Data center, energia e raffreddamento: fondi per la rete, una multa da 1,1 milioni di dollari e un test orbitale da 15 minuti

I soldi sono per i cavi, non per le centrali elettriche. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha annunciato questa settimana 5,25 miliardi di dollari per migliorare la rete: 1,9 miliardi di fondi federali e 3,35 miliardi di compartecipazione ai costi, secondo The Register, che ha riportato l'annuncio il 25 settembre. Il dipartimento prevede che i lavori sbloccheranno almeno 23 gigawatt di capacità aggiuntiva su 31 progetti in 26 stati.

La maggior parte di questa capacità nasce dallo sfruttare meglio infrastrutture già esistenti. Il programma rientra in una sigla piena di acronimi: Speed to Power through Accelerated Reconductoring and other Key Advanced Transmission Technology Upgrades, o SPARK, con i fondi federali erogati attraverso il programma Grid Resilience and Innovation Partnerships. I partecipanti ricondurranno o ricostruiranno più di 1.500 miglia di linee di trasmissione. Su 21.000 miglia della rete americana installeranno poi tecnologie per migliorarla, come sensori, dispositivi di controllo del flusso di potenza e strumenti analitici. Alcuni progetti in aree soggette a disastri lavoreranno anche alla mitigazione degli incendi.

L'agenzia afferma che il programma migliorerà l'affidabilità e ridurrà i costi dell'elettricità per circa 100 milioni di americani.

I tempi non sono casuali. The Register ha notato che Moody's aveva avvertito a inizio settembre che la costruzione di data center procede più in fretta di quanto la rete americana riesca ad aggiungere la capacità necessaria a quei siti. Moody's prevede che il consumo elettrico dei data center statunitensi raggiunga 426 TWh entro il 2030, quasi il doppio del dato del 2025. Questo divario ha spinto gli operatori verso piccoli reattori modulari, la generazione geotermica e la riattivazione di centrali nucleari invecchiate. I produttori di chip, Nvidia inclusa, sostengono invece data center capaci di restituire capacità alla rete quando la domanda raggiunge il picco.

New Jersey: una multa record e 62 generatori

Dove la rete non riesce ad arrivare in tempo, alcuni operatori si sono portati la propria generazione. Il 24 settembre Ars Technica ha riferito che il New Jersey ha ordinato al gestore di uno dei più grandi data center pianificati della costa orientale di pagare una multa di 1,1 milioni di dollari. L'accusa: aver installato e fatto funzionare di nascosto generatori a gas in violazione dell'Air Pollution Control Act dello stato.

Il caso contro DataOne è partito da riprese termiche con droni. Un'inchiesta del Guardian e di Floodlight News ad agosto ha mostrato 45 dei 62 generatori a gas in funzione nel sito di Vineland, secondo Ars Technica. Nessuno di essi aveva i permessi richiesti per generatori da 37 kilowatt di capacità o più, nonostante funzionassero a 1.982 kW, più di 50 volte il limite statale. Il Department of Environmental Protection del New Jersey afferma che questi generatori emettono anidride carbonica, ossidi di azoto, monossido di carbonio e altri inquinanti da combustione, che possono aggravare l'asma, scatenare infarti e causare morti premature.

Il commissario del DEP Ed Potosnak ha definito l'azione la più grande mai intrapresa contro un data center nel New Jersey e ha detto che i data center non saranno costruiti o gestiti impunemente nello stato. DataOne ha 45 giorni per richiedere i permessi o cessare le operazioni, ma può continuare a far funzionare i motori mentre la domanda viene esaminata. L'azienda ha detto al New York Times di non essere d'accordo con la multa e che richiederà i permessi per l'aria per i generatori temporanei, aggiungendo che sta passando a celle a combustibile a basse emissioni.

I residenti non sono convinti. Nichole Gardner, dell'organizzazione locale no-profit Sustain SJ, ha detto ad Ars che la sanzione è insufficiente sia nell'importo sia nell'applicazione, e che il sito dovrebbe essere costretto a fermarsi durante i 45 giorni. Tiffany Leone-Vespa, che vive nel quartiere da 18 anni, ha chiesto al Times che cosa abbiano respirato i residenti da quando i generatori hanno iniziato a funzionare senza permessi. Un altro residente, Steve Brown, l'ha descritta come un'intesa del tipo non chiedere il permesso, chiedi il perdono dopo, aggiungendo che la multa resta una goccia nel mare per un'azienda con diversi miliardi di dollari di capitale.

La pressione pubblica ha già cambiato la politica statale. Ars Technica riferisce che il New Jersey ha più di 80 data center pianificati o in costruzione, e che lo stato ha recentemente approvato una legge che elimina i crediti d'imposta per i data center, bloccando gli sviluppatori da un fondo che aveva offerto 250 milioni di dollari di incentivi.

In orbita, 15 minuti alla volta

Alcune delle risposte del settore ai vincoli di energia e raffreddamento stanno lasciando il pianeta. Il primo satellite sperimentale di Google per il Project Suncatcher è previsto in lancio il 1° ottobre a bordo di un Falcon 9 di SpaceX, nell'ambito della condivisione Transporter-18, ha riferito Ars Technica il 24 settembre. Il satellite, chiamato MVP, è grande all'incirca come un frigorifero e porta quattro acceleratori AI TPU personalizzati di Google.

I suoi pannelli solari forniscono circa un kilowatt di potenza, secondo il New York Times, all'incirca quanto basta per un forno a microonde o un asciugacapelli. Tom's Hardware nota che l'hardware è paragonabile a un singolo server terrestre, e che il veicolo spaziale stesso proviene dall'azienda di immagini satellitari Planet Labs. Google aveva pianificato di lanciare due satelliti personalizzati nel 2027, ma ha scelto di accelerare l'impegno integrando i suoi chip in un satellite che Planet Labs aveva già costruito.

Il raffreddamento è la parte difficile. Ars Technica riferisce che il progetto di Google usa uno strato di materiale termico malleabile per l'interfaccia che collega i chip a tubi di calore in alluminio e rame, i quali conducono il calore a un radiatore che lo proietta nello spazio. Quel sistema può funzionare solo a raffiche di circa 15 minuti prima che le TPU debbano spegnersi e lasciare che i radiatori recuperino. Tom's Hardware indica lo stesso limite per il tempo di funzionamento, notando che il satellite resterà in orbita fino a sei anni prima di bruciare al rientro.

Le radiazioni sono l'altro problema. Ars Technica nota che possono danneggiare i chip o invertire bit e corrompere i calcoli, e che le TPU sono lo stesso hardware che Google usa nei server terrestri, non componenti induriti alle radiazioni. Le vibrazioni del lancio e le elevate forze g aggiungono altro rischio. Google eseguirà modelli Gemini sul satellite per i test, e si aspetta che passeranno anni prima che Suncatcher passi da progetto a prodotto. James Manyika, vicepresidente senior della ricerca di Google, ha detto al Times che l'azienda non si aspetta di avere qualcosa di utilmente operativo nei prossimi anni. Ha paragonato l'impegno al lavoro di Google sulle auto senza conducente, testato circa 15 anni prima che qualcosa arrivasse sul mercato.

A terra, il problema più vecchio resta. Un'analisi di Christopher Tozzi per Data Center Knowledge sosteneva che la maggior parte dei data center non può funzionare solo con le rinnovabili. La produzione di vento e sole varia con il meteo, il geotermico richiede impianti specializzati e un investimento iniziale maggiore, e lo stoccaggio su larga scala è costoso. Il risultato pratico, scriveva Tozzi, è che l'energia tradizionale serve quasi sempre a integrare le fonti pulite o come riserva. Coprire anche solo il 20 per cento del fabbisogno di una struttura con le rinnovabili riduce comunque le emissioni in misura corrispondente.