Data center e acqua: serve guardare l’intero ciclo di vita

Data center e acqua: serve guardare l’intero ciclo di vita per valutarne l’impatto. Il parere di Linda Lescuyer, Head of ESG and Sustainable Innovation Data4.

Il consumo di acqua è uno dei temi più frequentemente associati all’impatto ambientale dei data center. Nel dibattito pubblico queste infrastrutture alla base dell’economia digitale vengono spesso rappresentate come grandi consumatrici di risorse idriche, soprattutto per il raffreddamento dei server. È una percezione diffusa, ma che restituisce solo una parte del quadro complessivo.

Per comprendere davvero l’impatto idrico di un data center occorre infatti andare oltre il consumo diretto del singolo sito e considerarne l’intero ciclo di vita.

I data center consumano troppa acqua?

La risposta non è così immediata come potrebbe sembrare. I Life Cycle Assessment (LCA) condotti sulle infrastrutture europee mostrano quanto la localizzazione geografica incida sull’impronta idrica complessiva. Due strutture identiche situate in Paesi diversi non hanno lo stesso impatto idrico.

Un primo dato aiuta a comprendere la dimensione del fenomeno: per un data center europeo alimentato da energia a basse emissioni di carbonio e dotato di una tecnologia di raffreddamento basata su un sistema a circuito chiuso con chiller e dry cooler, il consumo diretto di acqua all’interno del sito rappresenta meno dello 0,1% dell’impronta idrica totale lungo l’intero ciclo di vita. Questo dato mostra come il consumo diretto di acqua, pur essendo l’aspetto più visibile e più frequentemente citato nel dibattito pubblico, non sia necessariamente quello che incide maggiormente sull’impronta idrica complessiva.

Prendiamo come esempio il data center Data4 di Marcoussis: con una capacità elettrica complessiva prossima ai 250 MW e 1.000 posti di lavoro permanenti attivi ogni giorno sul sito, il consumo annuale di acqua è equivalente a quello di un quartiere di appena 236 abitanti.

Ma per comprendere l’impronta idrica complessiva occorre guardare anche a monte, alla produzione dei materiali da costruzione e alla generazione dell’elettricità, il cui impatto varia sensibilmente in funzione del mix energetico di ciascun Paese.

L’impronta idrica passa anche dalla produzione di energia

In Francia, ad esempio, dove la produzione di energia rinnovabile deriva principalmente dall’idroelettrico (48%) e dal fotovoltaico (12%), queste due fonti rappresentano il 78% dell’impatto idrico associato al consumo elettrico di un data center. La produzione delle celle in silicio richiede infatti grandi quantità di acqua nei processi industriali, mentre i bacini idroelettrici sottraggono continuamente volumi significativi di acqua al ciclo naturale di disponibilità.

Di conseguenza, in Francia il 57% dell’impronta idrica complessiva di un data center è attribuibile alla fase operativa, non per effetto del raffreddamento, ma dell’elettricità utilizzata per alimentarlo. L’impronta idrica di un data center dipende fortemente da tre variabili che spesso ricevono un’attenzione limitata nel dibattito pubblico.

• Il mix energetico nazionale. Un data center alimentato da gas naturale o carbone, ancora diffusi in diversi Paesi dell’Europa centrale, presenta un profilo idrico molto diverso. In questi casi, grandi quantità di acqua vengono consumate nelle centrali termoelettriche per produrre vapore e raffreddare i condensatori. In Francia, dove prevale l’energia nucleare, il consumo indiretto è concentrato nei sistemi di raffreddamento dei reattori, il cui impatto può variare significativamente. Dal punto di vista della Life Cycle Assessment, il mix energetico determina il profilo complessivo; le misurazioni locali effettuate direttamente sul sito forniscono soltanto una parte del quadro.
• La tecnologia di raffreddamento. Un’altra variabile riguarda la tecnologia di raffreddamento, e non tutte le tecnologie funzionano secondo la stessa logica. Le torri di raffreddamento e i sistemi adiabatici (sistema termodinamico che non scambia calore con l’ambiente esterno) consumano acqua direttamente in loco attraverso il processo di evaporazione. Questo consumo diretto è visibile, rilevante a livello locale e particolarmente critico nei periodi di scarsità idrica. Nei sistemi a circuito chiuso, invece, l’acqua utilizzata per trasferire il calore viene continuamente ricircolata, riducendo fortemente la necessità di nuovi prelievi. Al contrario, i sistemi di raffreddamento a circuito chiuso funzionano secondo un approccio differente: l’acqua è utilizzata semplicemente come mezzo di trasferimento del calore e viene continuamente ricircolata, riducendo fortemente la necessità di prelievi dall’ambiente locale o scarichi. Il free cooling basato sull’aria consente di andare ancora oltre, permettendo il raffreddamento senza alcun consumo diretto di acqua.
• Il WUE e i suoi limiti. Il WUE (Water Usage Effectiveness) è uno degli indicatorip più utilizzati dal settore per misurare il consumo diretto di acqua di un data center. È uno strumento utile ma da solo non restituisce l’impronta idrica complessiva. Un data center può raggiungere un WUE eccellente pur trovandosi in una regione soggetta a stress idrico cronico e alimentato da un mix elettrico con una significativa impronta idrica indiretta a monte. Una buona performance in termini di WUE non coincide quindi necessariamente con una bassa impronta idrica complessiva. Il Life Cycle Assessment permette proprio di individuare questi impatti indiretti, che gli indicatori parziali non riescono a cogliere.

La pressione sulle risorse idriche è destinata a crescere in molte aree del mondo. Allo stesso tempo, lo sviluppo dell’intelligenza artificiale sta accelerando la domanda di capacità di calcolo e, con essa, la crescita delle infrastrutture data center.

Per costruire politiche efficaci sull’uso dell’acqua il settore deve quindi valutare l’intero ciclo di vita delle infrastrutture e leggere i risultati considerando la geografia, il clima e il mix energetico di ciascun territorio. Concentrarsi sui consumi rilevati all’interno del data center rischia di restituire una fotografia parziale. Misurare correttamente significa comprendere realmente i punti di impatto e, di conseguenza, dove intervenire. Limitarsi a osservare solo una parte del quadro complessivo può portare a valutazioni incomplete e a interventi non necessariamente efficaci. Oggi l’industria dei data center dispone di metodologie e strumenti sufficientemente maturi per farlo. Il passo successivo è utilizzarli in modo sistematico, affinché il confronto sull’impatto idrico dei data center si basi sempre più su evidenze e sempre meno su percezioni parziali, affrontando la sfida in modo più consapevole e completo.