Il white paper congiunto di Data4 e APL Data Center misura per la prima volta l’impatto ambientale degli hub dei dati lungo l’intero ciclo di vita. L’analisi tiene insieme la produzione delle apparecchiature necessarie, fase operativa, manutenzione, trasporto e smaltimento. Tutti fattori che pesano in diversa misura sull’impronta ecologica e che possono essere mitigati con una progettazione più attenta al consumo di risorse. Una tabella di marcia che invita gli operatori del settore ad abbracciare una nuova visione per la sostenibilità digitale
Il settore dei data center si trova in mezzo a una dicotomia senza precedenti. La crescita esponenziale della domanda computazionale richiede infrastrutture sempre più performanti, soprattutto nel contesto globale attuale, dove l’uso pervasivo dell’IA è ormai capillare e sta spingendo i data center verso limiti operativi mai raggiunti prima. Tuttavia, la responsabilità verso il fattore ambientale e la sostenibilità rappresentano un’urgenza che non può più essere ignorata.
Il primo studio LCA applicato ai data center
In questo contesto, è stato pubblicato il white paper congiunto di Data4, operatore leader europeo nel mercato dei data center, e di APL Data Center, compagnia francese di consulenza ingegneristica e design sostenibile. Il titolo “Measuring the environmental impact of data centers to take better decisions” riassume l’essenzialità del suo contenuto. Non si tratta solo di un rapporto di mercato o di un esercizio di rendicontazione, bensì della prima analisi del ciclo di vita (LCA) di un data center (nello specifico, uno da 5 MW), completa e scientificamente rigorosa.
Non è il primo documento ad analizzare l’impatto ambientale dei data center. L’industria attualmente si basa sul PUE (Power Usage Effectiveness), ovvero un indicatore di efficienza energetica, per valutare il rapporto effetto/costo ambientale di ogni prodotto. Tuttavia, il PUE trascura molti aspetti che generano un impatto dell’impronta ecologica complessiva.
Il paper di Data4 e APL Data Center, invece, illustra un nuovo paradigma di indagine, più strutturato e completo, adottando gli standard internazionali ISO 14040/14044 (i principi quadro di riferimento per la valutazione del ciclo di vita). Esamina inoltre ogni singolo impatto, dalla produzione di materie prime necessarie per la realizzazione dei data center, al costo energetico del loro utilizzo, fino al decommissioning finale. Questo approccio è fondamentale per la presa di coscienza generale che la totalità dell’impatto ambientale generato da un’infrastruttura digitale non è dato soltanto dall’energia elettrica del suo utilizzo e dall’anidride carbonica prodotta, ma da tutta una serie di conseguenze, mobilitazioni di materiali e impulsi elettrici, nonché di scorie finali prodotte.
La natura dei data center
Per comprendere meglio la magnitudo degli impatti descritti nell’analisi, è necessario conoscere la natura e il funzionamento di un data center. Non si tratta solo di tanti computer che lavorano in sinergia, ma di un vero e proprio ecosistema fisico-digitale, altamente ingegnerizzato e complesso, dove hardware, software e firmware operano in simbiosi, insieme ai meccanismi di alimentazione e ai sistemi di raffreddamento che ne mantengono l’equilibrio fisiologico. Il cuore/cervello che gestisce ed elabora le informazioni, nonché l’abilità di scalatura, archiviazione e trasmissione dei dati, è l’infrastruttura IT, che può avere diverse configurazioni fisiche a seconda della complessità di prestazione richiesta.
I mainframe sono i data center più complessi oggi esistenti. Sono sistemi ad altissime prestazioni, in grado di gestire miliardi di operazioni in tempo reale, come avviene attualmente con l’AI di più diffuso utilizzo. Accanto alla capacità di calcolo, vi sono i sistemi di storage, che contengono e conservano volumi molto massicci di dati, unità di lavoro a bassa latenza (quelli che lavorano in background), finché non vi operano per l’elaborazione degli stessi dati. Tutto questo sistema è interconnesso tra le proprie componenti e con la rete. Questa connettività è garantita da un backbone di rete composto da router e chilometri di fibra ottica.
Alimentazione elettrica e sistemi di raffreddamento
Quanto descritto, che è la struttura interna del data center, funziona in modo ininterrotto. Pertanto necessita di un’infrastruttura fisica di supporto altrettanto sofisticata. Le Uninterruptible Power Supplies (UPS) funzionano a stretto contatto con i sistemi di raffreddamento. Le prime servono per garantire provvigione elettrica no-stop, connesse a utility locali e a generatori a diesel che si auto-attivano in caso di emergenza. Gli ultimi servono per gestire il calore immenso generato dall’attività di approvvigionamento elettrico, pertanto sono fondamentali e di estrema importanza per il mantenimento corretto dell’intero ecosistema. I sistemi di raffreddamento rappresentano quindi uno dei principali vettori di consumo energetico. Oggi per lo più variano dai sistemi tradizionali di espansione diretta (cioè l’immissione nei locali di gas refrigerante HFC) e acqua refrigerata, alle soluzioni più innovative, come il free-cooling, che sfrutta l’aria esterna a bassa temperatura.
Misurare ogni più piccolo dettaglio
L’analisi del ciclo di vita funziona scomponendo meticolosamente ogni aspetto dell’oggetto che esamina, sia il suo funzionamento, sia la sua produzione che lo smaltimento. In sintesi, il rendiconto prodotto suddivide le emissioni totali di biossido di carbonio: la produzione delle apparecchiature necessarie per i data center (prevalentemente acciaio e calcestruzzo) contribuisce per il 39%, la fase operativa relativa all’utilizzo pesa per il 48%, il restante 13% è dovuto a manutenzione, trasporto e smaltimento finale. Contrariamente a quanto si possa intuire, quindi, la carbon print fisica maggiore è dovuta alla prima fase: approvvigionamento dei materiali, trasporto, lavorazione ed infine la costruzione delle apparecchiature. Infatti, prima della produzione c’è l’estrazione delle materie prime e la loro trasformazione. Il fabbisogno di risorse minerali e metalliche richieste per la produzione di un data center è massiccio.
Eco-design, energia rinnovabile e gestione del fine vita
Le soluzioni proposte da Data4 si basano sull’implementazione tecnica dell’eco-design, come la miscelazione di diversi cementi al fine di ridurre la carbon print, l’uso di solette alveolari per ridurre la quantità di calcestruzzo (con un risparmio fino al 50% del volume attuale) e il riciclo di metalli, al fine di ridurre la dipendenza dall’estrazione primaria. Per la fase operativa invece, Data4 propone la Power Purchase Agreements (PPA) che garantisce una fornitura costante di energia da fonti rinnovabili. Non si può trascendere dall’energia elettrica per nessuna delle fasi.
L’impatto idrico di un data center invece, ad una prima analisi, sembrerebbe molto ridotto (meno dello 0,1%). Tuttavia, si tratta del consumo diretto di acqua. Il vero impatto è indiretto, dovuto per il 57% alla generazione di elettricità e per il 36% all’estrazione di minerali. La manutenzione del data center genera un impatto dovuto alle operazioni ordinarie e straordinarie che ne mantengono il funzionamento ottimale, come le visite dei tecnici, la sostituzione di componenti degradati, il monitoraggio continuo.
Data4 ottimizza questa fase attraverso il Green Dashboard il quale, attraverso l’elaborazione e la visualizzazione dei dati, permette ai propri clienti di poter prendere decisioni per allungare la vita utile dell’hardware, riducendo la necessità di nuove produzioni. Lo smantellamento finale dei pezzi da sostituire o di intere componenti non più in uso è un punto cruciale nella discussione relativa all’economia circolare e alla gestione dei rifiuti. De-costruire i sistemi richiede una pianificazione anticipata ed accurata per poterli gestire al meglio e, laddove possibile, riciclarli.
Anche Microsoft adotta nuove strategie
Data4 e APL Data Center non sono i soli a muoversi in questa direzione. Microsoft, nell’atto di migliorare la trasparenza del proprio impatto ambientale, ha reso noto in un documento che il 97% delle loro emissioni è dovuto al carbonio derivante dalla filiera derivante dalla catena di fornitura. Si tratta di tutte le emissioni indirette prodotte dalla gestione, produzione, estrazione, lavorazione, trasporto e smaltimento delle materie prime, principalmente componenti per hardware e semi-conduttori. Questi ultimi sono particolarmente difficili da tracciare e misurare l’impatto, a causa della loro complessità.
Per superare questa problematica, Microsoft ha sviluppato la CHEM (Cloud Hardware Emissions Methodology), una metodologia interna anch’essa basata sull’analisi del ciclo di vita dei componenti. Lo scopo principale è migliorarne la rendicontazione, e categorizzare quali componenti hanno un’impronta di carbonio maggiore. La catalogazione dei dati è il primo passo verso lo sviluppo di nuove soluzioni, impossibili senza un quadro quantitativo chiaro e completo del problema. Microsoft ha fatto un ulteriore passo in avanti: la condivisione della metodologia da loro sviluppata, e la collaborazione con diversi consorzi di settore, come l’Open Computer Project (OCP) oppure il Semiconductor Climate Consortium (SCC) per creare rendiconti standardizzati per tutto il settore tecnologico.
Verso il primo bio-data center circolare
Dopo la pubblicazione del paper, i due enti hanno portato all’attenzione diverse strategie e soluzioni per ovviare al problema della sostenibilità. I risultati del white paper sono diventati il punto di partenza per il programma Data4Good, un piano della società basato su quattro pilastri: ambiente, persone, comunità e governance. Il loro obiettivo è la riduzione delle emissioni del 38% per ogni megawatt di infrastruttura installata.
Il progetto del primo bio-data center circolare
Una delle innovazioni più dirompenti è anche la realizzazione del primo bio-data center circolare al mondo. Il progetto è stato lanciato nel maggio 2025 in collaborazione con la Fondazione università Paris-Saclay nel campus di Marcoussis, in Francia. Il cuore dell’innovazione è l’utilizzo del calore residuo dei server (che si aggira sui 26-30°), solitamente dissipato nell’ambiente, e convogliato in moduli per alimentare la coltivazione e crescita di microalghe del genere Chlorella. Una delle idee più diffuse nel pubblico circa il recupero di CO2 per sopperire all’inquinamento atmosferico è la piantagione di un gran numero di alberi. Esistono centinaia di progetti ed intere aziende basate su questo. Tuttavia, in natura, questo compito è per la maggior parte dovuto non agli alberi ma a fitoplancton e alghe. La Chlorella ha una capacità di assorbimento della CO2 fino a 20 volte superiore a quella degli alberi. Il progetto sfrutta questa conoscenza.
Le alghe cresciute in queste coltivazioni vengono utilizzate in diversi modi: biocarburanti, cosmetici e prodotti nutraceutici; intere filiere che generano a loro volta sbocchi occupazionali e risorse economiche e territoriali.
Economia circolare e simbiosi tra infrastruttura digitale e territorio
La coltivazione di micro-alghe a partire dal calore residuo dei server è un ottimo esempio di applicazione dei concetti di economia circolare, e la sinergia fra componente digitale e quella ambientale ci mostra che la simbiosi industriale tra infrastruttura digitale e territorio è possibile.
Tutti questi progetti offrono uno specchio della realtà attuale, ma non solo. Stabiliscono infatti una tabella di marcia per il futuro, invitando tutti gli operatori e gli enti del settore ad abbracciare una nuova visione per la sostenibilità digitale. Il cui primo passo, come per ogni cosa, inizia sempre dalla presa di coscienza. Tornare indietro non è possibile, come conferma l’investimento crescente verso questo tipo di infrastrutture. Questa corsa si affianca a chi cerca un modo per renderla possibile in un mondo che sta già presentando il conto ambientale.
