I data center AI potrebbero consumare più energia di intere città

Il fabbisogno energetico dell'intelligenza artificiale e del cloud computing sta aumentando in modo incontrollabile. I data center, un tempo semplicemente assetati di energia, stanno ora crescendo così tanto che potrebbero presto superare intere città, o persino stati americani, in termini di consumo di elettricità. Gli sviluppatori di queste strutture stanno facendo a gara per assicurarsi energia e terreni per far fronte all'esplosione della domanda, trainata in gran parte dai progressi dell'intelligenza artificiale.

Nell'ultimo decennio, il fabbisogno energetico dei data center è aumentato vertiginosamente, a dimostrazione della loro importanza nell'economia globale. Queste strutture ospitano server che alimentano applicazioni per ogni ambito, dalle operazioni aziendali alle app di uso quotidiano.

Con l'ascesa dell'intelligenza artificiale, trovare il terreno e l'energia necessari per soddisfare questi requisiti è diventata una sfida importante. Gli sviluppatori ora parlano di campus su scala gigawatt, ognuno dei quali consuma un miliardo di watt di potenza. Per fare un paragone, si tratta di circa il doppio dell'elettricità consumata da tutte le case di Pittsburgh l'anno scorso.

La corsa all'energia: data center più grandi, problemi più grandi

Ali Fenn,dent di Lancium, un'azienda texana che si occupa di garantire terreni ed energia per i data center, la descrive come una "corsa memorabile verso il dominio globale" nell'intelligenza artificiale. Ha affermato: "È una questione di sicurezza nazionale ed economica"

Questa corsa spinge le aziende tecnologiche a investire miliardi nella costruzione di strutture più grandi. Non vedono un uso migliore del loro capitale che alimentare il boom dell'intelligenza artificiale.

Ma questa rapida espansione sta mettendo a dura prova i propri limiti. Le fonti di energia rinnovabile, come l'eolico e il solare, sono inaffidabili a causa delle fluttuazioni meteorologiche. Gli sviluppatori concordano sul fatto che il gas naturale debba colmare il divario, sebbene rallenti i progressi nella riduzione delle emissioni di carbonio.

Nat Sahlstrom, responsabile dell'energia presso Tract, un'azienda con sede a Denver che acquisisce terreni per data center, afferma che le strutture stanno "sfruttando le infrastrutture di pubblica utilità esistenti". Le reti elettriche semplicemente non sono state costruite per gestire le dimensioni di cui questi data center hanno bisogno oggi.

Un altro problema è la disponibilità di terreni adatti. I terreni destinati a zone industriali in grado di ospitare grandi impianti si stanno riducendo, spiega Sahlstrom. Gli sviluppatori sono costretti a esplorare nuovi mercati al di fuori di hub consolidati come la Virginia, leader mondiale nella gestione di data center. La rete elettrica della Virginia deve affrontare problemi di affidabilità, con una domanda di energia in forte aumento e un'offerta in calo a causa della chiusura di centrali a carbone e di vecchi impianti a gas naturale.

Tract ha acquisito oltre 23.000 acri per lo sviluppo di data center negli Stati Uniti. Questo include terreni nella contea di Maricopa, in Arizona, vicino a Phoenix, e nella contea di Storey, in Nevada, vicino a Reno. Di recente, Tract ha acquistato 2.100 acri a Buckeye, in Arizona, per costruire uno dei più grandi campus di data center degli Stati Uniti. Stanno lavorando per garantire fino a 1,8 gigawatt di potenza per il sito, sufficienti a supportare 40 data center separati.

Un data center che consuma un gigawatt di energia all'anno equivale al consumo energetico di 700.000 abitazioni o di una città di 1,8 milioni di persone. L'analisi della CNBC rivela che una struttura del genere consumerebbe più energia in un anno di Alaska, Rhode Island o Vermont.

Cosa significa per le comunità

Un data center medio gestito dalle principali aziende tecnologiche attualmente consuma 40 megawatt di energia. Ma sono in arrivo strutture più grandi. Secondo il Boston Consulting Group, sono già in fase di sviluppo campus da 250 megawatt o più.

Entro il 2030, saranno comuni i data center con un consumo di 500 megawatt, ovvero mezzo gigawatt. Queste strutture consumerebbero la stessa quantità di elettricità di 350.000 abitazioni.

Il Texas è diventato un punto di riferimento per i data center grazie alle sue normative meno restrittive e alle abbondanti risorse energetiche. Gli sviluppatori locali possono personalizzare le soluzioni di alimentazione per siti specifici. Sahlstrom definisce il Texas "il miglior laboratorio sperimentale al mondo per implementare la propria soluzione di alimentazione"

Lancium, un'azienda con sede a Houston, ha spostato la sua attenzione dal mining di criptovalute alle infrastrutture di intelligenza artificiale alla fine del 2022. Attualmente 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, che raggiungeranno 1,2 gigawatt entro il 2026.

Con l'aumento del fabbisogno energetico, gli sviluppatori devono affrontare potenziali problemi per le comunità limitrofe. Tra questi, garantire che i costi dell'elettricità non aumentino e che l'affidabilità della rete rimanga intatta. "Nessuno continuerà ad approvare" nuovi impianti se interrompono la fornitura di energia elettrica locale, ha affermato Fenn. Gli sviluppatori stanno abbinando i data center a nuovi generatori di energia per prevenire questi problemi.

Rinnovabili, nucleare e il futuro dell'energia

Sebbene gli sviluppatori preferiscano le energie rinnovabili, è chiaro che il sole e l'eolico da soli non bastano 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 ospitano carichi di lavoro critici. Jon Lin, direttore generale dei servizi di data center di Equinix, ha affermato che le sue strutture rimangono online per oltre il 99% del tempo.

Per risolvere i problemi di affidabilità, le grandi aziende stanno esplorando l'energia nucleare. Microsoft sta supportando 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 sono stati costruiti con anni di ritardo e hanno superato di miliardi il budget. Per ora, il gas naturale rimane la fonte di energia principale per i data center.

Fenn di Lancium afferma che gli investimenti nella produzione di gas potrebbero includere la cattura del carbonio e la tecnologia di stoccaggio delle batterie per compensare l'impatto ambientale. Nel tempo, l'espansione delle energie rinnovabili, la riduzione dei costi delle batterie e l'utilizzo dell'intelligenza artificiale per l'efficienza potrebbero ridurre la dipendenza dal gas.

Per ora, però, la rapida crescita dei data center complica gli sforzi per raggiungere gli obiettivi in ​​materia di emissioni. "Non possiamo permettere che ciò abbia un effetto negativo sugli obiettivi ambientali", avverte.

Gli sviluppatori sostengono che queste strutture siano necessarie per l'economia, anche se sconvolgono i mercati energetici e mettono a dura prova le reti elettriche. Con campus che in futuro dovrebbero raggiungere potenze fino a cinque gigawatt, i data center stanno rapidamente diventando tra i principali attori del consumo energetico. Che sia attraverso l'innovazione o i combustibili fossili, la corsa all'intelligenza artificiale continua a rimodellare il panorama energetico mondiale.