Avete caldo? Con l’IA le città possono scaldarsi ancora, il ricercatore Marinoni: “Aumenti fino a 2°C”

Nelle ultime settimane i data center sono finiti al centro del dibattito pubblico. Complice il boom di progetti per nuove infrastrutture che nel nostro Paese si concentreranno soprattutto nella cintura intorno a Milano, anche in Italia si parla sempre più spesso dell'enorme fabbisogno energetico di questi impianti e della loro crescente impronta ambientale. C'è però un aspetto rimasto finora in secondo piano: queste strutture, fondamentali per garantire la potenza di calcolo necessaria ai nuovi modelli di intelligenza artificiale, generano una quantità enorme di calore. Secondo un recente studio dell'Università di Cambridge, i data center – almeno quelli costruiti finora – non si limitano infatti a consumare grandi quantità di energia, ma possono contribuire alla formazione di vere e proprie isole di calore, aumentando la temperatura delle aree circostanti di circa 2°C, con picchi anche molto superiori. Abbiamo approfondito il tema con Andrea Marinoni, Research Associate Professor del Dipartimento di Computer Science dell'Università di Cambridge e coordinatore della ricerca.

"Il nostro è stato il primo studio su larga scala: le ricerche precedenti si limitavano all'analisi localizzata di un singolo impianto, un approccio privo di rilevanza statistica" ha spiegato a Fanpage.it. "Abbiamo incrociato le mappe della popolazione mondiale degli ultimi vent'anni con i raggi d'influenza – cosiddetti i ‘cerchi" termici' – intorno ai data center già esistenti. Stando ai risultati, ci sono circa 340 milioni di persone che potrebbero essere interessate a questo aumento di temperatura. Numeri destinati a crescere con la costruzione di nuovi impianti ancora più potenti in tutto il mondo".

Professore, cosa avete scoperto nel vostro studio?

Analizzando il lavoro di un mio dottorando sui consumi energetici dei grandi modelli linguistici (LLM) e dei Foundation Models, mi sono reso conto dell'enormità dei numeri in gioco. Abbiamo deciso quindi di scalare l'analisi dal singolo modello all'intera infrastruttura del data center. Utilizzando le immagini satellitari, abbiamo rilevato la temperatura della superficie terrestre e abbiamo riscontrato che, nelle aree ospitanti i data center, si registra un incremento termico medio costante di circa 2°C. Questo dato è persistente e si riscontra in diverse condizioni atmosferiche e geografiche a livello globale.

Perché i data center generano questo enorme riscaldamento?

Fondamentalmente l'intelligenza artificiale oggi si sviluppa attraverso un approccio "brute force": per ottenere maggiore potenza computazionale si consuma più energia. Negli ultimi vent'anni i data center sono stati concepiti come grandi palazzi, spesso integrati direttamente nel tessuto urbano residenziale. La concentrazione di una simile densità energetica in un unico edificio – l'equivalente del consumo di circa 6.000 abitazioni – rende impossibile il contenimento del calore disperso, che infatti si dissipa nelle aree circostanti, generando nuove isole di calore.

Che impatto può avere un data center sulla vita di chi si trova ad abitare vicino a simili infrastrutture?

La nostra ricerca si è focalizzata sulla dissipazione del calore. Se la media globale di aumento è di 2°C, in alcune aree abbiamo registrato picchi superiori ai 9°C. Questo accade soprattutto dove la rete elettrica è instabile, poiché per garantire la continuità del servizio, i data center vengono circondati da generatori industriali a gasolio che surriscaldano drammaticamente il suolo circostante. Ci sono però tanti altri fattori da considerare.

Quali?

Oltre alla già citata instabilità elettrica, che rende più frequenti i blackout, ci sono soprattutto due fattori critici: il rumore, causato dai sistemi di raffreddamento sempre al lavoro, e i campi elettromagnetici: all'interno dei data center si raggiungono livelli limite per l'esposizione umana, tanto che l'accesso viene precluso ai portatori di pacemaker. C'è poi il tema delle emissioni di carbonio e dell'impatto atmosferico. Il Regno Unito ha per esempio chiesto di rivedere completamente i modelli di stima delle emissioni dei data center. Oggi si calcola che le emissioni complessive di CO2 di queste infrastrutture siano equiparabili a quelle dell'attività vulcanica del pianeta. È come avere migliaia di mini-vulcani accesi contemporaneamente, 24 ore su 24, tutto l'anno.

Esistono soluzioni tecnologiche per mitigare questi effetti?

Ci sono diverse aziende che propongono soluzioni per il riutilizzo dell'energia termica dissipata, per il ricircolo virtuoso dell'acqua o per connessioni più stabili alla rete elettrica. Il problema è che, soprattutto negli Stati Uniti, manca l'interesse economico e normativo per implementarle. Le regole attuali non rendono conveniente, per i gestori dei data center, investire in questo tipo di tecnologie. Vedremo per il futuro.

Cosa può comportare una concentrazione di simili strutture in un'area come quella di Milano e hinterland, dove si prevede la costruzione di decine di data center?

Questo fenomeno di altissima concentrazione – lo potremmo definire una sorta di "effetto pompa" – non è ancora stato studiato a sufficienza proprio perché non esistono precedenti nella storia umana. Anche l'impatto diretto di questo calore sulla salute è ancora difficile da valutare dal punto di vista medico, essendo un fenomeno inedito. Possiamo solo fare riferimento agli studi ventennali sulle isole di calore urbane, dove si sa che un incremento di 3-4 °C rispetto alla campagna circostante aggrava le condizioni di soggetti fragili o affetti da patologie pregresse, come il diabete. Per quanto riguarda l'effetto ampliato dalla concentrazione di tanti data center in un'area circoscritta è ancora presto per operare delle stime. Al momento siamo come dei moderni Cristoforo Colombo: stiamo navigando in un territorio completamente inesplorato e non sappiamo ancora dove andremo a finire.

Intervista realizzata insieme a Elisabetta Rosso