I data center devono riscaldare le nostre città

Il nuovo data center di Infomaniak è un’innovazione globale: Il 100% dell’energia elettrica consumata dall’intera infrastruttura verrà valorizzata una seconda volta come energia termica per riscaldare fino a 6000 abitazioni di tipo Minergie A¹. Sarà situato in una zona residenziale, sotto il parco di un eco-quartiere e non avrà alcun impatto sul paesaggio.

Impegnato a favore della privacy, dell’economia locale e dell’ecologia, Infomaniak è un provider cloud svizzero riconosciuto in Europa come alternativa etica e sovrana ai giganti del Web. L’azienda appartiene a una parte dei propri addetti e dipende esclusivamente dai clienti per coprire le proprie spese. 

In questo articolo sveliamo alcune innovazioni che, a nostro avviso, dovrebbero essere la norma per ogni nuovo data center. I primi server saranno messi in funzione quest’autunno e il calore prodotto verrà immesso nella rete di teleriscaldamento del Cantone di Ginevra a partire dal primo trimestre del 2024.

D4: cifre chiave

2018-2023: inizio della ricerca del sito di costruzione dell’impianto fino alla messa in funzione dei primi server nell’autunno 2023. Recupero del calore a partire dal primo trimestre 2024.

Budget: 12 milioni di franchi, di cui il 50% legato al recupero del calore.

3 innovazioni principali:  questo data center ha una duplice funzione di “potenza informatica e riscaldamento pubblico”.  Nessun impatto sul paesaggio  Situato nel cuore di un eco-quartiere in una zona residenziale

tCO2eq evitate a pieno regime: 2785 tCO2 di gas naturale o 5500 tCO2 di pellet all’anno.

A pieno regime, il calore prodotto da questo data center consentirebbe di riscaldare 175 piscine olimpioniche (stima basata sull’aumento della temperatura dell’acqua da 10° a 27°C).

Rispondere alle sfide del digitale con un modello replicabile 

1. Un data center che valorizza integralmente l’energia consumata

Questo nuovo data center (D4) valorizzerà tutta l’energia consumata per i calcoli e l’archiviazione dei dati. A pieno regime, questa innovazione fornirà 12 750 MWh, ovvero l’equivalente di 5500 tCO2 di pellet all’anno per riscaldare fino a 6000 abitazioni in inverno e fornire acqua calda sanitaria per quasi 100 000 persone in estate:

“I data center sono macchine che trasformano l’energia elettrica in energia termica. Oggi, la maggior parte dei data center rilascia completamente questo calore nocivo nell’atmosfera. Il cloud sta crescendo rapidamente; è fondamentale fermare questo spreco. I data center devono essere installati dove necessario, cioè vicino alle città e alle reti di teleriscaldamento, in modo che il calore prodotto possa essere completamente recuperato, riducendo così l’uso di centrali a gas, a legna o a combustibile.”

Boris Siegenthaler, CSO e fondatore di Infomaniak

Con questo data center puntiamo a valorizzare al 100% l’energia consumata. Per misurare ciò, esiste un indicatore di riutilizzo dell’energia (ERF) che è il rapporto tra l’energia riutilizzata e l’energia totale consumata dal data center. Il D4 avrà un ERF di base di 0,95 con l’obiettivo di avvicinarsi il più possibile a 1.

2. Un data center che funziona a circuito chiuso 

Sebbene la prestazione termica dei nostri data center sia già eccezionale, il D4 corregge il principale difetto delle nostre infrastrutture esistenti e di tutti gli impianti industriali: la perdita di tutta l’energia consumata sotto forma di calore nell’atmosfera.

Anziché disperdere l’aria calda prodotta dalle apparecchiature e dai server a 45 °C nell’atmosfera, il nuovo data center immetterà questo flusso nelle pompe di calore aria/acqua che aumenteranno la temperatura da 45°C a 67-82°C per adattarsi alle attuali esigenze degli impianti di teleriscaldamento dei Servizi Industriali di Ginevra (SIG). Poiché il data center funziona come un sistema chiuso, anche l’intera energia elettrica supplementare utilizzata per assicurare il funzionamento delle pompe di calore viene completamente valorizzata.

Come un frigorifero che emette calore producendo del freddo, l’originalità di questo progetto consiste nell’utilizzare entrambi i lati delle pompe di calore: da un lato, il freddo prodotto dall’innalzamento della temperatura dell’acqua viene utilizzato per mantenere l’aria che passa attraverso i server intorno a 28°C e, dall’altro, il calore necessario viene trasmesso alla rete di teleriscaldamento del Cantone di Ginevra per riscaldare le abitazioni e fornire acqua calda sanitaria.

In sintesi, il dispositivo che valorizza l’energia è lo stesso che consente di mantenere l’infrastruttura a una temperatura di funzionamento ottimale, senza consumare energia supplementare.

“A fronte dell’emergenza climatica, oggi l’indicatore energetico PUE per misurare l’efficienza energetica dei data center non è più sufficiente. È quindi fondamentale completarlo con l’ERF, poiché questi due indicatori devono avvicinarsi il più possibile a 1.”

Alexandre Patti, Compliance Officer di Infomaniak

3. Un data center in una zona residenziale senza impatto sul paesaggio

Il data center è collegato alla rete di riscaldamento di una zona residenziale della città di Ginevra, la Coopérative la Bistoquette. Questa particolarità consente di valorizzare il calore durante tutto l’anno, giorno e notte, sia d’estate che d’inverno.

Oltre al suo doppio uso (archiviazione di dati e calcoli + produzione di calore), questo nuovo data center non arrecherà nessun fastidio e non avrà nessun impatto sul paesaggio essendo ubicato sotto il parco dell’eco-quartiere. In questo modo si evita di cementificare superfici al di fuori delle città per edifici che svolgono una sola funzione. 

4. Riutilizzo delle energie rinnovabili

A livello finanziario, l’energia recuperata dal data center viene offerta ai SIG, il gestore del teleriscaldamento. Viene fatturato solo l’adattamento alle temperature di esercizio, al prezzo di costo.

Per produrre i 12 750 MWh che saranno generati dal data center a pieno regime, occorrerebbe bruciare 2660 t di pellet all’anno, che emetterebbero 5500 tCO2/anno, senza contare i 211 camion/anno di 13 t di carico utile (cioè uno al giorno) e le microparticelle legate al trasporto e alla combustione del pellet.

Come tutte le attività di Infomaniak, anche questo data center è alimentato esclusivamente da energie rinnovabili. Il nostro mix energetico è al momento composto per il 60% da energia idraulica (grandi dighe) e per il 40% da energie rinnovabili (piccole dighe che preservano la biodiversità). Sviluppiamo anche proprie centrali fotovoltaiche² con una capacità di 520 kWc, allo scopo di produrre un volume di energia pari a quello che consumiamo. 

Infine, questo progetto sviluppa la padronanza tecnologica e l’autonomia europea nell’industria del cloud. Contribuisce anche a sviluppare l’economia locale creando valore per i partner IT che affiancano le imprese con le nostre soluzioni cloud. Per quanto possibile, privilegia sistematicamente anche i fornitori svizzeri ed europei:

• Pompe di calore Trane (Francia)
• Ventilatori Ebmpapst (Germania)
• Gruppo elettrogeno Margen (Italia)
• Inverter ABB (Svizzera)
• Rack dei server Minkels (Olanda)
• Quadro elettrico Siemens (Germania)
• Barre elettriche Siemens (Germania)
• Pannelli fotovoltaici Meyer-Burger (Svizzera/Germania)

5. Prolungare il ciclo di vita dei server e compensare le emissioni di CO2 al 200%

Poiché utilizziamo solo energia rinnovabile, ciò che inquina di più nella nostra attività è l’acquisto di nuovi server. Invece di sostituirli, aggiorniamo quelli già esistenti con componenti di seconda mano provenienti dall’economia circolare. Grazie alle tecnologie di condivisione e al cloud computing, estendiamo il loro ciclo di vita fino a 15 anni garantendo affidabilità e prestazioni esemplari ai nostri clienti.

A lungo termine, il nostro obiettivo è riuscire a compensare completamente e concretamente le emissioni di CO2 prodotte dalle nostre attività nell’anno successivo a quello in cui vengono effettivamente emesse.

Boris Siegenthaler, CSO e fondatore di Infomaniak

Per quanto riguarda la compensazione delle emissioni di CO2 tramite myclimate, siamo consapevoli che gli alberi che vengono piantati non crescono in 1 anno e che si tratta di un processo perfettibile, ragion per cui compensiamo la totalità delle nostre emissioni di CO2 doppiamente e ci spingiamo ben oltre la neutralità climatica.

L’industria del cloud sta andando contro un muro: la neutralità carbonica non basta

La promessa dei giganti del cloud è di raggiungere la neutralità carbonica entro il 2025-2040, il che non implica necessariamente un miglioramento dell’efficienza energetica o la valorizzazione dell’energia consumata. In realtà, i loro progetti infrastrutturali e di ubicazione di data center sollevano molteplici problematiche. Anche se la pressione aumenta, i data center degli hyperscaler non sono all’altezza delle sfide del nostro settore:

• Valorizzazione energetica nulla o scarsa.
• Climatizzazione delle sale server.
• Alimentazione dei data center tramite centrali a carbone.
• Spreco di milioni di litri d’acqua per raffreddare i server.
• Cementificazione di superfici sottratte all’agricoltura o a ecosistemi naturali per giga data center. 
• Ubicazione lontana dagli agglomerati urbani, che impedisce o complica la valorizzazione energetica.
• Tecnologie controverse come i data center negli oceani, alimentati da celle a combustibile a idrogeno o raffreddati dall’acqua dei laghi.

Tutto questo per ottenere benefici di natura economica che sfuggono alle economie locali, poiché intercettati da aziende con sede in altri continenti.

Un altro paradigma è possibile con una volontà politica e leggi vincolanti

L’industria del cloud ha un ruolo importante da svolgere in termini di energia e tutela del clima.

Per ridurre l’impatto della nostra industria, è assolutamente necessario stabilire delle leggi vincolanti per i seguenti attori:

• Le imprese che costruiscono data center
• Provider che affittano e gestiscono le capacità IT dei data center
• Le autorità che concedono i permessi per la costruzione di nuovi data center

Le autorità devono fissare soglie su:

• Efficienza energetica dei data center, per interrompere o ridurre la climatizzazione delle sale server.
• Valorizzazione dell’energia consumata dai data center per arrestare enormi sprechi energetici.
• Ubicazione dei data center, per ridurre il loro impatto e assicurare il pieno recupero dell’energia che consumano, sia in estate che in inverno.

Al momento di scegliere il proprio provider cloud, è importante privilegiare gli operatori che si impegnano a rispondere alle sfide ambientali che ci troviamo ad affrontare:

1. Valorizzazione energetica tutto l’anno con un ERF prossimo a 1
2. Massima efficienza energetica con un PUE prossimo a 1
3. Data center sotterranei vicini alle città
4. Compensazione delle emissioni di CO2 al 100% o superiore
5. Uso esclusivo di energie rinnovabili
6. Massima estensione del ciclo di vita di server e apparecchiature

Innovativo e complesso, questo data center “apre le porte” a progetti simili o ancora più ambiziosi.

“L’obiettivo di questo data center è quello di essere replicabile nel nostro settore e questo know-how non verrà venduto. Si tratta del nostro quarto data center dal 2000 e l’obiettivo è sempre quello di fare di più per ridurre il nostro impatto sul clima e sulla biodiversità.”

Boris Siegenthaler, CSO e Fondatore di Infomaniak

Sostenere i provider cloud virtuosi e stabilire leggi più vincolanti accelererà la scomparsa di tecnologie obsolete per assicurare un cloud più sostenibile e virtuoso per l’economia locale.

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^{1. Minergie è un marchio svizzero di costruzione per edifici nuovi o ristrutturati. Garantisce un rivestimento dell’edificio di buona qualità, il ricambio sistematico dell’aria, una protezione termica superiore alla media e una garanzia di qualità totale. Gli edifici Minergie A sono inoltre caratterizzati da un fabbisogno energetico molto basso e da una quota massima di energie rinnovabili. Scopri altro}

^{2. Le centrali fotovoltaiche di Infomaniak sono dotate di moduli Meyer-Burger sostenibili, ad alto rendimento e a basse emissioni di carbonio. Questi ultimi sono sviluppati in Svizzera e prodotti esclusivamente in Germania utilizzando, ove possibile, componenti e fornitori europei. Scopri altro}

^{3. Per maggiori informazioni sul consumo idrico dei data center dei giganti del Web: l’impatto dell’IA sul consumo idrico dei data center e alcune cifre sul consumo di acqua potabile di Microsoft e Google per raffreddare le loro infrastrutture.}