La corsa dell’energia digitale: come i data‑centre stanno ridisegnando il consumo elettrico globale

Un’esplosione di bit (e di Watt)

Nel 2024 i data‑centre hanno assorbito circa 415 TWh di elettricità – pari all’1,5 % dei consumi globali – ma l’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) prevede che la domanda salirà a 945 TWh entro il 2030, più del doppio dell’odierno fabbisogno del Giappone.

Il grafico di Nature mostra che Stati Uniti e Cina genereranno quasi l’80 % di questa crescita, mentre Europa, resto dell’Asia e resto del mondo si divideranno la quota residua. L’elettronica che abilita cloud, streaming e soprattutto intelligenza artificiale (IA) sta quindi trasformando i data‑centre da nicchia energivora a vero settore industriale ad alta intensità elettrica.

Dove crescerà di più: Stati Uniti, Cina, Europa

Dove crescerà quindi di più il consumo energetico dei Data Centre? I numeri dicono Stati Uniti e Cina, anche se la guerra dei dazi aperta da Trump potrebbe portare a qualche cambiamento di rotta.

Le fonti* che abbiano consultato ci danno queste indicazioni.

• Stati Uniti – Il Lawrence Berkeley National Laboratory stima 176 TWh di consumi nel 2023 (4,4 % dell’elettricità nazionale); nello scenario “alto” si potrebbe arrivare a 580 TWh – fino al 12 % dei consumi USA – già nel 2028. L’EPRI colloca la quota al 9 % nel 2030.
• Cina – Diversi studi convergono su 400–600 TWh entro il 2030 (contro 150–200 TWh attesi nel 2025), con emissioni associate vicine a 200 Mt CO₂e. 
• Europa – Secondo McKinsey, il continente passerà da circa 62 TWh a oltre 150 TWh in questo decennio, arrivando al 5 % della domanda elettrica europea. L’Irlanda è un campanello d’allarme: nel 2023 i data‑centre hanno superato i consumi di tutte le abitazioni urbane, toccando il 21 % dell’energia nazionale. 

L’impatto dell’Intelligenza Artificiale

L’IA moltiplica la richiesta di potenza di calcolo e densità termica: un’analisi EPRI indica che una singola interrogazione basata su modelli generativi può richiedere dieci volte l’energia di una ricerca web tradizionale.

Nell’orizzonte 2030, l’IEA prevede che la sola IA quadruplicherà l’elettricità usata nei data‑centre specializzati. 

Efficienza in miglioramento, ma non basta

Negli ultimi dieci anni l’efficienza energetica dei data‑centre ha fatto passi da gigante. Il parametro di riferimento, il PUE, è sceso da valori vicini a 2,0 nel 2010 a una media globale di 1,58 nel 2023, secondo l’Uptime Institute, anche se la curva di miglioramento si è quasi appiattita Uptime Institute Blog. I giganti del cloud mostrano però che margini di ottimizzazione esistono ancora: Amazon Web Services dichiara un PUE medio di 1,15 con punte di 1,04 nei siti più efficienti Amazon Web Services, Inc., mentre Google si attesta su 1,10 per l’intera flotta di data‑centre Sustainability.

Dietro a questi numeri c’è un mix di tecnologie “hardware” e “software”. Il raffreddamento a liquido diretto o per immersione dissipa il calore alla fonte e taglia fino al 30 % del consumo degli impianti HVAC, permettendo rack da oltre 100 kW. L’intelligenza artificiale, applicata in tempo reale ai flussi d’aria e alla distribuzione dei carichi, aggiunge ulteriori risparmi a doppia cifra. Si sperimentano chassis ad alta densità con alimentatori “Titanium” (96 % di rendimento) e soluzioni di recupero di calore che immettono acqua a 50–60 °C nelle reti di teleriscaldamento urbane, trasformando lo “spreco” in risorsa.

Ciononostante, l’efficienza percentuale non basta. Ogni punto decimale guadagnato è più costoso e complesso da ottenere, mentre la domanda di potenza di calcolo – spinta da IA generativa, streaming 8K e servizi cloud “always‑on” – cresce molto più in fretta. Il risultato è che, malgrado i progressi tecnologici, il consumo assoluto continua a salire. Per invertire la rotta serviranno dunque strategie integrate che abbinino ulteriore efficienza, fonti rinnovabili e, soprattutto, una progettazione del software più parsimoniosa nei confronti dell’energia.

Rinnovabili, reti e territorio: la sfida infrastrutturale

La corsa ai data‑centre si sta scontrando con i limiti fisici delle reti elettriche regionali.

Il caso più emblematico è la “Data‑Center Alley” della Virginia: il gestore Dominion Energy prevede che la domanda di potenza nello Stato raddoppierà in 15 anni, spinta per lo più da nuovi campus cloud, e mette in guardia sul rischio che l’offerta di elettricità non tenga il passo vpm.org.

Per evitare che i nodi critici blocchino la crescita (o aggravino le emissioni), servono tre mosse coordinate:

1. Rinnovabili su scala gigawatt e PPAs a lungo termine. Google, ad esempio, ha firmato contratti di acquisto energia (PPA) in Virginia per aumentare la quota di produzione carbon‑free locale e punta al 100 % 24/7 entro il 2030 Google. Analoghe intese stanno proliferando in Texas, Svezia e nel deserto della Mongolia Interna, dove vento e sole abbondano.
2. Ribilanciamento geografico dei carichi. La Cina ha lanciato il programma “East Data West Compute”: i nuovi centri elaborativi sorgeranno nell’entroterra, vicino ai parchi solari e eolici, lasciando alle zone costiere le sole funzioni di caching e connettività Eco-Business. Questo riduce la pressione sulle reti urbane e sfrutta linee HVDC che trasportano elettroni verdi per migliaia di chilometri.

Le leve politiche e regolamentari

• Unione Europea – La revisione 2023 della Energy Efficiency Directive impone, dal settembre 2024, report pubblici di KPI energetici e idrici per i data‑centre sopra i 500 kW di carico IT.
• Cina – Il piano triennale sui “green data‑centre” fissa un PUE medio ≤ 1,25 entro il 2025 e promuove il progetto “East Data West Compute” per avvicinare i carichi alle rinnovabili del nord‑ovest. 
• Stati Uniti – Credits fiscali dell’IRA, linee guida DOE su efficienza e primi requisiti statali di disclosure stanno spingendo cloud provider e colocation a firmare PPAs e sperimentare alimentazione nucleare di piccola taglia.

Strategie per un futuro sostenibile

1. Ottimizzare i carichi AI: scheduling che sposti l’addestramento nei picchi di produzione rinnovabile.
2. Re‑use e circularity: ricondizionamento server, seconde vite per GPU.
3. Waste‑heat recovery: reti di teleriscaldamento (es. Nordics e Paesi Bassi) o serre idroponiche.
4. Approccio “software‑defined power”: modulare la frequenza dei chip e la portata dei chiller in tempo reale.
5. Trasparenza dei dati: KPI pubblici (PUE, WUE, CO₂e/kWh) per stimolare la concorrenza virtuosa.

Conclusioni

I data‑centre sono al cuore dell’economia digitale e, sempre più, del dibattito energetico.

Senza azioni coordinate – efficienza, rinnovabili, regolazione e progettazione “grid‑friendly” – rischiano di spingere le reti oltre i limiti tecnici e climatici. Al contrario, se guidati da politiche chiare e innovazione, possono diventare laboratori di elettrificazione avanzata, accelerando la transizione verso un sistema elettrico più robusto, intelligente e decarbonizzato.

In altre parole, l’energia digitale non è solo un problema da risolvere: è anche un’opportunità per ripensare come produciamo, spostiamo e utilizziamo l’elettricità nel XXI secolo.

Fonti utilizzate nell'articolo: