L’Infrastruttura invisibile: impatto e futuro dei data center

I data center sono l’infrastruttura invisibile che sostiene la nostra vita digitale, influenzando economia, società e ambiente, in Italia e nel mondo.
Questo articolo esplora sinteticamente la loro evoluzione, la loro struttura, i benefici e le criticità ambientali indotte, con uno sguardo al futuro sostenibile.

Dalla stanza dei server all’ecosistema globale

Un Data Center (Centro di elaborazione dati) è un’infrastruttura fisica dedicata alla raccolta, allo stoccaggio, all’elaborazione e alla distribuzione di grandi quantità di dati.

Si potrebbe definire una sorta di “cervello digitale” della società moderna o, più concretamente, la biblioteca universale del XXI secolo.

Tuttavia, a differenza di una biblioteca tradizionale dove i libri sono accessibili al pubblico sugli scaffali, in un data center i “libri” (i dati) sono conservati in server ad alta densità, raffreddati costantemente e protetti da livelli di sicurezza fisica e informatica simili a quelli delle banche centrali o delle basi militari.

Ogni volta che inviamo un messaggio sulla nostra app di messaggistica, guardiamo un film in streaming o effettuiamo una transazione bancaria, stiamo interagendo con un data center.

Queste strutture costituiscono la spina dorsale di Internet, dell’economia digitale e, sempre di più, della nostra vita quotidiana.

Evoluzione storica: dai mainframe al cloud

La storia del data center è strettamente legata all’evoluzione del computer stesso.

Gli anni ’40 e ’50: Le origini nei bunker

I precursori dei data center non erano progettati per la connettività, ma per il calcolo puro.

Durante la Seconda Guerra Mondiale, macchine come l’ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) occupavano intere stanze (180 metri quadri in questo caso) e richiedevano sistemi di raffreddamento massicci per gestire il calore generato dalle valvole termoioniche, che, nel caso dell’ENIAC, erano ben 18.000, con una dissipazione termica di circa 200 Kw.

In questa fase, il data center era semplicemente la stanza che ospitava il mainframe, accessibile solo a pochi operatori specializzati.

Non esisteva il concetto di rete: il dato nasceva e si esauriva nella stessa macchina.

Gli anni ’60 e ’70: la standardizzazione e il raffreddamento

Con l’avvento dei transistor e poi dei circuiti integrati, i computer divennero più piccoli ma più potenti.
Le aziende iniziarono a dedicare stanze specifiche alle proprie operazioni IT, cioè di tecnologia dell’informazione; fu proprio in questo periodo che si sviluppò la necessità critica di controllare l’ambiente: temperatura, umidità e polvere dovevano essere monitorati costantemente per prevenire guasti hardware.
Nacque così il concetto di sala bianca (o più comunemente di “sala macchine dedicata”) e di pavimentazione sopraelevata, allo scopo di creare un’intercapedine tecnica, necessaria per alloggiare la grande quantità di cavi (elettrici e di segnale) e le tubazioni per l’aria condizionata indispensabili per il raffreddamento dei mainframe.

Soprattutto, la sicurezza divenne una priorità: queste stanze erano spesso chiuse a chiave e accessibili solo al personale autorizzato.

Gli anni ’90: l’esplosione di Internet e il colocation

L’avvento del World Wide Web cambiò radicalmente lo scenario.
Le aziende, per poter garantire una connessione veloce e affidabile ai propri utenti, ormai diventati globali, non potevano più permettersi di gestire in prima persona i propri server.

Nacquero così i primi data center di colocation: strutture “terze” dove diverse aziende potevano prendere in affitto spazio (rack) per i propri server, condividendo costi di energia, raffreddamento e connettività ad alta velocità.

Fu l’epoca d’oro delle “dot-com“: la ridondanza (cioè l’avere copie duplicate di tutto) divenne la parola chiave per garantire che i siti web non fossero mai disconnessi dalla rete.

Gli anni 2000 – 2010: l’era del cloud computing

Il passo successivo fu determinato da aziende in rapida crescita o già affermate come Amazon (AWS, Amazon Web Service), Google e Microsoft, che, invece di vendere spazio fisico, iniziarono a fornire servizi.

Nacque così il Cloud Computing: l’utente, di fatto, non era più a conoscenza di dove fisicamente risiedessero i propri dati, ma soltanto che fossero accessibili ovunque, in qualsiasi momento.

I data center divennero enormi campus industriali, spesso grandi come decine di campi di calcio, costruiti in luoghi strategici per il costo dell’energia e la vicinanza alle fibre ottiche.

Le tecnologie di “virtualizzazione” permisero di realizzare migliaia di “computer virtuali” su una singola macchina fisica, ottimizzando drasticamente le risorse.

Oggi e domani: edge computing e intelligenza artificiale

Attualmente, stiamo vivendo una nuova trasformazione guidata dall’intelligenza Artificiale (AI) e dall’Internet delle Cose (IoT).

I modelli di AI richiedono una potenza di calcolo senza precedenti, determinando la progettazione e la realizzazione di data center specifici per l’HPC (High Pewrformance Computing), tecnologia che sfrutta gruppi di processori di alta potenza collegati in parallelo, atti ad elaborare enormi set di dati multidimensionali e a risolvere problemi complessi a velocità molto elevate.

Parallelamente, per ridurre la latenza (il tempo di risposta), i dati sono elaborati in prossimità dell’utente finale: nasce così l’Edge Computing, che prevede la creazione di migliaia di micro-data center distribuiti nelle città piuttosto che in pochi giganteschi hub remoti.

Strutturazione e componenti di un data center

Un data center moderno è una struttura complessa in cui ogni componente dev’essere sempre in attività: un guasto in una singola sezione può, nel caso ad esempio di servizi critici come la sanità, provocare danni irreparabili.

La struttura può essere suddivisa in quattro macro-aree fondamentali:

• Infrastruttura IT
• Impianto elettrico
• Sistema di raffreddamento
• Sicurezza

L’infrastruttura IT

Spesso inaccessibile al pubblico, è costituita da:

Server: cioè computer ad alte prestazioni, privi di monitor o tastiere, progettati per operare senza soluzione di continuità.

Possono essere configurati come blade (schede sottili inserite in un telaio comune) o rack (unità montate in armadi standardizzati).

Storage Systems: sistemi dedicati all’archiviazione dei dati.

Oggi si utilizzano prevalentemente dischi SSD (stato solido) caratterizzati dalla grande velocità e dischi HDD (meccanici), ad alta capacità, più indicati per l’archiviazione a lungo termine.
Spesso questi sistemi usano tecnologie di ridondanza (RAID) per garantire che nessun dato vada perso anche se più dischi si dovessero guastare contemporaneamente.

Networking Equipment: si tratta essenzialmente di switch, router e firewall, in grado di gestire il flusso dei dati in entrata e in uscita.
Questi dispositivi collegano il data center a Internet attraverso molteplici provider per garantire che, se una linea dovesse venir meno, il traffico venga deviato istantaneamente su un’altra.

Rack e Cablaggio: i server sono montati in armadi metallici standardizzati chiamati “rack”, alti circa due metri.

La gestione dei cavi (in rame per la connessione elettrica e in fibra ottica per i dati) è cruciale: un groviglio di cavi può bloccare il flusso d’aria e surriscaldare le macchine.

L’impianto elettrico

Un data center non può permettersi nemmeno un millisecondo di interruzione.
Per questo motivo, l’impianto elettrico è progettato con livelli di ridondanza estremi, classificati spesso con la sigla Tier (da I a IV, in cui IV è il livello di massima ridondanza).

I fattori da tenere in considerazione sono:

Il sistema primario di alimentazione: il data center è collegato alla rete elettrica nazionale, spesso tramite due o più sottostazioni indipendenti.

I gruppi di continuità (UPS – Uninterruptible Power Supply): si tratta di batterie di grandi dimensioni (spesso al litio o piombo-acido) che entrano in azione istantaneamente, in meno di pochi millisecondi, se dovesse mancare la corrente di rete; il loro compito, fondamentale, è quello di tenere accesi i server mentre si avviano i generatori di backup.
Devono garantire autonomia per almeno 10-15 minuti.

I generatori diesel di backup: sono costituiti da motori anch’essi di grandi dimensioni, simili a quelli usati sulle navi o nelle centrali elettriche, capaci di produrre megawatt di potenza.
Si avviano automaticamente in caso di blackout prolungato e possono mantenere il data center operativo per giorni, fino al ripristino del sistema primario di alimentazione.
Molti data center moderni stanno sperimentando generatori ad idrogeno o pile a combustibile (fuel cells) per ridurre le emissioni.

Il sistema di raffreddamento

L’elettricità consumata dai server si trasforma quasi interamente in calore.
Se un server dovesse superare una certa temperatura (solitamente intorno ai 25-27°C), si spegnerebbe o si danneggerebbe irreparabilmente: rimuovere il calore in eccesso è diventato la sfida ingegneristica fondamentale.

Gli impianti di raffreddamento utilizzati nei data center sono di diversa tipologia.

Quelli ad aria, tradizionali, hanno ormai raggiunto i loro limiti fisici e le soluzioni a liquido e ibride, nonostante i loro costi, stanno ormai diventando lo standard per le nuove installazioni, soprattutto per quelle ad alta densità.

Raffreddamento ad aria (CRAC/CRAH)

Si tratta del metodo tradizionale, e più diffuso, che utilizza condizionatori o unità di trattamento dell’aria per far circolare aria fredda sotto il pavimento flottante o attraverso corridoi caldi/freddi.
Il sistema CRAC (Computer Room Air Conditioned) utilizza un compressore interno ad espansione diretta (refrigerante) ed è usato nei data center di piccole e medie dimensioni o dove non è possibile realizzare un sistema ad acqua centralizzato, mentre il sistema CRAH (Computer Room Air Handler), usato dai grandi data center (> 200 kw) sfrutta acqua refrigerata da una fonte esterna (chiller) ed è generalmente più efficiente.

Free Cooling (raffreddamento libero o raffrescamento naturale)

Sfrutta l’aria esterna o l’acqua fredda naturale quando le condizioni climatiche lo permettono, riducendo drasticamente l’uso dei compressori: si attiva quindi quando la temperatura ambientale scende sotto una determinata soglia, spesso integrandosi con i chiller tradizionali.
L’efficacia del free cooling è massima nei climi freddi o temperati e durante le ore notturne, mentre nelle zone calde richiede sistemi adiabatici per raffreddare preventivamente l’aria.

Direct-to-Chip (Liquid Cooling)

E’ un sistema di raffreddamento in cui il refrigerante viene portato direttamente sulle unità di elaborazione, ovvero la CPU, l’unità computazionale principale del server e la GPU, l’unità di elaborazione grafica, tramite piastre fredde, asportando il calore in modo più efficiente rispetto all’aria.

Raffreddamento a Immersione (Immersion Cooling)

In questo caso i server sono completamente immersi in un liquido dielettrico non conduttivo che assorbe il calore da ogni componente.

Sistemi ad evaporazione

Utilizzano l’evaporazione dell’acqua per raffreddare l’aria in ingresso; molto efficaci in climi secchi ma con un elevato consumo idrico.

Tabella comparativa costi – consumi

Proponiamo a questo punto una comparazione sintetica dei diversi sistemi di raffreddamento; è da tener conto, naturalmente, che la tecnologia è in rapida evoluzione e che sono possibili soluzioni ibride:

Analisi dei parametri chiave

Sebbene l’investimento iniziale dei sistemi a liquido sia superiore (circa 870.000 euro per MW rispetto ai circa 565.000 dei sistemi ad aria), il risparmio operativo per i minori costi energetici e la maggiore durata dei componenti possono portare a un costo totale di proprietà più favorevole nel lungo termine.

Consumo energetico

Il raffreddamento a liquido può ridurre i costi energetici per il cooling del 70-90% rispetto all’aria, poiché elimina o riduce drasticamente l’uso di ventole e di compressori energivori.

Consumo di acqua

I sistemi evaporativi possono consumare milioni di litri al giorno per un singolo impianto.
Al contrario, i sistemi a liquido “Direct-to-Chip” o a immersione operano spesso in circuiti chiusi con dispersioni minime.

Densità supportata

Questo indicatore si riferisce alla quantità di calore (espressa in kw) che ogni singolo rack genera e che il sistema di raffreddamento deve essere in grado di smaltire per evitare il surriscaldamento dei server.
In sintesi: la densità supportata corrisponde alla “potenza di calcolo” che si può stipare in un unico rack.

Di fatto, i sistemi di raffreddamento a bassa densità (< 20 kw/rack), come quelli ad aria, che, come abbiamo visto, sono i più diffusi, necessiterebbero, per valori di 15 – 20 kw e oltre di potenza generata, di un utilizzo così significativo delle ventole, da consumare più energia dei server stessi, oltre a produrre turbolenze e rumore eccessivi: sono, in definitiva, poco efficienti.

I sistemi di raffreddamento a media densità (20 – 50 kw/rack), più efficienti, rappresentano lo standard attuale per i data center aziendali moderni, che utilizzano server ad alte prestazioni, ma non estremi.

I sistemi di raffreddamento ad alta o massima densità (50 – 10 kw/rack ed oltre), Direct to Chip o ad immersione, sono necessari per l’utilizzo dei nuovi chip per l’intelligenza artificiale (ad esempio, per le GPU NVIDIA H100), che hanno un consumo massivo (un singolo rack supera spesso i 100 kw) e che occupano poco spazio.

In estrema sintesi: più alta è la densità supportata, più “potente” e compatto può essere il data center.

PUE

Un altro parametro chiave utilizzato sempre più spesso oggi, per misurare l’efficienza di un data center è il PUE, uguale al rapporto tra l’energia totale consumata dall’infrastruttura e l’energia effettivamente usata dai server che costituiscono il data center.
Il PUE ideale dovrebbe avere il valore di 1,0: in questo caso tutta l’energia prodotta servirebbe ai server e non ci sarebbe alcuno spreco per raffreddamento, illuminazione e altro.
Nella realtà comune, si ammette che un data center moderno ed efficiente dovrebbe avere un PUE compreso tra 1,1 e 1,3.

I data center di prima generazione hanno un PUE di 2,0 o anche superiore: per ogni watt usato dal computer, un’identica quantità di energia, se non superiore, viene quindi sprecata per provvedere al raffreddamento.

In riferimento ai principali sistemi di raffreddamento citati in precedenza, questi sono i valori medi stimati di PUE:

Come si nota, i sistemi ad immersione liquida, che sono peraltro i più costosi, sono anche i più efficienti.

La sicurezza nei data center

L’ultima macroarea, nella descrizione dei data center, è costituita dai sistemi di sicurezza, fisici e informatici.

Sicurezza fisica

La sicurezza degli impianti viene definita come approccio multilivello destinato a proteggere le infrastrutture, i dati e il personale da accessi non autorizzati, disastri naturali e guasti.

Il sistema è costituito da:

Un sistema di sicurezza perimetrale

Gli edifici sono spesso anonimi, senza finestre e costruiti in zone a basso rischio sismico/idrogeologico; il perimetro è protetto da barriere fisiche, telecamere a circuito chiuso (CCTV) e presidi di sicurezza costanti.

Un sistema di controllo degli accessi

L’ingresso richiede un’autorizzazione preventiva; si utilizzano sistemi a più fattori, tra cui badge magnetici, codici, scanner biometrici (impronte digitali, riconoscimento dell’iride) per accedere alle aree comuni e alle sale server.

Un dispositivo di sicurezza interna

Gli spazi interni sono suddivisi in zone con accesso limitato; le sale server dispongono di gabbie o rack chiusi a chiave, monitorati per prevenire manomissioni. 

Un sistema di monitoraggio e risposta

Il personale di sicurezza presidia il Security Operations Center (SOC) senza soluzione di continuità, analizzando i feed video e gestendo gli allarmi in tempo reale per una risposta immediata.

Un sistema di protezione ambientale

E’ composto da impianti antincendio a gas inerte, da sistemi di rilevamento fumi e allagamenti, integrati da sistemi di raffreddamento ridondanti.

Sicurezza informatica

Definita più comunemente cybersecurity, questo tipo di risorsa è focalizzato sulla protezione dei sistemi informatici dei data center da attacchi esterni o interni.

E’ costituita da:

Firewall di nuova generazione NGFW

Proteggono il perimetro dei data center e segmentano la rete interna per limitare le azioni ostili provenienti dall’esterno.

Sistemi di prevenzioni delle intrusioni IPS

Monitorano il traffico di rete per rilevare e bloccare attività sospette o exploit.

Protezione DdoS

Difende da attacchi Distributed Denial of Service, progettati per sovraccaricare e interrompere i servizi.

Microsegmentazione

Divide il data center in piccole zone di sicurezza distinte per proteggere i singoli carichi di lavoro.

Realizzazioni e progetti nel mondo, in Europa e in Italia

La geografia dei data center non è casuale.
La scelta della localizzazione degli impianti dei data center dipende, o dovrebbe dipendere, da tre fattori chiave: costo e disponibilità dell’energia, connettività (vicinanza agli snodi delle reti di fibra ottica) e clima, soprattutto per i sistemi di raffreddamento del tipo “free cooling”.

Lo scenario globale: gli hyperscalers e le data center alley

A dominare il mercato globale sono i cosiddetti hyperscalers, cioè i grandi fornitori di servizi cloud che gestiscono data center su scala massiva, offrendo enormi risorse di calcolo e di archiviazione dati a privati e aziende nel mondo: Amazon (AWS), Microsoft (Azure), Google Cloud, Meta (Facebook) e Alibaba.

Queste aziende costruiscono dei veri e propri campus monumentali.

USA

Gli Stati Uniti sono i principali attori mondiali.

La regione della Virginia settentrionale, non molto distante da Washington, è soprannominata “Data Center Alley”, il distretto (letteralmente: “vicolo”) dei data center.

Si stima che qui transiti circa il 70% del traffico internet mondiale.

La concentrazione è tale da creare problemi alla rete elettrica locale.

Altri hub importanti sono rappresentati dalla Silicon Valley (California), da Dallas (Texas) e da Phoenix (Arizona).

Asia – Pacifico

La Cina è il secondo mercato al mondo con enormi investimenti statali nel settore.

Hub principali sono Beijing, Shanghai e Shenzhen, mentre Singapore, pur avendo un’estensione territoriale limitata, è un hub cruciale per il Sud-est asiatico, sebbene recentemente abbia imposto limiti alla costruzione di nuovi data center per mancanza di spazi ed energia, spingendo gli investimenti verso Paesi limitrofi, quali Malesia e Indonesia.

Le nuove frontiere

Paesi come il Cile (per il clima fresco e l’energia rinnovabile), l’Arabia Saudita (con il NEOM, megaprogetto da centinaia di miliardi di euro nel nord-ovest dell’Arabia Saudita, che mira a creare una regione autonoma e futuristica basata su energie rinnovabili) e il Sudafrica stanno emergendo come nuove destinazioni strategiche.

L’Europa: gli hub digitali nel Vecchio Continente

L’Europa è un mercato in forte crescita, trainato dalle normative sulla privacy (GDPR) che obbligano molte aziende a tenere i dati dei cittadini europei sul suolo europeo.

Le principali aree in cui si stanno sviluppando i data center si trovano a:

Francoforte: si tratta del principale hub continentale grazie alla posizione centrale e alla presenza del DE-CIX (German Commercial Internet Exchange), uno dei più grandi punti di interscambio internet al mondo.

Dublino: per anni è stata la capitale europea del cloud grazie alla bassa imposizione fiscale; qui hanno sede le sedi europee di Google, Facebook e Amazon; tuttavia, la saturazione della rete elettrica ha rallentato nuovi progetti.

Amsterdam: altro snodo cruciale, ma anch’esso soggetto a restrizioni per impatto ambientale.

Nord Europa: Svezia e Finlandia attirano data center grazie al clima rigido, con la possibilità quindi di garantire il raffreddamento degli impianti a basso costo per gran parte dell’anno, e all’abbondanza di energia idroelettrica ed eolica.

Meta e Google hanno qui grandi impianti.

L’Italia

L’Italia sta vivendo un momento storico per i data center, posizionandosi come ponte strategico tra Europa, Africa e Medio Oriente, grazie ai cavi sottomarini in fibra ottica che approdano sulle nostre coste (ad esempio: a Palermo, Genova, Catania).

Milano
È il principale hub italiano ed uno dei più importanti dell’Europa meridionale.

La vicinanza alle Alpi permette un parziale free cooling e la presenza di grandi nodi di rete attira investimenti importanti.
Aziende come Aruba, Data4, Equinix e Digital Realty hanno realizzato o stanno ampliando campus enormi nella zona di Milano, ad esempio ad Assago e a Cormano.

Il Politecnico di Milano con il progetto ProdAction di CRAFT – Centro di competenze per Territori Antifragili ha realizzato la prima mappatura dei data center nell’area metropolitana milanese: attualmente vi sono 33 strutture attive (circa 200 in tutta Italia), distribuite in 32 Comuni della Città metropolitana, con 414 MW di potenza nominale (68% del totale nazionale).
Lo studio rileva inoltre che, oltre alle strutture già operative, 10 sono in costruzione e 23 in fase di valutazione.

Roma
Sta diventando un polo strategico grazie al Polo Strategico Nazionale (PSN), l’infrastruttura cloud italiana destinata a ospitare i dati e i servizi critici della Pubblica Amministrazione.
Costituito nel 2022 e operativo dal 2023, è realizzato, nell’ambito del PNRR (il costo ammonta a 900 milioni di euro), da un consorzio (TIM, Leonardo, CDP Equity, Sogei) per garantire sicurezza, indipendenza tecnologica e continuità operativa.

Il Sud e le isole

Altri progetti stanno nascendo in Sicilia (in particolare a Catania, nell’ambito del progetto FOSSR) e in Sardegna, con il progetto Energy Vault, che consiste nella riconversione della miniera di carbone Nuraxi Figus (Carbosulcis) nel Sulcis, in un data center per l’intelligenza artificiale con potenza iniziale di 2 MW, ma in grado di raggiungere i 100 MW, che sarà in funzione nel 2026/28, alimentato da fonti rinnovabili, in grado di sfruttare inoltre la nuova rete ultrarapida Terabit, completata in Sardegna.

Anche la Puglia, con il progetto Puglia Data Center Valley, che prevede, con investimenti che potrebbero superare i 100 miliardi di euro, tre principali campus hyperscale a Bari (riconversione ex Manifattura Tabacchi: 200 MW) e a Brindisi (area industriale: 500 MW) si sta muovendo nella stessa direzione.

Investimenti Previsti

Secondo stime recenti (Osservatorio Data Center del Politecnico di Milano), tra il 2023 e il 2025 sono stati investiti nel settore 7,1 miliardi di euro, sebbene solo il 68% di quanto previsto nel 2023 per il triennio si sia concretizzato; sono previste inoltre 83 nuove infrastrutture entro il 2028 per un valore potenziale di oltre 25 miliardi di euro.

Grandi player internazionali stanno entrando nel mercato italiano o potenziando la loro presenza, spesso in joint-venture con attori locali.

I benefici dei data center

Nonostante i grandi dubbi posti dall’impatto ambientale che queste infrastrutture determinano, direttamente e indirettamente, i data center sono fattori fondamentali per il progresso umano ed economico.
I loro benefici vanno ben oltre la semplice conservazione di dati e possono essere così riassunti:

Promozione dell’economia digitale e dell’innovazione

Senza data center, non esisterebbe l’economia digitale così come ormai siamo abituati a conoscerla e ad utilizzarla quotidianamente.

E-Commerce e Fintech: ogni acquisto online, ogni bonifico istantaneo, ogni operazione di trading avviene in un data center, che, di fatto, ha reso accessibile facilmente l’accesso al mercato, permettendo anche alla più piccola impresa di vendere globalmente senza dover realizzare una propria infrastruttura di gestione ed elaborazione dati.

Startup e Business agility: grazie al cloud, una startup può nascere in uno spazio ristretto e avere accesso alla stessa potenza di calcolo di una multinazionale, pagando solo per ciò che usa: ciò abbassa le barriere all’ingresso e favorisce l’”innovazione dirompente”, processo tecnologico o modello di business che crea un nuovo mercato o rende obsoleto un settore esistente.
Allo stesso modo, risulta più semplice ad un’organizzazione adattare rapidamente le proprie strutture, strategie e processi per cogliere opportunità o rispondere ai cambiamenti (business agility).

Supporto alla ricerca scientifica e all’intelligenza artificiale

I data center sono i laboratori del XXI secolo.

Big Data e AI: l’addestramento dei modelli di intelligenza artificiale (come quelli di guida autonoma o che scoprono nuovi farmaci) richiede milioni di ore di calcolo su migliaia di GPU parallele: solo i moderni data center possono fornire questa potenza elaborativa.

Simulazioni complesse: dalla modellazione climatica per prevedere i cambiamenti globali, alla ricerca medica, fino alla fisica delle particelle (CERN), la scienza moderna dipende interamente dalla capacità di elaborazione dei data center.

Criticità e problematiche: l’impatto ambientale

A fronte degli innegabili benefici, l’ombra proiettata dai data center è lunga e riguarda principalmente il consumo di risorse naturali.
Si potrebbe dire, inoltre, che, mentre i benefici sono digitali e diffusi, i costi ambientali sono fisici e localizzati.

Il consumo energetico

Il consumo elettrico dei data center è enorme e in rapida crescita.

Dati Attuali
Secondo l’Agenzia internazionale dell’energia si stima che i data center, a livello globale, consumino circa l’1,5% dell’energia elettrica mondiale (i dati si riferiscono al 2024), ma che, spinti dalla domanda dell’AI, nel 2030 potrebbero raggiungere il 3% della produzione complessiva.
Esiste comunque uno studio dei ricercatori Anders Andrae e Tomas Edler, piuttosto citato nel settore, in cui si ipotizza che in assenza di drastici miglioramenti nell’efficienza degli impianti, l’intero settore ICT potrebbe arrivare a consumare fino al 21% della domanda globale di elettricità entro il 2030; successivamente, gli stessi autori hanno rivisto al ribasso queste stime (attorno al 13%).

Il fattore AI
L’intelligenza artificiale generativa è estremamente energivora.
Secondo uno studio, condotto dal ricercatore Alex de Vries della Vrije Universiteit di Amsterdam e fondatore di Digiconomist, l’impronta di carbonio globale dei sistemi di Intelligenza Artificiale, nel 2025 ha raggiunto un valore compreso tra 32,6 e 79,7 milioni di tonnellate di CO₂, una quota paragonabile alle emissioni della città di New York o dell’intera Norvegia.

Mix Energetico
Il problema non è solo quanto consuma un data center, ma da dove arriva quell’energia.
Se un data center è alimentato dal carbone, la sua impronta di carbonio è devastante.
Molti provider hanno promesso di operare con energia 100% rinnovabile entro scadenze vicine (2030 o prima), ma la realtà è piuttosto complessa: spesso vengono acquistati dei crediti green, cioè certificati negoziabili che attestano la riduzione o rimozione di una tonnellata di CO₂ equivalente dall’atmosfera, e che non sempre sono davvero attendibili.

L’impronta idrica

Meno discusso del consumo elettrico, ma forse più critico a livello locale, è l’uso dell’acqua.
L’acqua, come si è visto, è utilizzata principalmente per il raffreddamento evaporativo.
Nei sistemi tradizionali l’aria calda passa attraverso delle torri di raffreddamento dove viene spruzzata acqua: una parte evapora rimuovendo il calore: questo processo consuma enormi quantità di acqua che non tornano nella falda ma, appunto, evaporano nell’atmosfera.

È possibile quantificare l’impronta idrica attraverso l’indicatore WUE (Water Usage Effectiveness), che è pari al rapporto, misurato in litri/kwh, tra il consumo idrico annuale (espresso in litri) e la potenza IT annuale (espressa in kwh): un valore più basso indica una maggiore efficienza idrica; un valore pari a 0 significa che il data center non usa acqua per il raffreddamento.

Un data center inefficiente può avere un WUE superiore a 2.0 L/kWh.
Un data center moderno ad acqua riciclata o a secco punta a valori prossimi allo zero.

Un data center di medie dimensioni, con un numero di server compreso tra 2.000 e 5.000, può consumare circa 1,14 milioni di litri d’acqua al giorno; su base annua, il consumo stimato per una struttura di queste dimensioni si aggira intorno ai 416 milioni di litri.
Per contestualizzare questi numeri: il consumo giornaliero di un singolo data center medio equivale a quello di una città di circa 30.000-50.000 abitanti.

Conflitti Locali

Questa situazione crea tensioni in aree soggette a siccità.
In periodi di carenza idrica, la priorità dovrebbe essere data all’acqua potabile per la popolazione o all’agricoltura, non al raffreddamento dei server.
In alcune zone degli USA e dell’Europa, a questo proposito, come vedremo, si sono già verificate proteste tra la popolazione.

Soluzioni

L’uso di acque reflue trattate (non potabili) per il raffreddamento è una soluzione promettente, così come il passaggio a sistemi di raffreddamento a liquido chiuso (che non evapora) elimina in modo decisivo il consumo idrico.

Rifiuti elettronici (E-waste)

L’hardware nei data center ha un ciclo di vita breve (3-5 anni).
Questo genera tonnellate di rifiuti elettronici contenenti metalli preziosi (oro, rame) ma anche sostanze tossiche: il riciclo efficace di questi componenti è una sfida logistica e ambientale aperta.

Occupazione del suolo

I nuovi data center hyperscale occupano ettari di terreno, spesso in aree periurbane dove il suolo è prezioso per l’agricoltura o per il verde pubblico.
Sono, di fatto, edifici “monofunzionali” che di giorno e di notte restano chiusi e sorvegliati, senza portare vita o servizi alla comunità circostante, se non posti di lavoro limitati e altamente specializzati.

Trasparenza ed accessibilità dei dati

Uno degli aspetti più controversi del settore dei data center è la mancanza, o comunque, la carenza di trasparenza.
Esiste un paradosso fondamentale: queste infrastrutture sono pubbliche nella loro utilità ma private e segrete nella loro operatività.

Il muro della sicurezza

Le aziende giustificano la scarsa trasparenza con motivi di “sicurezza nazionale” e fisica: rivelare la posizione esatta, la capacità energetica o i dettagli architettonici di un data center potrebbe facilitare attacchi fisici, sabotaggi o atti terroristici.

Un attacco riuscito a un nodo critico potrebbe paralizzare interi settori di un Paese.

Inoltre, la tecnologia di raffreddamento, l’efficienza reale (PUE) e la disposizione dei rack sono considerati segreti commerciali: le aziende temono che i concorrenti possano copiare le loro innovazioni o usare i dati per screditarle.

Cosa sappiamo e cosa ignoriamo

Generalmente sono note la città o la zona industriale in cui è ubicato un data center, così come le aziende proprietarie delle infrastrutture.
Inoltre, grazie a rapporti di sostenibilità, sono disponibili stime aggregate sui consumi energetici e sulle emissioni di CO₂ dichiarate.
Gli open data (dati aperti) sono in generale molto scarsi:

• Non esistono, ovviamente, mappe pubbliche dettagliate con le coordinate GPS dei data center.
• I dati sul consumo idrico specifico per singolo impianto sono raramente pubblici e verificabili da terze parti indipendenti.
• Non c’è un registro pubblico unificato che mostri quanta energia sta assorbendo un singolo data center dalla rete locale in tempo reale, rendendo difficile per le comunità locali valutare l’impatto sulla propria fornitura elettrica.

Anche nel caso di infrastrutture statali come il già citato PSN (Polo Strategico Nazionale), i dettagli sulla localizzazione precisa dei nodi di disaster recovery sono coperti da segreto per motivi di sicurezza nazionale, limitando il dibattito pubblico informato sulla loro ubicazione.

La spinta verso una maggiore trasparenza

L’Unione Europea, con il Green Deal e le nuove direttive sull’efficienza energetica, sta iniziando a richiedere ai singoli membri relazioni, rendicontazioni e rapporti meno generici.
L’idea è che i cittadini abbiano il diritto di sapere quanto pesa la loro “nuvola” digitale sull’ambiente locale: senza dati aperti verificabili, comunque, il rischio di “greenwashing” o, in italiano, “ecologismo di facciata” rimane alto.

Impatto sulla popolazione: percezione globale e caso italiano

Come percepisce la gente comune i data center?
La risposta varia drasticamente a seconda della consapevolezza digitale e del contesto geografico.

La percezione globale: tra indifferenza e preoccupazione

Per la maggior parte della popolazione mondiale, il data center è un concetto astratto.
Internet sembra “magico” o etereo, qualcosa che vive nel cielo (il “Cloud”).

Finché Netflix non si blocca e WhatsApp funziona, l’infrastruttura sottostante è invisibile e l’utente medio non collega il proprio streaming al consumo di una centrale elettrica.

Tuttavia, nei paesi sviluppati, sta crescendo una consapevolezza legata alla crisi climatica.
Domande quali: “quanta energia consuma l’AI?” oppure “è corretto eticamente usare così tanta acqua in tempi di siccità?” stanno lentamente facendo capolino tra la popolazione e anche sui media tradizionali.

Allo stesso modo, in Europa e in alcuni paesi asiatici, incomincia a svilupparsi un certa sensibilità su chi realmente possegga i dati: il timore che i dati sensibili dei cittadini siano controllati da governi stranieri (ad esempio USA o Cina) è un tema politico caldo che influenza l’opinione pubblica.

Il Fenomeno NIMBY (not in my backyard)

Quando un data center viene proposto in una specifica località, l’astrattezza però svanisce e lascia spazio al conflitto locale, come in Irlanda o nei Paesi Bassi, dove le comunità locali, costituitesi in comitati civici, hanno bloccato o fatto ritardare nuovi progetti.
O come in Virginia, dove, nelle comunità rurali trasformate in hub digitali, cresce il malcontento per l’impatto paesaggistico e la pressione sulla rete elettrica, che talvolta causa blackout per i residenti mentre i data center restano accesi grazie ai generatori.

Il caso italiano: opportunità economica vs consapevolezza ambientale

In Italia, la situazione è in una fase di transizione.

Attualmente, il dibattito pubblico in Italia è dominato dalla narrazione positiva degli investimenti.
Sindaci e politici locali gareggiano per attrarre data center, vedendoli come volani di sviluppo, modernizzazione e creazione di posti di lavoro, anche se, va notato, i data center creano pochi posti di lavoro diretti rispetto alla massa di investimenti che muovono.
La strategia Cloud Italia e il PNRR hanno poi reso il tema contemporaneamente “tecnologico” e “patriottico” (si pensi alla sovranità digitale).

A differenza dell’Irlanda o dei Paesi Bassi, in Italia le proteste locali specifiche contro i data center sono ancora rare: spesso le comunità non sono pienamente consapevoli dell’impatto idrico ed energetico che queste strutture avranno sul loro territorio quando saranno pienamente operative e l’informazione tende perlopiù a fermarsi all’annuncio dell’investimento in milioni di euro, senza approfondire i costi operativi ambientali.

Naturalmente, ci sono delle eccezioni, come mostra il caso di Trezzano sul Naviglio, comune dell’hinterland milanese all’interno del Parco Agricolo Sud Milano

A Trezzano, nelle prime settimane del marzo 2026, si è acceso un forte dibattito pubblico e sono nate proteste spontanee tra i cittadini.

Al centro del malcontento c’è la realizzazione, all’interno del territorio comunale, di una grande stazione elettrica ad altissima tensione proposta da Terna, necessaria per alimentare le infrastrutture digitali dei data center da realizzarsi nei comuni limitrofi di Assago e Buccinasco.

I motivi specifici della protesta hanno riguardato:

• Il consumo di suolo nel Parco Sud, dato che il progetto prevede una centrale elettrica di circa 67.000 metri quadri su terreni agricoli che fanno parte del Parco Agricolo Sud Milano.
• Gli impatti indiretti dei data center, in quanto Trezzano dovrebbe ospitare soltanto l’infrastruttura energetica pesante, subendo l’impatto ambientale senza benefici diretti.
• La mancanza di trasparenza, vista l’assenza di un confronto preventivo pubblico con la popolazione.

A seguito di queste tensioni, in Regione Lombardia sono state discusse nuove proposte di legge per disincentivare l’uso di suolo agricolo per i data center, privilegiando il recupero di aree dismesse.

Conclusioni: verso un futuro sostenibile e consapevole

I data center rappresentano la tecnologia avanzata e la fede in un sistema digitale che trascende l’individuo.
Sono indispensabili per il funzionamento della nostra civiltà, catalizzatori di conoscenza, salute e democrazia.

Tuttavia, la loro crescita incontrollata pone sfide esistenziali: non possiamo permetterci di costruire un futuro digitale su fondamenta energetiche e idriche insostenibili.
La strada da percorrere è duplice, anche se onerosa e complessa:

Sviluppare data center a impatto zero, a consumo idrico nullo e con hardware riciclabile al 100%.

Educare la popolazione a comprendere che il “cloud” ha un peso fisico: solo una cittadinanza informata potrà pretendere trasparenza dalle aziende e responsabilità dai governi, assicurandosi che la trasformazione digitale avvenga nel rispetto dei limiti planetari.

La sfida non è fermare i data center, ma reinventarli: il futuro dell’informatica non sarà solo nel codice, ma nell’ingegneria sostenibile, nella gestione responsabile delle risorse e nella capacità di bilanciare progresso tecnologico ed equilibrio ecologico.