Quanta energia consumano i data center?

Parliamo di internet economy, un settore che ha cambiato le nostre abitudini quotidiane e ampliato notevolmente le nostre capacità di interagire. Nell’ultimo trentennio sono comparsi sulla scena nuovi attori, come Google, Facebook e Amazon che ‘commerciano in byte’ e che sono lontani anni luce dal petrolio e dalla produzione di merci fisiche, che hanno invece scandito la storia economica del XX secolo.

I data center di queste grandi aziende tecnologiche sono tra i maggiori consumatori di energia al mondo, così la domanda che ci facciamo è quanta energia consumano i data center?

Il consumo energetico dei data center delle grandi aziende di internet

Gli strumenti digitali sono meno ingombranti delle vecchie, pesanti e mastodontiche macchine industriali. In molti sostengono che siano anche decisamente meno inquinanti, ma in realtà queste aziende bruciano enormi quantità di energia per trasferire dati a milioni di utenti, circa il 2% dell’intera energia elettrica globale, pari a circa 200 terawattora (TWh) all’anno. Per fare un confronto, questo consumo è simile a quello di un paese industrializzato come l’Italia.

Sono numeri spaventosi che solo in una piccola percentuale, una quota variabile tra il 6% e il 12%, vengono destinati ad alimentare la capacità di calcolo. Il resto si disperde in varie altre strade.

Ma i data center sono il cuore pulsante di internet: enormi strutture che ospitano migliaia di server per archiviare, elaborare e trasmettere i dati che utilizziamo ogni giorno.  E questi centri gestiscono diversi tipi di servizi che siamo ormai abituati a utilizzare quotidianamente, come piattaforme di streaming, e-commerce, social network, motori di ricerca e cloud computing.

Tuttavia, lo abbiamo capito, la loro gestione richiede quantità enormi di energia, e il loro impatto ambientale è oggetto di dibattito globale. Eppure, questi colossi tecnologici rappresentano anche una delle aree di maggiore innovazione verso la sostenibilità.

Questo è comunque un problema non certo nuovo, il primo allarme venne lanciato già nel 2007 dall’Agenzia ambientale americana in un rapporto inviato al Congresso di Washington. Da allora molti progressi sono stati fatti. Google, Facebook e Apple sono forse quelle che si sono impegnate di più per l’ambiente e il risparmio energetico. Ma queste e tante altre aziende digitali bruciano energia, ma non più dell’1,3 per cento dell’energia consumata a livello mondiale (rispetto al 25% dei trasporti). Sappiate che anche che i data center sono volutamente sovradimensionati dai competitor per evitare cadute dei loro sistemi. Data center estremamente assetati di energia, e spesso alimentati da vecchi e inquinanti motori diesel. Un paradosso, nell’era 2.0.

Per questo, il passaggio a fonti rinnovabili, il miglioramento dell’efficienza energetica e l’adozione di tecnologie innovative sono elementi che aiuteranno a ridurre il loro impatto ambientale e garantire un futuro più sostenibile per l’industria digitale.

Quanta energia consumano i data center delle singole aziende

I data center delle grandi aziende tecnologiche come Google, Amazon (AWS), Microsoft (Azure), Facebook (Meta) e Apple consumano una quantità di energia impressionante. Secondo stime recenti:

• Google: nel solo 2020 ha consumato circa 15,5 TWh di energia per alimentare i suoi data center in tutto il mondo. L’azienda gestisce una delle infrastrutture più estese, alimentando servizi come YouTube, Gmail e il motore di ricerca
• Amazon Web Services (AWS): si stima che il più grande provider di cloud al mondo con i suoi data center consumi oltre 10 TWh all’anno
• Microsoft: nel 2021 ha consumato circa 7 TWh, con un impegno crescente nel passare all’energia rinnovabile
• Meta (Facebook): utilizza circa 5 TWh di energia all’anno per supportare i suoi social network e piattaforme di comunicazione
• Apple: pur essendo più piccoli, i suoi data center consumano circa 1-2 TWh all’anno, con un forte impegno per l’energia pulita

Questi numeri sono in crescita, poiché l’aumento della domanda di servizi online (come streaming, videoconferenze, intelligenza artificiale e cloud computing) richiede infrastrutture sempre più potenti.

Perché i data center consumano così tanta energia

Questi cervelli digitali che alimentano tutti quei servizi online che siamo soliti ormai utilizzare ogni giorno, sono vere e proprie fabbriche di dati che non si fermano mai.

Tuttavia, questa incessante attività ha un costo energetico elevatissimo, legato a diversi fattori fondamentali.

Operazioni dei server

I server ospitati nei data center lavorano senza sosta, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per elaborare enormi quantità di informazioni.

Ogni operazione, dalla gestione di un motore di ricerca all’elaborazione di algoritmi di intelligenza artificiale, richiede potenza di calcolo, e dunque energia.

I processori e le memorie che eseguono queste operazioni consumano molta energia, soprattutto per gestire servizi complessi come il cloud computing, i sistemi in tempo reale e le piattaforme di streaming.

Raffreddamento dei server

Un altro grande consumatore di energia nei data center è il raffreddamento. I server, infatti, generano calore durante il funzionamento, e se non adeguatamente raffreddati, rischiano di surriscaldarsi e subire danni.

Per questo motivo, le aziende utilizzano sofisticati sistemi di raffreddamento che possono includere ventilatori, sistemi ad aria o ad acqua.

Questi sistemi, indispensabili per mantenere i server operativi, rappresentano una parte significativa del consumo energetico complessivo di un data center.

Ridondanza e sicurezza

I data center devono garantire un’affidabilità totale: i servizi online non possono permettersi interruzioni.

Per questo motivo, ogni sistema è progettato con ridondanze, ovvero server di backup e gruppi di continuità che entrano in funzione in caso di guasti o blackout.

Questi sistemi aggiuntivi, pur essenziali per garantire un funzionamento senza interruzioni, aumentano ulteriormente il consumo di energia.

Espansione delle infrastrutture

La richiesta di servizi online è in costante aumento, spinta da fenomeni come lo streaming video, le videoconferenze, il gaming online e il crescente utilizzo del cloud.

Per rispondere a questa domanda, le aziende tecnologiche continuano ad ampliare le loro infrastrutture, costruendo nuovi data center e aumentando il numero di server.

Questo processo di espansione implica inevitabilmente un maggiore fabbisogno energetico.

Quali fonti energetiche usano le grandi aziende

Le grandi aziende tecnologiche stanno investendo sempre di più in energia rinnovabile per alimentare i loro data center, sia per ridurre i costi a lungo termine sia per rispettare i loro impegni ambientali. Ecco una panoramica delle fonti energetiche utilizzate:

Energie rinnovabili (solare, eolico, idroelettrico)

• Google: dal 2017 sostiene di essere carbon neutral, cioè compensa tutte le emissioni di anidride carbonica prodotte dai suoi data center ed acquista energia solare ed eolica per alimentare le sue strutture e investe in progetti rinnovabili in tutto il mondo
• Amazon: sostiene d’impegnarsi a raggiungere il 100% di energia rinnovabile entro il 2025, ed è uno dei maggiori acquirenti di energia eolica e solare a livello globale
• Microsoft: ha dichiarato che i suoi data center saranno alimentati al 100% da energia rinnovabile entro il 2025 e di investire in tecnologie per catturare e immagazzinare CO₂ per diventare carbon negative entro il 2030
• Apple: utilizza solo energia rinnovabile nei suoi data center dal 2013, con un mix di solare, eolico e idroelettrico
• Meta: sostiene di utilizzare il 100% di energia rinnovabile per i suoi data center, con un focus particolare sull’energia eolica

Energia convenzionale (carbone e gas naturale)

Nonostante l’impegno per le rinnovabili, parte dell’energia utilizzata dai data center proviene ancora da fonti fossili in alcune regioni del mondo, dove l’infrastruttura per l’energia pulita non è ancora sufficientemente sviluppata.

Energia nucleare

In alcuni casi, l’energia per i data center viene fornita da centrali nucleari, che garantiscono una fornitura stabile e a basse emissioni di CO2 rispetto ai combustibili fossili.

Sfide future e sostenibilità

Il consumo energetico dei data center è destinato a crescere con l’aumento della digitalizzazione e della domanda di servizi online.

Tuttavia, le grandi aziende stanno lavorando per rendere queste infrastrutture più sostenibili.

Primo fra tutti, le aziende stanno sviluppando tecnologie per ridurre il consumo di energia dei server e dei sistemi di raffreddamento. Ad esempio, Google utilizza l’intelligenza artificiale per ottimizzare l’uso dell’energia nei suoi data center.

Ad oggi, alcune aziende stanno sperimentando tecnologie innovative come il raffreddamento a immersione (dove i server vengono immersi in fluidi speciali per dissipare il calore).

Inoltre, alcuni data center stanno iniziando a produrre parte della loro energia direttamente in loco, grazie a pannelli solari o turbine eoliche integrate.

Ma, se vogliamo attirare l’attenzione sulle quantità di energia consumate dai data center, sappiate che anche la sfera digitale ha riflessi negativi sugli equilibri dell’ambiente, e servono concrete politiche di investimento per ridurre al minimo questo genere di impatto.

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Ultimo aggiornamento il 27 Febbraio 2025 da Rossella Vignoli