Territorializzare i sistemi digitali, l’esempio dei Data Center

Questo articolo è l’ultimo di una serie di post pubblicati da Gauthier Roussilhe e che prendono in esame diversi aspetti legati al tema della sostenibilità digitale.

Questo il corretto ordine di lettura:

• Paradossi e sfide ambientali della digitalizzazione
• I limiti del dibattito sulla digitalizzazione
• Sostenibilità digitale, la nebbia che verrà
• Territorializzare i sistemi digitali, l’esempio dei Data Center

Territorializzare i sistemi digitali, l’esempio dei Data Center

Gauthier Roussilhe, 20 agosto 2021

Come affermato in precedenza, mi sembra che i dati globali sull’impronta ambientale della tecnologia digitale, presi da soli, alla fine perpetuino il discorso di dematerializzazione e deterritorializzazione.

A titolo di esempio, vorrei parlare nel dettaglio della questione legata ai data center, che ho citato prima, per osservare i fallimenti della visione globale e le sfide dell’approccio territoriale.

In questo articolo parleremo di:

• Correggere il quadro generale
• Completare il quadro generale
• Miopia globale
• Vista territoriale
• Cosa fare con un approccio territoriale
• Prospettive

Correggere il quadro generale

Secondo le stime di Masanet et al. e IEA (International Energy Agency), i data center rappresentano l’1% del consumo globale di elettricità (205 TWh). Questo consumo sarebbe piuttosto stabile (+6% dal 2010) nonostante un aumento crescente della potenza e del carico di questi centri.

Questa lente globale sembrerebbe suggerire che i data center non siano un argomento importante nello studio dell’impatto ambientale complessivo della tecnologia digitale.

Tuttavia, i dati presentati in questo modo hanno molti limiti: parlare di energia elettrica significa solo parlare della fase di utilizzo dei data center e del loro consumo elettrico durante questa fase, quindi in definitiva è solo una visione molto ridotta dell’ingombro complessivo. In secondo luogo, i set di dati utilizzati per arrivare a queste stime globali sono fortemente influenzati dai dati delle flotte di data center statunitensi.

Se manteniamo la lente riduzionista del consumo di elettricità, allora notiamo altre tendenze in altre aree geografiche: la Commissione Europea ha pubblicato un rapporto nel maggio 2020 annunciando che il consumo annuale di elettricità dei data center (DC) nell’UE28 era passato da 53,9 TWh/ a del 2010 a 76,8 TWh/a del 2018, un aumento del 30%. La Commissione Europea stima che il consumo annuale di CC ha rappresentato il 2,7% del consumo annuale di elettricità nell’UE28 nel 2018 e prevede che questo consumo aumenterà del 21% entro il 2025.

Anche in questo caso questo consumo non è distribuito uniformemente in tutta Europa, con l’82% del consumo di elettricità localizzato nell’Europa occidentale e settentrionale.

Anche i dati asiatici sull’argomento rimangono difficili da ottenere e confermare. Ad esempio, a Singapore, il Ministero dell’Industria e del Commercio stima che i 60 data center presenti sul territorio rappresenteranno il 7% del consumo nazionale di energia elettrica nel 2020 (circa 3,8 TWh). In Cina, Greenpeace stima che il consumo annuo di elettricità sia stato di 161 TWh nel 2018 e prevede un aumento molto ampio, ma questi numeri sembrano troppo alti rispetto ad altre stime.

Si possono immediatamente vedere i divari tra la stima globale di Masanet et al. e l’AIE, e le cifre riportate in modo indipendente in ciascuna regione. Perché una tale discrepanza?

Le stime globali citate si riferiscono sempre ai dati sul consumo energetico del data center negli Stati Uniti (Shehabi et al.) e utilizzano un metodo bottom-up (si inizia dal consumo unitario di un dispositivo e si moltiplica per il numero di dispositivi).

Il consumo negli Stati Uniti si è stabilizzato grazie a guadagni di efficienza, nuovi hardware e a un aumento delle dimensioni dei data center (aumento dei data center iperscala), ma anche perché i metodi di raffreddamento sono passati dal condizionamento dell’aria ai circuiti dell’acqua fredda. Inoltre, gli approcci dal basso verso l’alto tendono a portare a stime basse (al contrario degli approcci dall’alto verso il basso che tendono a produrre stime elevate). In genere, le stime basse provengono da studi che utilizzano set di dati statunitensi (Shehabi et al.), le stime regionali utilizzano altre fonti, come il Borderstep Institute per lo studio europeo.

A causa della mancanza di dati, le stime globali saranno sempre complesse da modellare ed è quindi preferibile esaminare le stime regionali che utilizzano set di dati più contestualizzati.

Completare il quadro generale

Finora abbiamo mostrato solo le cifre fornite attraverso una prospettiva ristretta: fase di utilizzo e consumo di elettricità.

Se davvero vogliamo avere un’idea migliore dell’impronta dei data center, allora dobbiamo aggiungere le fasi di produzione e fine vita e altri fattori ambientali: consumo di acqua, consumo di risorse “abiotiche” (non viventi), produzione di rifiuti, consumo di energia primaria, senza dimenticare le emissioni di gas serra che ne derivano.

Tuttavia, la prima cosa che dobbiamo tenere in considerazione è che questi dati sono molto scarsi e non sono disponibili al pubblico. Per quanto ne so, ci sono solo pochi documenti LCA “recentemente” pubblicati e aperti: Whitehead et al. nel 2015 e Shah et al. dal 2009 al 2014.

Nel settore dei data center, una pubblicazione del 2015 è relativamente vecchia poiché da allora i metodi di installazione, produzione e gestione sono ampiamente cambiati. In questa letteratura scientifica, si stima che la fase di fabbricazione (la costruzione dell’edificio unita alla fabbricazione delle apparecchiature informatiche) rappresenti in media il 15% dell’impronta energetica e GHG di un data center in un paese con elettricità da carbonio “media” (circa .150-200gCO2/kWh). Per arrivare a questa cifra, si presume che l’edificio sia nuovo, che dovrebbe durare almeno 20 anni e che le apparecchiature informatiche vengano sostituite ogni 4-5 anni.

Sulla base di Scopes 3 di GAFAM, una recente pubblicazione di ricercatori di Facebook, Harvard e dell’Arizona University ha stimato che l’impatto del carbonio dei data center relativi alle apparecchiature IT, alla costruzione e alle infrastrutture è stato superiore a quanto immaginato.

Vi è quindi un crescente interesse a comprendere meglio queste “omissioni”.

Costruzione dell’edificio e degli impianti

Generalmente, l’integrazione degli impatti relativi alla realizzazione di un data center è facoltativa (Norme ETSI 203 199 V.1.3.1, p.39) in quanto considerati troppo bassi, ovvero intorno all’1%.

Tuttavia, la crescente dimensione dei data center e l’uso ricorrente di cemento e metallo significa che la loro costruzione non deve essere sottovalutata. Ciò è particolarmente importante in quanto i progetti di costruzione di data center sono in aumento: Microsoft ha annunciato di voler costruire da 50 a 100 nuovi data center all’anno, fino a una data non specificata.

I progetti di sviluppo di Microsoft sono lungi dall’essere un’eccezione, gli investimenti in questo settore aumentano di giorno in giorno: sono già stati spesi 37 miliardi di dollari solo nel terzo trimestre del 2020.

Allo stesso modo, la fase di costruzione può avere un impatto molto maggiore su altri fattori ambientali come le emissioni di particelle fini (PM-10) e le emissioni tossiche. Infine, l’acquisto di infrastrutture per l’energia e il raffreddamento (HVAC, CRAV, generatori, ecc.) deve essere guardato da vicino, soprattutto se hanno una durata di vita inferiore alla media.

Produzione di apparecchiature informatiche

Mentre la costruzione di edifici presumibilmente rappresenta una piccola parte dell’impronta energetica totale / GHG, l’impronta associata alla produzione di computer, server e altre apparecchiature IT non deve essere sottovalutata. Rappresenta generalmente la maggior parte degli impatti al di fuori della fase di utilizzo (salvo alcuni fattori).

Questa impronta agisce tanto sul consumo di acqua (relativo all’estrazione e alla lavorazione) quanto sul consumo di risorse (metalli, ecc.) e altri inquinanti correlati (arsenico, cadmio, ecc.), ed è importante anche perché, in termini contabili, il tasso di sostituzione delle apparecchiature è generalmente di circa 4-5 anni, quindi il loro impatto viene “ammortizzato” in un minor numero di anni.

In termini fisici, gli impatti ambientali non sono “ammortizzati” e si accumulano in regioni specifiche.

Fine vita degli impianti

La fase di fine vita (EoL) dei data center non viene presa in considerazione nelle analisi, anche se questa fase può produrre molti rifiuti.

Smantellare un data center significa smantellare l’intero parco, rimuovere l’infrastruttura elettrica e di raffreddamento, rimuovere le piastrelle, ecc. Inoltre, la politica di ridondanza e sicurezza richiede apparecchiature prive di rischi, quindi è preferibile sostituire prima che correre il rischio di fallimento. Ad esempio, i generatori che hanno una durata di vita compresa tra 35 e 40 anni possono essere disattivati ​​dopo 15 anni, quando non sono stati quasi mai utilizzati.

Anche la fine del ciclo di vita delle apparecchiature informatiche deve costituire un problema in considerazione della durata relativamente breve.

Consumo d’acqua

Mentre il consumo di acqua è importante durante la fase di produzione delle apparecchiature, c’è un altro parametro da tenere in considerazione: la generazione di energia elettrica.

La generazione di elettricità, ad esempio tramite una turbina a vapore, utilizza l’acqua che evapora e quindi salta un passaggio nel ciclo dell’acqua. I metodi di generazione dell’elettricità devono perciò essere presi in considerazione quando si comprende l’impronta idrica dei data center.

Gli Stati Uniti hanno un’intensità dell’acqua di 2,18 L/kWh secondo David Mytton, quella francese sarebbe di circa 4 L/kWh. La differenza è spiegata dalla maggiore proporzione di energia nucleare e idroelettrica presente in Francia. Inoltre, il consumo di acqua per il raffreddamento dei data center varia notevolmente a seconda dei sistemi di recupero dell’acqua.

È importante soffermarsi sui prelievi idrici dalla rete comunale per avere un quadro chiaro del carico idrico di raffreddamento. In un documento del 2016, l’Uptime Institute ha stimato che un data center da 1 MW consuma 25,5 milioni di litri di acqua all’anno (25.500 m3), circa 70 m3 al giorno. In un rapporto del 2019 per l’ADEME (Agenzia francese per la transizione ecologica), Cécile Diguet e Fanny Lopez hanno scoperto che, secondo un operatore statunitense, un data center da 15 MW raffreddato ad acqua consumerebbe fino a 1,6 milioni di litri di acqua al giorno (1.600 m3).

Come vedremo in seguito, i fabbisogni idrici dei nuovi data center pongono reali problemi territoriali.

Consumo elettrico

Sebbene l’attenzione si concentri sul consumo di elettricità dei data center, c’è più di una sfumatura da considerare. Anche se la maggior parte dei giganti americani annuncia che i loro data center saranno ad energia rinnovabile al 100%, c’è una grande valutazione da fare su questo punto.

Esistono due approcci per calcolare l’impronta di carbonio dell’elettricità: location-based e market-based. Con location-based ci si riferisce all’intensità di carbonio dell’elettricità consumata fisicamente dal data center. Con market-based ci si riferisce all’intensità di carbonio dell’elettricità dopo aver contabilizzato la differenza tra l’elettricità consumata e l’elettricità acquistata tramite vari meccanismi finanziari. Tra questi meccanismi ci sono i certificati di energia rinnovabile (REC) che sono generalmente considerati di bassa qualità in quanto non possono provare completamente l’origine dell’elettricità.

Di conseguenza, i Power Purchase Agreement (PPA) sono diventati popolari tra i giganti digitali.

Un PPA può assumere diverse forme, può essere diretto: in questo caso un acquirente si impegna per diversi anni con un produttore ad acquistare l’energia elettrica fornita fisicamente ai suoi impianti. Questo è il tipo di PPA che dovrebbe essere preferibile se si vuole che le affermazioni sulla fornitura di energia rinnovabile siano credibili. Ma esistono anche PPA “virtuali” o “finanziari” che non sono legati alla fornitura fisica di energia elettrica. In questo caso, un acquirente si impegna a investire nella costruzione di un impianto di energia rinnovabile (solare e/o eolico) e ad acquistare elettricità futura a una certa tariffa quando l’impianto è in funzione. Tuttavia, questi PPA virtuali consentono di sottrarre carbonio dal loro bilancio prima ancora che gli impianti siano costruiti.

Oggi i GAFAM sono i maggiori acquirenti mondiali di PPA (diretti o virtuali) e globalmente il settore ICT rappresenta oltre la metà dei PPA dal 2009 al 2019.

Google sembra essere nella posizione migliore per ottenere o realizzare APP[IR1]  dirette. Tuttavia, le affermazioni sulla neutralità del carbonio sulla maggior parte dei suoi data center sono collegate a REC o PPA virtuali e questo è visibile anche nei dati forniti da Google stesso.

Il colosso statunitense afferma che il suo data center di Eemshaven nei Paesi Bassi sarebbe alimentato al 100% da RE sin dalla sua apertura nel 2016. Tuttavia, sulle matrici di fornitura di energia elettrica di Google possiamo vedere chiaramente che il 69% della fornitura di energia elettrica è stato fornito da RE. Il restante 31% è compensato da REC o PPA virtuali. L’affermazione di Google nel preambolo non è quindi di fatto corretta.

Miopia globale

Questo breve riassunto di ciò che non viene conteggiato nelle stime globali dell’ingombro del data center mostra che molti pezzi del puzzle sono ancora mancanti.

La mancanza di dati aperti e condivisi crea una miopia che alla fine diventerà sempre più insostenibile poiché centinaia di data center sono e verranno costruiti ogni anno. Parlando con gli specialisti dell’analisi del ciclo di vita digitale, noto come arriviamo tutti più o meno a ipotizzare che la fase di produzione (edificio + hardware) sarebbe intorno al 12-15% dell’impronta totale di un data center (sebbene questo vari a seconda del mix energetico del paese).

Ciò significa che gli operatori CC possono integrare tutta l’energia rinnovabile che desiderano nel loro consumo di energia, di fatto quindi una grande quota di carbonio, acqua, e altri impatti sulle risorse legati alla costruzione e/o produzione molto difficili da frenare. È molto meno probabile che l’energia utilizzata in una miniera, nel trasporto merci, nella catena di approvvigionamento e produzione sia rinnovabile.

Allo stesso modo, è essenziale ricordare tutti gli altri fattori ambientali che sono completamente dimenticati: biodiversità (!), polveri sottili, ecotossicità, etc. Infine, aumenta il consumo di energia elettrica, rinnovabile o meno, ma uno degli obiettivi principali della transizione è ridurre il nostro consumo energetico e la nostra impronta materiale.

Da un lato, il problema è che la domanda di elettricità altamente concentrata dei data center sta bloccando i territori e le città in cui sono localizzati. D’altra parte, l’uso delle rinnovabili per decarbonizzare i consumi crescenti aumenta drasticamente l’impronta materiale dell’intero settore (le rinnovabili popolari come l’eolico e il solare hanno una grande impronta materiale).

Come ogni fonte di energia a bassa emissione di carbonio, l’uso delle fonti rinnovabili è molto più rilevante per la riduzione dell’energia, non viceversa. In tal caso decarbonizziamo solo la crescita energetica ma non modificheremo la base di carbonio dei nostri sistemi energetici.

Come conclusione preliminare, questa miopia su elettricità e carbonio mette in buona luce il settore dei data center. Il giorno in cui aggiungeremo all’intera impronta dei gas a effetto serra, l’impronta idrica e l’impronta materiale, il trasferimento degli impatti e dell’inquinamento sarà chiaramente visibile.

Ancora una volta, dobbiamo integrare altri fattori: dove sono la biodiversità, le polveri sottili, l’ecotossicità per l’uomo e gli ecosistemi viventi? Il carbonio è solo una parte del problema e non possiamo nascondere per sempre il trasferimento degli impatti.

Questa miopia è tanto più evidente in considerazione del tasso di costruzione dei data center negli anni a venire.

Vista territoriale

Come mostrato sopra, la visione globale è oggi in gran parte incompleta e continua a perpetuare forse un’immagine smaterializzata del settore digitale.

Di fronte a questa osservazione, il mio metodo di ricerca è cambiato ponendo le sue basi a partire dal territorio in cui si trova il mio oggetto di studio. Ecco perché sono molto più interessato alle condizioni materiali del settore, ovvero i prerequisiti di materiale e flusso per la costruzione, l’installazione e il funzionamento di un’installazione.

Avevo già posto le basi per questo capovolgimento nell’articolo di “Sciences du Design” di cui sono stato coautore con Nicolas Nova. La nostra proposta era quella di studiare il digitale attraverso tre cerchi concentrici: materializzazione, territorializzazione e terrestrizzazione. Oggi mi impegno a perseguire questo percorso attraverso altri studi in corso come l’analisi della produzione di semiconduttori a Taiwan e l’approvvigionamento idrico.

Anche questo stesso articolo fa parte di questa linea di ricerca, tanto più che il caso dei data center è esemplare per tali approcci.

Costruire e gestire un data center in un territorio

Quali sono i fattori che influenzano la posizione di un data center?

In sintesi: accesso privilegiato alla rete elettrica (stazione sorgente) e alla rete internet in fibra (backbone); bassi rischi naturali (eruzioni, alluvioni, ecc.); accesso a terreni economici; energia elettrica a basso costo e/o tariffa agevolata; e potenzialmente l’accesso a una rete idrica.

Quando un operatore decide di insediarsi nella città X perché risponde a questi criteri, tradizionalmente richiede il permesso di costruire, gli studi preventivi sui vari punti richiesti (ambiente, rischi industriali, ecc.), le richieste di cablaggio per opere civili, la richiesta di prenotazione dell’energia elettrica, richiesta di fornitura dell’acqua se necessario, e questi sono solo alcuni dei tanti elementi.

Un data center impiegherà in media 2 anni per costruire o ristrutturare un edificio esistente.

I principali operatori di data center (Equinix, Interxion, GAFAM, ecc.) sono generalmente ben accolti dalle autorità locali perché promuovono progresso e innovazione, portano pochi posti di lavoro e entrate fiscali per l’ente locale.

Prenotazione dell’energia elettrica

Ecco che nella città X, anche se l’arrivo del gestore del data center è ben accetto, può sorgere una prima difficoltà: l’energia elettrica prenotata dal gestore.

La rete elettrica è distribuita nelle città attraverso sottostazioni gestite dal distributore.

In Francia, Enedis gestisce questa distribuzione fino a una certa soglia, RTE assicura l’instradamento di tensioni molto elevate e grandi richieste di potenza. Una sottostazione ha una potenza da distribuire (in kVA o MW) che deve essere suddivisa tra residenziale, terziario, industriale, trasporti, ecc. Un’industria riserverà una potenza corrispondente per la sua produzione di punta ed eventualmente per lo sviluppo futuro della sua filiera produttiva.

Gli operatori dei data center fanno lo stesso, ma in ordini di grandezza sorprendentemente voluminosi in relazione alle loro operazioni. Con riserva di potenza e consumi opachi, è molto difficile capire perché gli operatori si riservino una fetta tanto grande: o vogliono occupare il campo per evitare una potenziale concorrenza elettrica, oppure questo atteggiamento è legato a sviluppi futuri molto importanti. Inoltre, gli operatori dei data center riservano la stessa potenza su due diverse sottostazioni per avere una linea di back-up in caso di guasto di una delle due stazioni sorgente.

Quando le riserve di energia portano le sottostazioni all’esaurimento della loro potenza disponibile, il distributore di energia elettrica contatta il consiglio comunale per informarlo della situazione, portando talvolta alla costruzione di una nuova sottostazione (per diversi milioni di euro e contando 10 anni di lavoro).

Questi conflitti di utilizzo dell’elettricità hanno già causato molti problemi alle autorità locali del comune di Plaine a Seine-Saint-Denis, Marsiglia, Dublino, Francoforte e Amsterdam, Stoccolma, Helsinski, solo per citare alcuni esempi europei.

Ad esempio, nel 2013, il comune di Marsiglia, avendo dimenticato di riservare energia elettrica per una nuova linea tranviaria, ha dovuto negoziare con un operatore (Interxion) per liberare 6 MW di riserva. Nel comune di Plaine, Clément Marquet ha documentato molto bene i conflitti locali relativi ai data center e in particolare quelli relativi alla prenotazione dell’energia, all’aumento del consumo di elettricità e alla sua inadeguatezza con i piani di transizione energetica locali.

L’implementazione di data center nuovi e sempre più grandi (hyperscaler) sta mettendo a dura prova i modelli di distribuzione dell’energia della maggior parte delle città che li ospitano. Pertanto, i tre hub europei, Dublino, Francoforte e Amsterdam, negli ultimi anni hanno ordinato l’interruzione di tutte le nuove implementazioni per la durata di un anno, mentre ripensano ai loro sistemi di gestione dell’alimentazione.

Nel 2020, i data center hanno rappresentato l’11% del consumo dell’elettricità irlandese e, secondo il provider nazionale EirGrid, questa percentuale ai tassi attuali salirà fino al 27% entro il 2029. Va sollevato anche un altro punto: i data center potrebbero “forzare” la capacità di energia rinnovabile sulla rete, rallentando la transizione energetica del paese. Moratorie si stanno accumulando più o meno per le stesse ragioni nei Paesi Bassi e a Singapore.

Da un punto di vista territoriale, possiamo vedere quanto possa essere concentrato il consumo di energia elettrica dei data center e come possa porre reali problemi di pianificazione e sviluppo per le città. A questo proposito, ogni team municipale dovrebbe prestare particolare attenzione quando viene avvicinato da un operatore di data center.

Consumo d’acqua

Gli operatori dei data center che si affidano al raffreddamento ad acqua devono attingere acqua dal sistema idrico comunale o direttamente dalle acque sotterranee se dispongono di una propria stazione di pompaggio.

Quanta acqua deve prelevare un data center? Come accennato in precedenza, questo dipende dalla sua localizzazione e dal clima. Un data center di medie dimensioni in California consumerebbe fino a 1.600 m3 al giorno. Parte di quest’acqua evapora e quindi normalmente non ha un ciclo, quindi si dice che viene “consumata”. Tuttavia, è possibile utilizzare diversi tipi di acqua – potabile, non potabile, acque reflue – e, soprattutto, l’acqua può essere riciclata per essere utilizzata più volte nel ciclo. Questo processo può essere definito bonifica, riciclaggio o conservazione.

Per comprendere appieno l’effettivo del prelievo di acqua, è necessario guardare alle richieste di approvvigionamento idrico fatte alla città.

Ad esempio, a Red Oak, in Texas, Google chiedeva 5,5 miliardi di litri d’acqua all’anno per uno dei suoi data center, quasi il 10% del consumo annuo della contea. A Mesa, in Arizona, un gigantesco progetto di data center, presumibilmente per Facebook, ha richiesto una richiesta iniziale di 6,4 milioni di litri di acqua al giorno, o 681 milioni di litri all’anno, e 1,9 miliardi all’anno nella terza fase del suo sviluppo. Nella stessa città sono già presenti molti data center e Google sta attualmente costruendo un centro che utilizzerà da 3,8 a 15 milioni di litri di acqua al giorno. La maggior parte dell’acqua proviene dal fiume Colorado, il cui livello sta diminuendo e le cui risorse sono state sovrastanziate secondo un rapporto dell’Università dell’Arizona.

Tuttavia, la possibile problematica dell’ insostenibilità del progetto del nuovo data center è stata superata da un progetto da 800 milioni di dollari con vari vantaggi finanziari per la comunità: il progetto di costruzione è stato votato 6-1 in consiglio comunale. Il gestore dell’acqua di Mesa ha riferito che la città ha consumato 105 miliardi di litri di acqua nel 2019 e stima che potrebbe raggiungere (e supportare) 227 miliardi entro il 2040. Questa stima sembra abbastanza ottimistica data l’approvvigionamento idrico dello stato, soprattutto con la carenza del lago Mead.

Rimane una domanda, perché collocare i data center in aree desertiche e in generale in aree interessate da stress idrico? Sembrerebbe che sia più facile liberarsi del calore in un clima secco; ma esistono altri motivi: i deserti sono aree poco esposte a pericoli naturali (terremoti, ecc.), accesso ad abbondante energia solare, accesso a elettricità e acqua a basso costo (in particolare per l’acqua negli Stati statunitensi citati).

Tuttavia, è difficile comprendere la strategia a lungo termine di tali strutture di fronte a possibili difficoltà di approvvigionamento idrico o all’aumento dei prezzi dell’elettricità o dell’acqua, o semplicemente quando lo stress idrico è in rapido aumento come nei periodi di siccità, cosa che sta accadendo attualmente nell’ Ovest americano.

Cosa fare con un approccio territoriale

Mi è impossibile elencare uno per uno tutti i fattori ambientali da tenere in considerazione a livello territoriale, faccio quindi riferimento all’ottimo rapporto di Cécile Diguet e Fanny Lopez per l’ADEME: “L’impatto spaziale ed energetico dei data center su territori” e alla recente nota di Lopez “Data center: anticipare e pianificare lo storage digitale”.

Potremmo parlare dell’uso del suolo associato agli hyperscaler che vanno oltre i 10.000 m2. Nella sola Francoforte i data center occupano 640.000 m2 e sono previsti 270.000 m2. È questo tipo di sviluppo aggressivo che ha spinto Francoforte a introdurre una moratoria per regolare il settore (oltre al consumo di energia e al disinteresse per il recupero del calore residuo).

L’infrastruttura digitale, in particolare quella relativa ai GAFAM e agli operatori giganti, deve essere pianificata e regolamentata dalle città ma, fino ad ora, ha beneficiato di molte corse gratuite. Un operatore di data center non sarà sempre in grado di ottenere il terreno, l’elettricità e l’acqua che desidera, dovrà adattarsi a vincoli territoriali con cui non vuole fare i conti. Perché ciò avvenga le autorità locali devono essere preparate e dotarsi di strumenti.

L’obbligo di centralizzare e rendere disponibili i dati sul consumo di suolo, elettricità e acqua da parte dei data center sarebbe un importante passo avanti nella pianificazione e regolamentazione di qualsiasi nuovo sviluppo. A questo proposito, mi sembra che l’approccio territoriale consentirebbe, qualora i dati fossero disponibili, di modificare il regime eccezionale di cui questo settore ha goduto fino ad ora.

A livello ambientale, l’approccio territoriale consente di uscire dalla mistica dei valori di efficienza relativa per allineare i consumi in valore assoluto a uno stock locale e a un ambiente preciso.

Uno dei punti deboli nello sviluppo dei data center è che non possono essere completamente delocalizzati, devono trovarsi nei pressi della loro “pubblico”. Pertanto, gli impatti ambientali rimangono visibili agli utenti finali e possono essere affrontati o mitigati direttamente tramite la mobilitazione dei cittadini o mediante azioni legali delle autorità locali o dello stato interessato.

Infine, l’approccio territoriale mostra che, al di là della retorica nei rapporti di CSR, l’infrastruttura digitale può scontrarsi direttamente con gli obiettivi di transizione ecologica delle città in cui è implementata.

Se questo è un gioco a somma zero, allora il relativo abbellimento ambientale (e soprattutto contabile) dei grandi operatori si paga al prezzo del degrado dei piani locali di transizione.

Combinazione di approcci

Dovremo continuare a seguire al meglio l’evoluzione a livello globale, ma non credo che questo approccio possa continuare a esistere da solo perché potrebbe diventare potenzialmente controproducente.

L’approccio territoriale è già sostenuto da molti players e dovrebbe quindi essere metodologicamente migliorato per diventare uno standard nella rendicontazione dei dati ambientali del settore digitale. Non mi sembra che sia possibile fare progressi su questi temi ambientali senza integrare geografia, cartografia, scienze umane e sociali, studi di campo locali, insomma, portando sulla scena dati qualitativi e perimetri vincolati.

Il prossimo tassello del puzzle metodologico sarà il collegamento tra visione globale e visione territoriale in un settore che è allo stesso tempo sia “concentrato” che “diluito”. Saranno necessari molti anni di ricerca per fare progressi su questo tema.

Prospettive

Entro il 2020, i colossi del cloud hanno investito 150 miliardi di dollari, metà dei quali per costruire nuovi data center. I maggiori investimenti arrivano nell’ordine da Amazon, Microsoft, Google, Facebook, Apple, Alibaba e Tencent.

Se nel giugno 2020 esistevano 541 hyperscaler nel mondo, Synergy Research Group ora stima che oggi sarebbero 625. Come sono organizzati tutti questi nuovi centri, qual è stato l’impatto della loro costruzione, la fabbricazione delle apparecchiature, quali sono le loro richieste locali di elettricità e acqua, quali sono i conflitti di utilizzo associati a ciò, questi sviluppi sono compatibili con un mondo a + 2°C? E le reti di telecomunicazione e le apparecchiature degli utenti?

Abbiamo toccato qui solo la questione ambientale su uno dei tre “terzi tecnici” e come potete vedere, questo problema è lungi dall’essere risolto.

Poiché le condizioni materiali per la costruzione e la gestione dell’infrastruttura diventano insostenibili, i GAFAM e altri giganti svilupperanno sicuramente le proprie infrastrutture energetiche e idriche.

Alcuni di loro sono comunque già impegnati a progettare le proprie apparecchiature informatiche. Questa verticalizzazione avrà il grande difetto di rendere invisibile il consumo reale di queste infrastrutture.

Oggi possiamo ancora recuperare alcuni dati che arrivano dai fornitori di acqua ed energia, ma quando Amazon costruirà le proprie sottostazioni, come a Santa Clara, o Google le proprie stazioni di pompaggio, la scatola nera continuerà a crescere. Capiremo allora sempre meno la reale impronta ambientale di questi colossi a livello sia globale che territoriale.

Questo sforzo di opacizzazione sarà supportato dalla pubblicazione dei dati aggregati e dai metodi di contabilità che oggi consentono di nascondere parte dell’impronta e dei suoi numerosi trasferimenti di impatto.

Articolo originale: Gauthier Roussilhe | Territorialiser les systèmes numériques, l’exemple des centres de données