Poiché la rapida crescita dei data center IA aggrava la crisi energetica mondiale, gli ingegneri danesi hanno trovato un modo per sfruttare le grandi quantità di “calore di scarto” generato da questi centri, che di solito viene disperso nell’aria esterna.
Esistono più di 12.500 data center in tutto il mondo e ogni giorno ne vengono messi online altri, mettendo a dura prova le infrastrutture e le risorse energetiche globali.
Oltre a consumare centinaia di miliardi di litri d’acqua, questi sistemi non solo impongono una domanda massiccia alla rete elettrica globale, ma probabilmente contribuiscono anche al riscaldamento globale su vasta scala.
L’Agenzia internazionale per l’energia (IEA) ha riferito che, nel 2024, i data center hanno utilizzato 485 terawattora di elettricità, l’equivalente dell’1,5% della fornitura energetica totale mondiale – o della produzione elettrica totale della Germania.
E questa cifra raddoppierà fino al 3% entro il 2030, con una percentuale in crescita esponenziale guidata dallo sviluppo dell’intelligenza artificiale. Ciò avviene in un momento in cui le nazioni cercano l’indipendenza energetica e hanno bisogno di ridurre drasticamente le proprie emissioni di CO2.
In effetti, la Commissione economica per l’Europa delle Nazioni Unite ha avvertito che la rapida espansione degli hyperscaler IA – i fornitori di servizi cloud su larga scala come Google, Amazon e Microsoft – e i vasti data center necessari per supportarli – rappresentano una “minaccia crescente per i sistemi elettrici in tutto il mondo”.
La proliferazione dei data center sta provocando una rabbia diffusa. Nei Paesi Bassi, venerdì la polizia ha arrestato i manifestanti contro la costruzione di un nuovo data center Microsoft vicino ad Amsterdam. Nel frattempo, Elon Musk si è guadagnato le ire dei residenti del Texas, dove ha spostato le sue operazioni di intelligenza artificiale e SpaceX per sfruttare le agevolazioni fiscali. I texani hanno votato per il loro primo senatore democratico – James Talarico – in quasi 40 anni alle elezioni di medio termine di questa settimana, nonostante Musk abbia investito centinaia di milioni di dollari nelle campagne per il Partito Repubblicano.
Come funziona la cattura del calore disperso
Il supercomputer Bitten, lanciato nel maggio di quest’anno presso l’Università della Danimarca meridionale a Sonderborg, è la risorsa IA di riferimento per la ricerca accademica in tutto il paese. Fornisce la potenza di calcolo dell’intelligenza artificiale necessaria per l’analisi approfondita dei dati e le simulazioni scientifiche complesse.
Ma come i supercomputer e i data center IA ovunque, la capacità di Bitten corrisponde al suo consumo energetico. 24 ore al giorno, i suoi processori specializzati generano quantità estreme di energia termica mentre gestiscono il carico di lavoro.
Ora, invece di lasciare semplicemente che l’energia si dissipi come fanno i centri di intelligenza artificiale altrove, il 100% del calore di scarto viene recuperato dalla tecnologia avanzata di raffreddamento a liquido progettata dalla società di ingegneria danese Danfoss. Questo sostituisce l’aria condizionata tradizionale e i ventilatori che scaricano l’aria esterna.
Il nuovo sistema pompa il liquido refrigerante direttamente sui trucioli di lavorazione ad alta temperatura, assorbendo completamente il calore disperso. Quel calore può poi essere convogliato direttamente nella rete di teleriscaldamento municipale di Sonderborg per aiutare i 75.000 residenti della città a stare al caldo.
Kristian Strand, presidente di Danfoss Climate Solutions, ha dichiarato ad Oltre La Linea che ogni volta che scattiamo una foto o carichiamo un documento, attiviamo l’elaborazione in un data center.
“Ciò crea calore che dobbiamo rimuovere”, ha detto. “Con il sistema di recupero del calore di scarto, alla fine del processo si ha praticamente un rubinetto di acqua calda che esce dal data center. Quell’acqua calda può quindi essere utilizzata non solo per riscaldare le case ma anche nei processi industriali.”
Trasformare i data center in fonti di energia
In tutto il mondo, un’enorme quantità di energia derivante dai processi industriali svanisce nell’atmosfera. Strand ha detto ad Oltre La Linea che Danfoss ha calcolato che il calore sprecato in tutta Europa in un anno potrebbe alimentare l’intera città di Parigi per 48 anni, mentre circa due terzi dell’energia mondiale viene espulsa come calore in eccesso.
Gli Stati Uniti ospitano di gran lunga più data center di qualsiasi altro Paese, attualmente circa 4.000. Assorbono il 5% dell’elettricità nazionale. Eppure gli Stati Uniti recuperano pochissimo calore perché non hanno nessun posto dove andare.
“Dovremmo costruire data center dove il calore può essere utilizzato, non solo dove il terreno è più economico”, ha affermato Jan Rosenow, professore di politica energetica e climatica all’Università di Oxford.
La Scandinavia è stata all’avanguardia nella cattura del calore disperso, ha affermato Rosenow. “Il data center di Meta a Odense, in Danimarca, recupera circa 100 GWh all’anno, sufficienti per 6.900 case. E Stoccolma, in Svezia, alimenta il calore dei data center nella sua rete dal 2014.”
A Danfoss vengono presentate altre potenziali fonti di calore di scarto, dai sistemi frigoriferi dei supermercati, alle fabbriche e agli impianti di trattamento delle acque reflue.
I suoi ingegneri hanno recentemente sostituito due caldaie a gas ad alta intensità di carbonio presso l’ospedale di Sonderborg con un sistema a pompa di calore che cattura il calore di scarto dalle apparecchiature mediche come gli scanner MRI e dai sistemi di regolazione della temperatura nelle sale operatorie, nei reparti e nei corridoi.
Questo calore veniva sfogato all’esterno tramite torri di raffreddamento. Ora l’ospedale è indipendente dal punto di vista energetico per nove mesi all’anno e può reimmettere calore nella rete di teleriscaldamento, risparmiando somme significative sulle bollette del riscaldamento.
“C’era un ottimo business case per realizzare questo obiettivo”, ha affermato Lasse Bo Madsen, capo dei servizi tecnici dell’ospedale di Sonderborg. “Il progetto si ripagherà da solo entro due anni e ciò significa che saremo in grado di spendere più soldi per la cura dei pazienti e per nuove apparecchiature, come gli scanner”.
Secondo Kristin Strand, questa tecnologia rappresenta un’enorme opportunità per risparmiare energia e ridurre le emissioni di carbonio. “Abbiamo una vasta fonte di energia non sfruttata nel calore di scarto”, ha detto Strand. “L’utilizzo di quell’energia riduce la dipendenza dai combustibili fossili e allo stesso tempo ha senso dal punto di vista economico”.
Mentre il boom dell’intelligenza artificiale accelera e nuovi data center vengono online, ognuno dei quali richiede elettricità sufficiente per alimentare una piccola città, Danfoss ritiene che la scalabilità di questa nuova tecnologia di recupero del calore potrebbe contribuire ad alleviare la crescente domanda che attualmente sta mettendo a dura prova l’offerta globale.
