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Autore: Federico Re Ferrè
Punti chiave dell’articolo
- L’aumento esponenziale dei consumi energetici legati all’intelligenza artificiale e ai servizi digitali rende urgente ottimizzare il raffreddamento dei data center. Il calore generato da questi impianti, se opportunamente recuperato, può trasformarsi da scarto energetico a risorsa rinnovabile.
- Il recupero di calore rappresenta oggi una delle strategie più efficaci per limitare l’impatto energetico dei data center. L’energia termica prodotta dal processo di raffreddamento dei server può infatti essere riutilizzata in reti di teleriscaldamento o in processi industriali.
- I casi studio più avanzati dimostrano che il calore di scarto può essere impiegato per riscaldare edifici, piscine o allevamenti, creando un modello di economia circolare che combina sostenibilità ambientale e risparmio economico.
- Il Nord Europa guida questa transizione grazie a infrastrutture di teleriscaldamento già sviluppate e a condizioni climatiche favorevoli, che permettono di sfruttare il calore di scarto in modo costante durante tutto l’anno. Tuttavia, anche nel Sud Europa si stanno avviando progetti promettenti capaci di valorizzare il calore per usi agricoli e industriali.
- Il recupero di calore dai data center, come dimostrano progetti realizzati anche in Italia, si conferma una soluzione concreta e sostenibile per affrontare le sfide energetiche dei prossimi anni. Con l’aumento dei consumi digitali, questa tecnologia diventerà sempre più strategica per la transizione ecologica di aziende e città.
La diffusione sempre più massiccia e capillare dell’intelligenza artificiale, unitamente ad un’offerta sempre più vasta di servizi digitali, ha portato i data center a essere sempre più energivori: secondo l’IEA nel 2022 i data center consumavano circa 460 TWh l’anno, una cifra destinata ad aumentare con stime che ipotizzano consumi prossimi ai 1.000 TWh nel 2026.
I data center diventano sempre più energivori non solo per la mera alimentazione ma a causa del raffrescamento necessario affinché le macchine non vadano in sofferenza per il surriscaldamento.
Nel tempo, oltre a cercare di ridurre o evitare il consumo energetico legato al raffrescamento, si è indagata la possibilità di recuperare questa energia ed utilizzarla per altri fini. In questo articolo vedremo i casi studio più interessanti degli ultimi anni e le prospettive future.
Indice
- Recupero di calore per il teleriscaldamento a Stoccolma
- Recupero di calore nella Milwaukee School of Engineering
- Recupero e scambio di calore per l’allevamento di trote in Norvegia
- Il recupero di calore come fonte per le città
- Recupero di calore nei data center: il progetto della start-up Deep Green
- Recupero di calore on-chip nei supercomputer IBM
- Progetti italiani di recupero di calore dai data center
- Perché il recupero di calore è più sviluppato nel Nord Europa
- Il recupero di calore dai data center: una risorsa per il futuro sostenibile
Recupero di calore per il teleriscaldamento a Stoccolma
Un caso eccellente di recupero calore è senza dubbio il data center svedese ad alta sicurezza Pionen; di proprietà della società Banhof, il data center è collocato in un bunker nucleare dismesso sotto le White Mountains.
L’ex bunker è stato interamente ristrutturato e ampliato ed è oggi uno dei più grandi al mondo. Il raffrescamento è affidato a due unità 61XWH0802 AquaForce® di Carrier collegate in serie in modo da garantire circa 690 kW di potenza in raffrescamento e 975 kW di potenza in riscaldamento da riversare nella rete di teleriscaldamento vicina. Il riutilizzo dell’energia per il teleriscaldamento cittadino porta notevoli vantaggi, come la riduzione di CO2 emessa per il riscaldamento delle abitazioni e un basso tempo di rientro dell’investimento (stimato in circa 3 anni).
Recupero di calore e nella Milwaukee School of Engineering
Altro interessante caso è quello della Milwaukee School of Engineering, Wisconsin.
La scuola è dotata di un supercomputer, soprannominato Rosie, utile agli studenti per lo studio in svariati campi dell’ingegneria, come robotica, intelligenza artificiale, guida autonoma e molto altro. Il supercomputer assorbe il 60% dell’energia necessaria a tutto il campus.
La linea di raffreddamento del campus e quella della sala del supercomputer sono le stesse: in estate la rete idronica raffredda prima il campus e in seguito il supercomputer che può ricevere acqua a temperatura più alta. In inverno invece il supercomputer viene raffreddato utilizzando l’aria esterna e circuiti di free-cooling.
Come risultato il riscaldamento degli uffici è interamente soddisfatto dal calore recuperato e il consumo di acqua è dimezzato.
Recupero e scambio di calore per l’allevamento di trote in Norvegia
In Norvegia invece un allevatore di pesci, Hima Seafood, e Green Mountain Technology hanno stretto un accordo per riutilizzare il calore di scarto di un grande datacenter. Il bacino di allevamento delle trote è stato collegato con delle tubazioni al datacenter: il calore rilasciato dal datacenter riscalda l’acqua a sufficienza per l’allevamento dei pesci e al contempo il data center viene raffreddato per operare in sicurezza, creando quindi un progetto circolare.
Il recupero di calore come fonte per le città
Sempre nella penisola scandinava emerge un altro importante accordo, questa volta tra DigiPlex e Stockholm Energy (fornitore di sistemi di teleriscaldamento e di tele raffreddamento svedese): non ci sono molti dettagli tecnici sul progetto ma viene fatto sapere che l’energia recuperata dal data center è sufficiente per riscaldare circa 10.000 moderne abitazioni di medie dimensioni.
La città di Odense, terza più grande città danese, trae beneficio dal data center di Meta. La compagnia Fjernvarme Fyn ha installato il più grande impianto a pompe di calore della Danimarca per poter recuperare 215.000 MWh dal data center collocato a Tietgenbyen e immetterlo nella rete di teleriscaldamento, soddisfando il fabbisogno di circa 12.000 famiglie.
Recupero di calore nei data center: il progetto della start-up Deep Green
Su scala molto più piccola di quelle appena viste si rileva l’interessante progetto della start-up Deep Green. A Exmouth, in Inghilterra, un data center di piccole dimensioni viene raffreddato ad olio naturale che riscalda poi l’acqua della piscina dell’Exmouth Leisure Centre.
Il sistema riesce ad assicurare 30°C alla piscina per il 60% del tempo e quasi il 96% del calore generato dal data center viene riutilizzato. Questa soluzione ha ridotto del 62% il consumo di metano, consentendo un risparmio di 30 mila sterline l’anno e riducendo le emissioni di carbonio di quasi 26 tonnellate.
Recupero di calore on-chip nei supercomputer IBM
In Svizzera, invece, IBM ha portato avanti un progetto altamente innovativo insieme all’ETH di Zurigo e l’ETH di Losanna. Un prototipo di supercomputer viene raffreddato “on-chip” ad acqua calda: dei microcanali del diametro di circa 1 mm sono alimentati ad acqua a 60°C e vengono collegati direttamente alle unità di elaborazione in modo da raffreddare in modo puntuale le parti responsabile della maggior emissione termica.
Il calore recuperato viene utilizzato per il riscaldamento dell’edificio. IBM riporta di aver raggiunto un’efficienza di recupero termico dell’ 80%
Progetti italiani di recupero di calore dai data center
In Italia non sono molti i progetti similari a quelli appena illustrati, possiamo menzionare ad esempio due progetti di A2A:
- Nel 2024 viene avviata una partnership con DBA Group e Retelit per recuperare l’energia del Datacenter Avalon 3 (circa 2,5 MWt di potenza termica recuperata e 15 GWh di energia termica annua) immettendolo nella rete di teleriscaldamento dell’area nord-ovest di Milano. Il progetto mira a soddisfare nel 2026 il fabbisogno di circa 1.250 famiglie risparmiando 1.300 TEP anno e tagliando 3.300 tonnellate di emissioni di CO2;
- Nel 2025 viene inaugurato un data center progettato da Qarnot nella centrale di Lamarmora, recuperando circa 16 GWh di energia termica annua a 65°C, sufficienti per circa 1.350 famiglie, salvando 3.500 tonnellate di emissioni di CO2.
Perché il recupero di calore è più sviluppato nel Nord Europa
Quelli riportati in questo articolo sono solo alcuni dei più importanti progetti di recupero del calore di scarto dai data center, si possono però trarre alcune conclusioni. La maggior parte dei progetti più innovativi e di grandi dimensioni viene condotto nel Nord – Europa e questo si può spiegare in più modi:
- Il Nord Europa ha temperature più rigide e stagioni fredde più lunghe e, benché si possa usare anche l’aria esterna per un raffreddamento gratuito, queste caratteristiche si sposano bene con un recupero costante di calore lungo tutto l’anno come quello offerto dai data center;
- Il Nord Europa presenta reti di teleriscaldamento più capillari e sviluppate, che sono uno dei principali settori di riutilizzo del calore di scarto come abbiamo visto nei casi studio. Nel Sud Europa le temperature più mitigate e le corte stagioni fredde fanno sì che le reti di teleriscaldamento siano meno convenienti e di conseguenza ci siano meno opportunità per riutilizzare il calore di scarto. Soddisfare invece la richiesta di freddo, più comune nell’Europa Mediterranea, è meno immediato e più tecnologicamente complesso partendo dal calore di scarto.
Il recupero di calore dai data center: una risorsa per il futuro sostenibile
La produzione di calore lungo tutto l’anno dei data center equipara il data center quasi a una fonte di calore geotermica per la sua stabilità e costanza. Benché nei Paesi più caldi il riutilizzo di calore per scopi residenziali è più difficile e limitato, è comunque possibile utilizzare il calore per scopi industriali e agricoli (come il riscaldamento di serre).
Il riutilizzo del calore di scarto dai data center si è dimostrato un’opzione valida, affidabile, economica e sostenibile e in un futuro caratterizzato da consumi dei data center sempre più elevati ma, al contempo, politiche di sostenibilità ambientale sempre più rigide.
È quindi facilmente ipotizzabile che il recupero di calore dai data center sarà un’opzione sempre più adottata e incentivata. Per maggiori informazioni su questo tema centrale per la sostenibilità futura contatta il nostro team Enertech Solution.
