L’IA consuma troppa acqua: uno studio propone di raffreddare i data center con acqua salata e contaminata
L’intelligenza artificiale ha un problema ambientale sempre più difficile da ignorare: i data center che alimentano chatbot, servizi cloud e sistemi avanzati di calcolo possono richiedere grandi quantità di acqua per il raffreddamento. Un gruppo di ricercatori dell’Università del Texas ad Austin ha studiato una possibile alternativa all’impiego di acqua dolce: trattare acqua salata, salmastra e reflui industriali per utilizzarli negli impianti di raffreddamento. La proposta potrebbe aiutare a ridurre la pressione sulle risorse idriche in territori già soggetti a siccità e stress idrico.
La ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica Water Research, valuta diverse tecnologie di desalinizzazione e scenari di utilizzo. Non si tratta dell’annuncio di un sistema già installato in tutti i data center, ma di un’analisi tecnica ed economica che prova a capire quando il riutilizzo di acqua non potabile possa essere una scelta conveniente e sostenibile. Secondo i risultati, anche i trattamenti più impegnativi potrebbero incidere solo per una parte relativamente contenuta sul fabbisogno energetico complessivo delle strutture considerate.
Perché l’intelligenza artificiale consuma così tanta acqua
Quando utilizzi un assistente IA, la richiesta viene elaborata da processori e acceleratori che consumano elettricità e producono calore. I server devono restare entro determinate temperature per lavorare in modo affidabile. Per questo i data center impiegano sistemi di raffreddamento che, in alcune configurazioni, sfruttano l’evaporazione dell’acqua per disperdere il calore.
Non tutti i centri dati funzionano nello stesso modo. Il consumo idrico varia in base al clima, alle tecnologie installate e alla progettazione dell’impianto. Tuttavia, la crescita della domanda di servizi di intelligenza artificiale sta spingendo a costruire nuove infrastrutture, aumentando l’attenzione sul loro impatto ambientale.
Le proiezioni citate nella ricerca ipotizzano che negli Stati Uniti il fabbisogno annuale di acqua dei data center possa raggiungere 150-270 miliardi di litri entro il 2028. Sono stime, non consumi già osservati, ma illustrano la portata del problema e la necessità di valutare fonti idriche alternative.
Acqua salata e contaminata: come potrebbe raffreddare i data center
La proposta non consiste nell’immettere direttamente acqua sporca nei circuiti di raffreddamento. L’acqua deve essere prima sottoposta a trattamenti in grado di ridurre la concentrazione di sali e rimuovere impurità che potrebbero danneggiare tubazioni, scambiatori di calore e altre apparecchiature.
I ricercatori hanno esaminato diverse fonti, tra cui acque sotterranee salmastre, acqua marina e acqua di produzione petrolifera, cioè il liquido che viene estratto insieme a petrolio e gas. Quest’ultimo può contenere concentrazioni molto elevate di sali e altre sostanze indesiderate, quindi non è immediatamente utilizzabile.
Nei modelli analizzati, l’obiettivo era ottenere acqua trattata con una concentrazione di solidi disciolti inferiore a 500 parti per milione. Si tratta di un parametro tecnico adottato nello studio, non di un requisito identico per qualsiasi impianto di raffreddamento.
Osmosi inversa e desalinizzazione termica: le tecnologie allo studio
Una delle soluzioni considerate è l’osmosi inversa, che utilizza membrane per separare l’acqua da buona parte dei sali disciolti. Questa tecnologia è già impiegata in numerosi impianti di desalinizzazione e può risultare conveniente quando la salinità dell’acqua di partenza è relativamente contenuta.
Per liquidi molto più salati, come alcuni reflui petroliferi, lo studio prende in esame anche trattamenti termici. Questi processi utilizzano calore per far evaporare l’acqua e successivamente recuperarla tramite condensazione. Possono trattare fluidi particolarmente concentrati, ma richiedono più energia e infrastrutture più complesse.
La ricerca valuta anche sistemi ibridi che combinano più tecnologie. In uno degli scenari modellati, il trattamento di acqua marina consentirebbe di recuperare circa 736 litri d’acqua per ogni 1.000 chilogrammi in ingresso, con un costo stimato di 3,2 dollari al metro cubo. Queste cifre si riferiscono a condizioni specifiche e non rappresentano un prezzo valido per tutti i data center.
In Texas ci sono reflui equivalenti a 1.200 piscine olimpioniche al giorno
Uno degli esempi più interessanti riguarda il bacino del Permiano, una delle principali aree petrolifere degli Stati Uniti. Le attività di estrazione generano enormi quantità di acqua residua, che spesso viene reiniettata nel sottosuolo perché non può essere utilizzata direttamente.
I volumi giornalieri richiamati dai ricercatori sono equivalenti a circa 1.200 piscine olimpioniche. Una parte di questi liquidi potrebbe essere trattata e destinata al raffreddamento dei data center, riducendo la necessità di utilizzare acqua dolce.
Il riutilizzo potrebbe offrire anche un’alternativa allo smaltimento sotterraneo, che in determinate condizioni è associato a problemi come la sismicità indotta. Tuttavia, la desalinizzazione non elimina automaticamente ogni impatto ambientale: il trattamento produce residui salini concentrati, che devono essere gestiti in modo sicuro.
Leggi anche:
Quanto costa e quanta energia richiede trattare l’acqua
La convenienza dipende da numerosi fattori: salinità iniziale, tecnologia impiegata, costo dell’elettricità, distanza tra la fonte idrica e il data center, trasporto e gestione dei residui. Un impianto situato vicino a una fonte di acqua salmastra potrebbe avere vantaggi molto diversi da uno che deve trasportare reflui industriali per lunghe distanze.
Secondo le simulazioni, il fabbisogno energetico della desalinizzazione può rappresentare una frazione relativamente piccola del consumo totale di un data center. È un risultato incoraggiante, ma non significa che qualsiasi progetto di riutilizzo sia automaticamente economico o sostenibile.
Anche il recupero dell’acqua presenta compromessi. Processi che puntano a minimizzare gli scarichi liquidi possono ridurre il volume di rifiuti da smaltire, ma richiedere più energia e investimenti. Per valutare la soluzione migliore occorre quindi considerare l’intero ciclo di trattamento.
SWUI: l’indicatore per misurare l’impatto sulle risorse idriche
Il gruppo di ricerca ha proposto un indicatore chiamato Saline Water Utilization Intensity (SWUI), pensato per confrontare l’effetto di diverse strategie di approvvigionamento idrico e desalinizzazione sul territorio. L’obiettivo è andare oltre il semplice conteggio dei litri consumati e valutare quanto una determinata scelta incida sullo stress idrico locale.
Tra gli scenari analizzati compare un progetto ipotetico a Longview, in Texas, che sfrutterebbe acqua salmastra sotterranea trattata mediante osmosi inversa in due stadi. Nei modelli, questa configurazione mostra un equilibrio promettente tra recupero d’acqua, consumo energetico e costi.
Strumenti di questo tipo potrebbero essere utili non soltanto alle aziende tecnologiche, ma anche alle amministrazioni locali che devono valutare la costruzione di nuovi data center e le loro conseguenze sulle risorse disponibili.
La soluzione è promettente, ma non è ancora pronta per tutti
La ricerca dimostra che il riutilizzo di acqua salmastra e reflui industriali può essere tecnicamente praticabile in determinate condizioni. Non significa però che basti collegare una tubazione a un data center per risolvere il problema del consumo idrico.
Servono impianti di trattamento, controlli sulla qualità dell’acqua, sistemi di distribuzione e soluzioni sicure per la gestione dei residui. Anche la posizione geografica conta: una grande disponibilità di reflui industriali in un’area petrolifera non implica che sia semplice trasportarli verso strutture informatiche situate altrove.
La proposta si inserisce nel lavoro del consorzio COMPASS dell’Università del Texas, che studia strumenti per aiutare aziende e decisori pubblici a valutare l’impatto dei data center sul consumo di acqua ed energia.
L’IA potrà crescere consumando meno acqua dolce?
L’espansione dell’intelligenza artificiale rende sempre più importante guardare oltre i processori e le prestazioni dei modelli. Dietro ogni servizio digitale esistono infrastrutture fisiche che richiedono energia, sistemi di raffreddamento e risorse locali.
La ricerca texana mostra che una parte del problema potrebbe essere affrontata con tecnologie di trattamento dell’acqua già disponibili. Usare fonti saline o reflui industriali, dopo una depurazione adeguata, potrebbe ridurre la competizione per l’acqua dolce in alcune regioni.
La conclusione più importante è che non basta sostituire l’acqua dolce con quella contaminata per rendere sostenibile un data center. Bisogna valutare costi, energia, trasporto e residui. Soltanto un’analisi complessiva può stabilire quando questa strategia rappresenti davvero un miglioramento ambientale.
Ti potrebbe interessare:
Segui guruhitech su:
- Google News: bit.ly/gurugooglenews
- Telegram: t.me/guruhitech
- Facebook: facebook.com/guruhitechfb
- Instagram: instagram.com/guruhitech_official/
- X (Twitter): x.com/guruhitech1
- Bluesky: bsky.app/profile/guruhitech.bsky.social
- Rumble: rumble.com/user/guruhitech
- VKontakte: vk.com/guruhitech
- MeWe: mewe.com/i/guruhitech
- Skype: live:.cid.d4cf3836b772da8a
- WhatsApp: bit.ly/whatsappguruhitech
Esprimi il tuo parere!
Che ne pensi di questa notizia? Lascia un commento nell’apposita sezione che trovi più in basso e se ti va, iscriviti alla newsletter.
Per qualsiasi domanda, informazione o assistenza nel mondo della tecnologia, puoi inviare una email all’indirizzo [email protected].
Scopri di più da GuruHiTech
Abbonati per ricevere gli ultimi articoli inviati alla tua e-mail.