Redazione
L’intelligenza artificiale sta rivoluzionando il nostro mondo, ma a quale costo per l’ambiente?
I data center che alimentano i sistemi di Ai consumano quantità sempre crescenti di energia e risorse, e a breve non potremo più ignorare questo aspetto. Per questo, alcune grandi aziende stanno studiando come spostare la produzione di energia fuori dalla Terra, portando i server nello spazio per evitare di surriscaldare ulteriormente il nostro pianeta.
Si studia la possibilità di raccogliere energia solare direttamente dallo spazio per alimentare l’infrastruttura digitale terrestre, aprendo scenari che fino a poco tempo fa sembravano fantascienza.
Energia solare per i sistemi di Ai
Uno dei progetti più promettenti in questo campo è quello sviluppato dal California Institute of Technology (Caltech), che recentemente ha compiuto un passo importante verso la realizzazione di un sistema di trasmissione di energia solare dallo spazio alla Terra. A gennaio, un satellite lanciato dal Caltech è riuscito a inviare una piccola quantità di energia a un rilevatore terrestre, dimostrando per la prima volta la fattibilità di questa tecnologia. “Nessuno l’ha mai fatto prima”, ha dichiarato entusiasta Sanjay Vijendran dell’Agenzia Spaziale Europea, sottolineando l’importanza di questo risultato.
Parallelamente, in Cina, un gruppo di ricercatori dell’Università di Xidian sta sviluppando un sistema innovativo chiamato “Omega-SSPS”, che mira a sfruttare l’energia solare raccolta nello spazio e trasmetterla sulla Terra attraverso un fascio di microonde diretto a un ricevitore appositamente progettato. Questo approccio potrebbe rappresentare una svolta nella produzione di energia pulita e abbondante. Ancora una volta, la sfida è tra Usa e Cina che, mentre gareggiano per il primato tecnologico su questo pianeta, provano a vincere la guerra dello spazio prima che lo faccia il Paese rivale.
Il consumo energetico dell’Ai: numeri che fanno riflettere
Per comprendere l’importanza di queste innovazioni, è fondamentale analizzare l’impatto ambientale attuale dei sistemi di intelligenza artificiale. I numeri sono impressionanti:
Nel 2024, i data center globali hanno consumato circa 415 terawattora (TWh) di elettricità, pari all’1,5% del consumo elettrico mondiale. Per contestualizzare, questa quantità di energia sarebbe sufficiente ad alimentare milioni di abitazioni.
L’addestramento di un singolo modello di Ai come Gpt-3 richiede circa 1.300 MWh, equivalente al consumo annuo di 130 abitazioni americane. Una volta operativo, un grande modello come Gpt-3 o Gpt-4 può consumare fino a 1.287 MWh al giorno.
La generazione di immagini tramite AI è ancora più energivora: produrre 1.000 immagini con l’intelligenza artificiale consuma in media 2.907 kWh, l’equivalente dell’energia necessaria per ricaricare uno smartphone quasi 250.000 volte.
Secondo le previsioni dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, entro il 2030 il consumo elettrico dei data center potrebbe più che raddoppiare, raggiungendo circa 945 TWh, un valore paragonabile all’attuale consumo elettrico dell’intero Giappone.
Acqua e raffreddamento dei server, alcuni miti da sfatare
Un aspetto molto dibattuto del funzionamento dei data center riguarda il raffreddamento dei server, che richiede enormi quantità di acqua. Un singolo data center può consumare oltre 125 milioni di litri d’acqua all’anno solo per il raffreddamento e quest’acqua non viene sempre reimmessa nel ciclo idrico in forma utilizzabile. In molti casi viene utilizzata acqua potabile, riducendo le risorse disponibili per la popolazione.
Le aziende tecnologiche stanno sviluppando soluzioni innovative per affrontare questo problema. Microsoft, ad esempio, ha annunciato un nuovo design per i suoi data center che prevede l’utilizzo di sistemi di raffreddamento a liquido a circolo chiuso, eliminando la necessità di consumare acqua aggiuntiva dopo la fase di costruzione. Questo approccio potrebbe far risparmiare oltre 125 milioni di litri d’acqua all’anno per ogni data center.
I vantaggi dei server spaziali per l’Ai
L’idea di collocare data center nello spazio o di utilizzare l’energia solare spaziale per alimentare quelli terrestri presenta numerosi vantaggi ambientali:
Energia solare continua e abbondante
Nello spazio, i pannelli solari possono raccogliere energia 24 ore su 24, senza essere ostacolati dall’atmosfera terrestre, dalle nuvole o dal ciclo giorno-notte. L’efficienza dei pannelli solari nello spazio è significativamente maggiore rispetto a quelli terrestri, garantendo una produzione energetica costante e prevedibile.
Raffreddamento naturale ed efficiente
I data center spaziali potrebbero sfruttare il vuoto dello spazio come sistema di raffreddamento naturale. La temperatura estremamente bassa dello spazio profondo (-270°C) offre condizioni ideali per dissipare il calore generato dai server, eliminando la necessità di complessi sistemi di raffreddamento che sulla Terra consumano acqua ed energia.
Minori emissioni di CO₂
Utilizzando l’energia solare spaziale, si eliminerebbe la dipendenza dai combustibili fossili per alimentare i data center, riducendo significativamente le emissioni di CO₂. Considerando che i data center hanno prodotto nel 2022 tra 108 e 153 milioni di tonnellate di CO₂, l’impatto sarebbe enorme.
Le conseguenze negative per lo spazio
Nonostante i potenziali benefici, l’idea di spostare i data center per l’Ai nello spazio non è esente da rischi:
Inquinamento orbitale
L’aumento dei lanci spaziali necessari per costruire e mantenere queste infrastrutture potrebbe aggravare il problema dei detriti spaziali. Un problema che non nasce certo con l’intelligenza artificiale, visto che da decenni l’essere umano manda sonde e altri oggetti fuori dall’orbita terrestre. Già nel 2008 l’artista Caparezza sottolineava questo aspetto (e il silenzio sulle conseguenze):” Extraterrestri è in arrivo cacca nello spazio/Voi siete artisti, fate i cerchi nel grano/ (E noi) Noi cacca nello spazio, cacca nello spazio”, cantava nel brano “Cacca nello spazio”.
Impatto atmosferico dei lanci
I lanci di razzi producono emissioni che possono influenzare la temperatura dell’atmosfera e ridurre lo strato di ozono. Secondo uno studio dell’Università di Exeter, se i lanci spaziali continuassero ad aumentare al ritmo attuale, si rischierebbe di raddoppiare il contenuto di particelle di aerosol nell’atmosfera.
Costi energetici iniziali
La costruzione di infrastrutture spaziali richiede un enorme investimento energetico iniziale. Per produrre energia equivalente a una centrale nucleare o a carbone, un satellite solare avrebbe bisogno di un’area di raccolta di chilometri di diametro, che richiederebbe centinaia di lanci e assemblaggi in orbita.
Verso un futuro sostenibile per l’Ai?
È indubbio che, nonostante tutto, i benefici superino i rischi anche perché la tecnologia avanza velocemente: le celle solari e i sistemi di trasmissione a microonde sono diventati più economici ed efficienti, i robot in grado di assemblare strutture saranno presto in orbita, e aziende come SpaceX hanno drasticamente ridotto i costi dei lanci.
Studi recenti commissionati dall’Agenzia Spaziale Europea e dal governo britannico suggeriscono che giganteschi generatori orbitanti potrebbero presto produrre elettricità a costi paragonabili alle centrali nucleari terrestri.
Nel frattempo, sulla Terra, le aziende stanno adottando soluzioni più sostenibili per i loro data center, come il raffreddamento a liquido, il recupero del calore per il riscaldamento di edifici, e (neanche a dirlo) l’uso dell’Ai per ottimizzare i consumi energetici.
