Software più efficienti, raffreddamento a liquido, calore recuperato per le città e satelliti alimentati dal Sole. La ricerca esplora diverse strade per contenere l’impatto energetico del digitale. Alcune sono già applicabili, altre devono ancora superare prove decisive
Il futuro dei data center potrebbe passare attraverso canali microscopici incisi nei chip, reti di riscaldamento urbano e satelliti in orbita. Ma una delle domande più concrete arriva dal Massachusetts Institute of Technology: quanto lavoro in più possiamo ottenere dai computer che abbiamo già?
È il punto di partenza delle ricerche di Christina Delimitrou, professoressa associata del MIT, che utilizza l’intelligenza artificiale per migliorare il funzionamento delle grandi infrastrutture informatiche. Un approccio che si inserisce in una sfida più ampia: sostenere la crescita del digitale contenendo elettricità consumata, acqua utilizzata ed emissioni.
Per capire quali soluzioni possano funzionare occorre distinguere tre obiettivi: consumare meno energia, usare energia meno inquinante e recuperare quella che viene dispersa. Sono risultati complementari, ma non intercambiabili.
Quanta energia consumano i data center?
Secondo il rapporto “Key Questions on Energy and AI” dell’Agenzia internazionale dell’energia, pubblicato nel 2026, i data center hanno consumato circa 485 terawattora di elettricità nel 2025. La proiezione centrale indica circa 950 terawattora nel 2030, quasi il doppio e intorno al 3% della domanda elettrica mondiale.
Un terawattora equivale a un miliardo di kilowattora. Questi numeri riguardano l’insieme dei data center, che ospitano servizi cloud, archivi e applicazioni, oltre all’intelligenza artificiale. I consumi delle strutture dedicate all’IA, secondo l’Agenzia, crescono però più rapidamente.
Il quadro contiene un apparente paradosso: hardware e software diventano più efficienti, mentre aumentano utenti, richieste e applicazioni complesse. Generare video o svolgere lunghe elaborazioni può richiedere molta più energia di una semplice risposta testuale. Il miglioramento della singola operazione, quindi, non garantisce una diminuzione dei consumi complessivi.
La strada del MIT: sfruttare meglio i server
Nel profilo pubblicato da MIT News l’8 ottobre 2026, Delimitrou descrive un lavoro concentrato sull’organizzazione delle risorse informatiche: alleggerire il software, distribuire meglio le attività e adattare le applicazioni alle caratteristiche delle macchine.
La ricercatrice, che lavora nel CSAIL, il laboratorio di informatica e intelligenza artificiale del MIT, punta a ricavare più capacità utile dalle infrastrutture esistenti. Questo potrebbe contribuire a contenere la necessità di costruirne altre. Il MIT presenta un filone di ricerca pluriennale, senza attribuirgli una percentuale complessiva di risparmio energetico già dimostrata.
Un esempio è Seer, sviluppato da un gruppo che comprende Yu Gan e Delimitrou. Il sistema riconosce i segnali che precedono un peggioramento delle prestazioni nelle applicazioni composte da numerosi servizi interconnessi.
Nel lavoro del 2019, gli autori riportano una previsione corretta delle violazioni degli obiettivi di qualità del servizio nel 91% dei casi, con prevenzione del problema nell’84% dei casi esaminati. Sono risultati sull’affidabilità delle applicazioni: non equivalgono a un risparmio elettrico delle stesse dimensioni.
Raffreddare i chip: il liquido arriva dove nasce il calore
Una seconda strada riguarda il raffreddamento. Spostare il calore lontano dai processori richiede impianti che, a loro volta, consumano risorse.
Uno studio pubblicato su Nature nel 2025, dal titolo Using life cycle assessment to drive innovation for sustainable cool clouds, ha confrontato diverse tecnologie considerando l’intero ciclo di vita dell’infrastruttura.
Nelle configurazioni analizzate, soluzioni avanzate come le piastre raffreddate a liquido e il raffreddamento per immersione risultano associate a riduzioni del fabbisogno energetico del 15–20%, delle emissioni di gas serra del 15–21% e del consumo di acqua dolce del 31–52% rispetto al riferimento studiato.
Sono stime legate agli scenari dell’analisi, non percentuali automaticamente applicabili a qualsiasi impianto. Il valore del lavoro sta anche nel metodo: valutare costruzione, componenti e funzionamento, anziché limitarsi alla bolletta durante l’utilizzo.
Microsoft, insieme alla società svizzera Corintis, sta inoltre sperimentando la microfluidica: minuscoli canali realizzati sul retro del silicio portano il liquido refrigerante direttamente vicino alle zone più calde.
Nei test di laboratorio comunicati dall’azienda, la soluzione ha rimosso calore fino a tre volte meglio delle piastre di confronto, a seconda della configurazione. Una capacità di raffreddamento triplicata non significa consumi dell’intero data center divisi per tre: occorre ancora verificare affidabilità, produzione industriale e benefici sul sistema completo.
Scegliere quando elaborare i dati può ridurre le emissioni
Non tutte le attività informatiche devono essere eseguite immediatamente. Alcuni lavori possono attendere, essere sospesi o riprendere quando l’elettricità disponibile ha un’impronta climatica inferiore.
Su questa flessibilità lavora CarbonFlex, descritto in un lavoro del 2025 da Walid A. Hanafy, Li Wu, David Irwin e Prashant Shenoy. Il sistema organizza le risorse e i tempi di esecuzione tenendo conto delle emissioni associate all’energia.
Nella valutazione su carichi di lavoro industriali pubblicamente disponibili, gli autori riportano una riduzione delle emissioni di circa il 57% rispetto a una gestione che non considera questo fattore. Il risultato riguarda le condizioni sperimentali dello studio e misura le emissioni, non un’identica diminuzione dei kilowattora.
Esistono anche applicazioni industriali della flessibilità. Nell’agosto 2025 Google ha annunciato accordi con Indiana Michigan Power e Tennessee Valley Authority per modulare la domanda elettrica dei carichi di apprendimento automatico durante periodi critici per la rete.
Il principio è semplice: quando possibile, rinviare parte del lavoro per alleggerire i picchi. Restano limiti precisi, perché i servizi che richiedono risposte immediate non possono essere spostati liberamente.
Il calore dei data center può riscaldare le città
Un’altra possibilità consiste nel dare una seconda utilità al calore prodotto dai server.
In Finlandia, Fortum e Microsoft stanno sviluppando un sistema per recuperarlo e trasferirlo alla rete di teleriscaldamento, che distribuisce calore agli edifici. A regime, secondo Fortum, il contributo dei data center dovrebbe coprire circa il 40% della domanda annua di riscaldamento della rete interessata, al servizio di circa 250.000 utenti.
La tempistica merita attenzione: nel maggio 2026 Fortum ha annunciato l’avvio degli impianti termici nei siti di Espoo e Kirkkonummi, inizialmente alimentati da pompe di calore che utilizzano l’aria esterna e da caldaie elettriche. L’integrazione progressiva del calore dei data center è prevista dal 2027.
Il beneficio atteso riguarda il sistema energetico locale: recuperare un flusso termico altrimenti disperso e ridurre il ricorso ad altre fonti per riscaldare gli edifici.
Data center nello spazio: Google ha lanciato un primo prototipo
La proposta più radicale è portare parte del calcolo fuori dalla Terra.
Con Project Suncatcher, Google studia reti di satelliti alimentati dal Sole ed equipaggiati con TPU, processori specializzati per l’intelligenza artificiale.
Il 1° ottobre 2026, secondo l’annuncio ufficiale dell’azienda, un primo satellite prototipo realizzato con Planet è stato lanciato a bordo della missione Transporter-18 di SpaceX. Google ha confermato il contatto con il satellite e ha indicato come obiettivo successivo la raccolta di dati sul comportamento dei processori nell’ambiente spaziale.
È un passaggio sperimentale concreto. Il lancio, tuttavia, non dimostra ancora la convenienza di un data center orbitale su scala commerciale. La missione serve a valutare gli effetti delle sollecitazioni del volo, delle radiazioni e delle condizioni termiche.
Perché nello spazio raffreddare non è semplice
L’idea di sfruttare il “freddo dello spazio” può trarre in inganno. Nel vuoto manca l’aria che, sulla Terra, trasporta calore attraverso ventilazione e convezione.
Il calore deve essere trasferito dai chip a radiatori che lo disperdono per irraggiamento. Google sta studiando una combinazione di questi dispositivi e tubi di calore.
Un’altra difficoltà riguarda le comunicazioni: per lavorare insieme, i satelliti devono scambiarsi grandi quantità di dati tramite collegamenti laser molto precisi. Il programma prevede una prova con due satelliti nel 2027.
La disponibilità di luce solare per periodi molto estesi, nelle orbite appropriate, è un vantaggio potenziale. Va però accompagnata dalla capacità di gestire calore, radiazioni e connessioni affidabili.
ASCEND: anche l’Europa studia le infrastrutture orbitali
In Europa, il progetto ASCEND, coordinato da Thales Alenia Space e finanziato da Horizon Europe, ha analizzato fattibilità tecnica, economica e ambientale dei data center nello spazio.
Lo studio, concluso nel 2024, ha delineato un primo sistema da 10 megawatt e un obiettivo di 1 gigawatt installato entro il 2050. Sono dimensioni progettuali, non capacità già operative. La relazione disponibile su CORDIS sottolinea la necessità di ulteriori verifiche e di sviluppare tecnologie per trasporto, assemblaggio e funzionamento in orbita.
C’è soprattutto una condizione ambientale da non trascurare. Secondo i risultati comunicati da Thales Alenia Space, ottenere una riduzione significativa delle emissioni richiederebbe un lanciatore con emissioni sul ciclo di vita dieci volte inferiori rispetto al riferimento utilizzato nello studio.
Il bilancio deve quindi includere anche ciò che serve per raggiungere lo spazio. Alimentare i processori con il Sole non rende automaticamente sostenibile l’intera infrastruttura.
E sotto il mare? La lezione di Project Natick
Prima dei satelliti, Microsoft ha sperimentato i data center sottomarini con Project Natick. Un modulo è stato mantenuto per due anni sul fondale vicino alle isole Orcadi, in Scozia, e recuperato nel 2020.
L’esperimento ha fornito indicazioni interessanti sull’affidabilità: i server mostrarono un tasso di guasto pari a un ottavo di quello del gruppo di confronto sulla terraferma.
Anche qui il dato va letto correttamente: riguarda i guasti, non consumi otto volte inferiori. Natick resta un riferimento sperimentale per valutare infrastrutture sigillate e raffreddamento in ambiente marino; quei risultati, da soli, non dimostrano la superiorità ambientale di qualsiasi data center subacqueo.
Le soluzioni a confronto
| Soluzione | Beneficio ricercato | Che cosa è stato dimostrato |
|---|---|---|
| Gestione intelligente del software | Utilizzare meglio le risorse disponibili | Risultati su prestazioni e prevenzione dei rallentamenti |
| Raffreddamento a liquido | Ridurre l’impatto della gestione termica | Tecnologie già impiegate e studi sul ciclo di vita |
| Microfluidica nei chip | Rimuovere il calore direttamente alla fonte | Risultati di laboratorio; industrializzazione da verificare |
| Elaborazioni programmate in base alla rete | Ridurre emissioni e picchi di domanda | Studi sperimentali e prime applicazioni industriali |
| Recupero del calore | Fornire energia termica agli edifici | Progetti infrastrutturali, con tempi di attivazione specifici |
| Calcolo nello spazio | Sfruttare energia solare orbitale | Studi di fattibilità e primi prototipi, non convenienza commerciale dimostrata |
Da questo confronto emerge una priorità concreta: valutare ogni innovazione in base al servizio effettivamente fornito e alle risorse necessarie per ottenerlo.
Un server più potente, un satellite alimentato dal Sole o un impianto che riscalda gli edifici possono contribuire in modi diversi. La misura decisiva resta il bilancio completo: elettricità, acqua, materiali, emissioni e durata delle apparecchiature. È su questi numeri che la ricerca dovrà dimostrare quanto il digitale possa crescere senza moltiplicare gli sprechi.
