Quanto a consumi elettrici, i data center sono un’importante voce del bilancio, nonostante i numerosi tentativi di renderli più “parsimoniosi”. Quelli cloud computing sono di grandi dimensioni, la loro domanda di elettricità è quindi ancora più considerevole e ne serve sia per farli funzionare sia per manutenerli. Esistono però degli spazi di miglioramento su cui si può lavorare.
A quanto emerso alla COP28 tenutasi a fine 2023, i progressi per affrontare la crisi climatica dal punto di vista della sostenibilità energetica sono molto lenti, si sperava di meglio. Per cercare di mitigare i potenziali effetti di questo ritardo, tutte le nazioni sono state invitate a ridurre ulteriormente le emissioni di gas serra, con l’obiettivo di farle diminuire del 43% entro il 2030, limitando il riscaldamento globale a 1,5 gradi Celsius.
Per adattarsi alle nuove normative che impongono ai data center di minimizzare il consumo energetico e ridurre le emissioni, servono nuove idee e nuove tecnologie che migliorino in modo decisivo la loro sostenibilità complessiva. Proprio in questo contesto, ci si chiede quindi se la transizione da data center fisici a data center di cloud computing sia una “mossa” valida e perché
L’impatto ambientale dei data center cloud computing
Di primo acchito viene spontaneo pensare che, trattandosi di un ambiente cloud, esso risulti più rispettoso se messo a confronto con altri. Archiviare i dati in questo ambiente dovrebbe essere meno impattante che metterli in server fisici. Meglio approfondire, però, prima di trarre conclusioni errate.
Le tecniche di virtualizzazione su cui si basa il cloud computing puntano su server e storage virtuali per astrarre le risorse di calcolo da un sistema fisico. Ma gli ambienti virtualizzati si basano ancora su server fisici, nonostante facciano un uso migliore delle risorse. Inoltre, i data center per il cloud computing richiedono spazio per l’immagazzinamento delle apparecchiature fisiche. Questo ci porta quindi a cambiare parzialmente idea o, per lo meno, a renderci conto che non è scontato valutare cosa è meno impattante.
Sia i data center tradizionali che quelli di cloud computing hanno server fisici che richiedono la gestione della temperatura e dell’umidità. Ciò significa che molto spesso hanno un impatto ambientale simile per quanto riguarda il consumo di acqua, per esempio, o il consumo del suolo e le emissioni di gas serra. Ma la priorità per entrambi resta quello di elettricità.
Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia (AIE), il consumo totale di elettricità dei data center, a livello globale, sfiorerà i 1.000 terawattora (TWh) nel 2026. Rispetto ai circa 460 TWh di consumo del 2022 sarebbe un aumento significativo e da imputare, sempre secondo l’AIE, all’intelligenza artificiale. Questa previsione preoccupa tutti, perché è ormai noto quanto il settore energetico contribuisca all’aumento irrefrenabile delle emissioni globali di gas serra. Nel 2022, l’uso di energie rinnovabili, come l’energia eolica e solare, negli Stati Uniti ha generato il 21,5% dell’elettricità ma più del 50% proveniva da combustibili fossili, come il gas naturale e il carbone, da abbandonare definitivamente
Per passare alle risorse rinnovabili in più settori si potrebbe partire dallo spingere i data center di cloud computing verso l’uso di energia solare o eolica.
Il cloud computing è più ecologico dei data center fisici?
Tanto è diversa la scala che paragonare un data center di cloud computing a un data center tradizionale, risulta pressoché impossibile. I primi sono molto più grandi e meno distribuiti rispetto ai data center fisici, solitamente piccoli e ben ottimizzati dal punto di vista energetico. È necessario tener conto delle economie di scala, però, considerando che servirebbero tanti data center tradizionali per supportare lo stesso carico di lavoro di calcolo effettuato da uni singolo di cloud computing.
La capacità di questi ultimi di creare istanze virtuali di server consente di consolidare più carichi di lavoro su un’unica infrastruttura condivisa e “fare di più” con un singolo server fisico rispetto a un data center tradizionale. Creando molti ambienti virtuali e cloud e creando partizioni per mantenere i dati dei vari utenti separati anche se su un unico server, si effettua una gestione delle risorse più efficiente e flessibile.
Dal punto di vista energetico, risulta meglio consolidare i data center fisici in un unico data center primario di cloud computing in grado di gestire carichi di lavoro di calcolo più elevati.
Con l’AI, la quantità di potenza di calcolo che i data center devono supportare è destinata a crescere. I data center di cloud computing che operano su larga scala saranno quindi sempre più fondamentali per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità. Quelli tradizionali faranno invece fatica a stare dietro al ritmo dettato dall’AI, mantenendo un equilibrio tra produzione ed emissioni su scale più piccole.
Potenziali alternative energetiche e strategie più sostenibili
Al di là degli (infattibili) confronti, sia i cloud computing data center, sia quelli tradizionali devono cercare di essere più sostenibili. Il consolidamento dei carichi di lavoro di calcolo è fondamentale ma se la manutenzione e l’ottimizzazione delle apparecchiature server e dell’utilizzo dell’energia non vengono eseguite correttamente, i potenziali vantaggi energetici si annullano.
Esistono alcune strategie che possono essere prese in considerazione:
- Passare a fonti di energia rinnovabili. I data center possono stimolarne la domanda passando all’energia solare, eolica o idroelettrica, ove possibile, e abbandonando i combustibili fossili.
- Investire in apparecchiature ad alta efficienza energetica.
- Gestire l’uso dell’acqua in modo sostenibile. I data center ne usano molta per raffreddare le apparecchiature IT e controllare i livelli di umidità ma la si può ottimizzare o conservare meglio.
- Riutilizzare il calore. Molti data center incanalano l’aria calda generata dai server nell’atmosfera ma si potrebbe riutilizzare collegandosi a sistemi di teleriscaldamento o a serre locali.
- Adottare l’economia circolare. I rifiuti elettronici (RAEE) aumentano l’impatto ambientale dei data center ma per eliminare gli sprechi di materiali non rinnovabili, l’economia circolare aiuta
- Costruire con materiali sostenibili. Per i data center nuovo o in espansione dovrebbe essere un obbligo, per minimizzare la presenza di carbonio
Dopo tutte queste considerazioni, si può affermare che il cloud computing è potenzialmente più sostenibile perché più efficiente e su larga scala. In un mondo sempre più globalizzato, è quindi destinato a svolgere un ruolo importante nel raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità a breve e lungo termine.
