 1,8 gigawatt di potenza per il sito, sufficienti a supportare 40 data center separati.
Un campus di data center che utilizza un gigawatt di energia all'anno equivale al consumo energetico di 700.000 case o di una città di 1,8 milioni di persone. L'analisi della CNBC rivela che un impianto del genere consumerebbe più energia in un anno rispetto all'Alaska, al Rhode Island o al Vermont.
Cosa significa per le comunità
Il data center medio gestito dalle principali aziende tecnologiche utilizza attualmente 40 megawatt di energia. Ma sono in arrivo strutture più grandi. Secondo il Boston Consulting Group, campus da 250 megawatt o più sono già in fase di sviluppo.
Entro il 2030, i campus dei data center che consumano 500 megawatt, o mezzo gigawatt, saranno comuni. Queste strutture utilizzerebbero la stessa quantità di elettricità di 350.000 case.
Il Texas è diventato un punto caldo per i data center grazie alle sue normative meno restrittive e alle abbondanti risorse energetiche. Gli sviluppatori possono personalizzare le soluzioni di alimentazione per siti specifici. Sahlstrom definisce il Texas “il miglior laboratorio sperimentale al mondo per implementare la propria soluzione energetica”.
Lancium, una società con sede a Houston, ha spostato la sua attenzione dal mining di criptovaluta all’infrastruttura AI alla fine del 2022. Ora gestisce cinque campus di data center in diverse fasi di sviluppo. Uno ad Abilene, in Texas, aprirà all’inizio del 2025 con 250 megawatt di potenza, arrivando a 1,2 gigawatt entro il 2026.
Con l’aumento del fabbisogno energetico, gli sviluppatori devono affrontare i potenziali problemi per le comunità vicine. Questi includono la garanzia che i costi dell’elettricità non aumentino e che l’affidabilità della rete rimanga intatta. “Nessuno continuerà ad approvare” nuove strutture se interrompono il potere locale, ha detto Fenn. Gli sviluppatori stanno associando i data center a una nuova generazione di energia per prevenire questi problemi.
Rinnovabili, nucleare e il futuro dell’energia
Anche se gli sviluppatori preferiscono l’energia rinnovabile, è chiaro che l’energia solare ed eolica da sole non basteranno a soddisfare la domanda. La dipendenza dalle condizioni meteorologiche rende queste fonti inaffidabili per operazioni critiche, come gli scambi finanziari, che si basano sui data center.
Le interruzioni non sono un’opzione per strutture come quelle gestite da Equinix, che ospita carichi di lavoro critici. Jon Lin, direttore generale dei servizi data center di Equinix, ha affermato che le sue strutture rimangono online più del 99% del tempo.
Per affrontare i problemi di affidabilità, le principali aziende stanno esplorando l’energia nucleare. Microsoft sostiene il riavvio della centrale nucleare di Three Mile Island in Pennsylvania. Amazon e Google stanno investendo in piccoli reattori nucleari.
Tuttavia, l’energia nucleare presenta le sue sfide. I nuovi reattori in Georgia erano in ritardo di anni e avevano superato il budget di miliardi. Per ora, il gas naturale rimane la fonte di energia dominante per i data center.
Fenn di Lancium afferma che gli investimenti nella generazione di gas potrebbero includere la cattura del carbonio e la tecnologia di stoccaggio delle batterie per compensare l’impatto ambientale. Nel corso del tempo, l’espansione dell’energia rinnovabile, la riduzione dei costi delle batterie e lo sfruttamento dell’intelligenza artificiale per l’efficienza potrebbero ridurre la dipendenza dal gas.
Ma per ora, la rapida crescita dei data center complica gli sforzi per raggiungere gli obiettivi sulle emissioni. “Non possiamo permettere che ciò abbia un effetto negativo sugli obiettivi ambientali”, avverte Fenn.
Gli sviluppatori sostengono che queste strutture sono necessarie per l’economia, anche se interrompono i mercati energetici e mettono a dura prova le reti elettriche. Con i campus che si prevede raggiungeranno i cinque gigawatt in futuro, i data center stanno rapidamente diventando alcuni degli attori più significativi nel consumo energetico. Che sia attraverso l’innovazione o i combustibili fossili, la corsa per potenziare l’intelligenza artificiale continua a rimodellare il panorama energetico mondiale.
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