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L’impatto digitale sull’ambiente

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Dallo smart working alla didattica a distanza, dall’e-commerce all’home banking, dalla video conferenza con gli amici all’intrattenimento, in pochi mesi molte azioni quotidiane sono diventate digitali. Così, se nel 2020 la domanda globale di energia primaria è calata del 5%, quella di energia elettrica è scesa solo del 2%. In alcuni utilizzi, come le server farm, i dispositivi digitali e l’infrastruttura Internet non solo non c’è stata contrazione, ma addirittura c’è stato un aumento – com’era sempre successo negli anni precedenti. Abbiamo viaggiato e prodotto meno, siamo stati più a casa e globalmente più connessi: i dati sui consumi energetici lo confermano.

Ma i danni della pandemia sarebbero ancora più devastanti se molte attività non si fossero trasferite su Internet. Inoltre dematerializzare alcune attività evita emissioni di Co2, con gran beneficio per l’ambiente, e la lotta ai cambiamenti climatici sarebbe impensabile senza il digitale. Viene naturale dunque pensare che la transizione digitale comporti automaticamente la sostenibilità ambientale. Tuttavia questa causalità non sempre è scontata: dietro alle opportunità offerte dalle tecnologie digitali ci sono infrastrutture estremamente complesse che hanno bisogno di enormi quantità di energia elettrica e che si inseriscono a tutti gli effetti nella catena di produzione della CO2. Con un impatto ambientale che spesso è sconosciuto o ampiamente sottovalutato proprio dai suoi utenti finali e, persino, dalle varie figure professionali coinvolte, come programmatori, manager informatici, sistemisti.

Da tempo sta accelerando l'aumento del numero medio di dispositivi e connessioni per famiglia e pro capite. Ogni anno vengono introdotti sul mercato vari nuovi dispositivi, in ​​diverse forme e con capacità e intelligenza aumentate. Il traffico dati esplode con la crescita dell’Internet degli oggetti e le connessioni machine-to-machine, in cui i dispositivi digitali dialogano a distanza fra loro.

Un «universo digitale» in continua espansione, alimentato dai dati – creati, utilizzati, sollecitati, richiesti ogni giorno senza sosta – cuore di un colossale business digitale, basato proprio sulla creazione incessante di nuovi dati prodotti dagli utenti stessi. Richiedono energia il funzionamento di Internet e i grandi Data Center dove avvengono le elaborazioni sui dati e sono creati i servizi digitali di cui fruiamo in Cloud.

E l’energia elettrica, se non prodotta da fonti rinnovabili, produce emissioni di gas serra. Secondo uno studio nel 2040 l’impatto del digitale arriverà al 14% delle emissioni globali di CO2.

Ci connettiamo sempre di più, da qualsiasi luogo, in qualsiasi momento, per attività sempre più complesse e ad alto valore aggiunto. La miniaturizzazione delle apparecchiature individuali e l'«invisibilità» delle infrastrutture contribuiscono a rendere difficile immaginare quanta energia necessiti per consentirne il funzionamento. I dispositivi digitali individuali sono sempre più percepiti come un'estensione di se stessi, rendendo ancora più problematico prendere coscienza di tali impatti.

Consideriamo un'abitazione: per avere una stima grossolana del consumo di un elettrodomestico non connesso a Internet possiamo moltiplicare la sua potenza per la durata di utilizzo. Un forno elettrico convenzionale da 2.000W usato alla massima potenza, in 3 minuti consuma una energia elettrica di 0,1kWh; un frigorifero con freezer in classe C+ in un anno consuma 190kWh. Per ricaricare lo smartphone ci vogliono mediamente 4kWh l’anno. Questi consumi incidono sulle nostre bollette: sono sotto il nostro controllo diretto. Ma quando i dispositivi sono connessi a Internet le cose cambiano: ogni azione digitale – sia la richiesta di un servizio web sia l’uso di una App – comporta far transitare dati, creare traffico, richiedere elaborazione e servizi erogati altrove. Tali consumi di energia (con le relative emissioni) sono una conseguenza delle azioni digitali e avvengono oltre il nostro perimetro di controllo perché le azioni virtuali utilizzano infrastrutture su scala globale. Questo consumo di elettricità non è né noto né visibile dall’utente finale. E non vedere (e non pagare) direttamente i consumi elettrici ci porta a pensare che non esistano. Non poterli quantificare ci porta a non preoccuparcene.

Qualche esempio. Trascorrere 10 minuti a guardare un video ad alta definizione in streaming equivale, come impatto energetico complessivo, a utilizzare un forno elettrico a piena potenza per 3 minuti. Quattro ore di streaming consumano quasi quanto un frigorifero in una settimana. Ma la nostra bolletta elettrica non aumenta come se avessimo un secondo frigorifero: infatti non paghiamo direttamente noi interamente questo consumo. Dunque noi non lo percepiamo come nostro, anche se dipende dalle nostre azioni. Paghiamo agli operatori telefonici i Gigabyte di traffico, ai fornitori di contenuti l’abbonamento o l’affitto/acquisto di film, serie Tv. Non paghiamo nulla per vari servizi digitali, dai social network ai motori di ricerca, a cui in cambio lasciamo però, più o meno consapevolmente, moltissimi nostri dati che, per l’alto valore che si può estrarre da essi, sono considerati il nuovo petrolio dell’era digitale.

I consumi elettrici indotti dalle attività digitali connesse dipendono non solo dal tempo ma soprattutto dal tipo di utilizzo. Non tutte le attività su Internet sono infatti egualmente pesanti: inviare una e-mail con un testo breve e con allegato di 1MB, in circa 3 minuti di uso, consuma solo di 0,001kWh. È necessario trascorrere cinque ore a scrivere e inviare e-mail per generare un consumo di elettricità analogo a quello generato dalla visione di un filmato di 10 minuti di streaming. Noi al massimo possiamo percepire che, quando usiamo certe App, i GigaByte utilizzati aumentano.

Per guardare 10 minuti di video su Internet si stimano mediamente 0,1 kWh ovvero 1.000 volte di più il semplice consumo in 10 minuti per ricaricare uno smartphone. Le stime sull’effetto delle azioni digitali, in particolare quelle sullo streaming video, sono molto controverse e con forti differenze quantitative, di un ordine di grandezza e oltre.

La rilevanza del tema è molto cresciuta sulla stampa internazionale negli ultimi anni. Ogni volta che viene pubblicato un rapporto sul tema dell’impatto ambientale dell’Ict la stampa – specialistica o generalista – ne riporta i nuovi risultati e prontamente si scatena la polemica. Gli interessi in gioco sono enormi. Ma com’è possibile che nell’era della proliferazione dei dati possano mancare informazioni proprio sul settore digitale e in, particolare, sul peso energetico dell’attività dei Data Center? I nuovi templi dell’era digitale nel mondo sono stimati essere intorno agli 8 milioni; i 500 Data Center hyperscale appartengono di solito a società private (Facebook, Amazon, Google, Apple, Microsoft, Alibaba ecc.) e alcuni hanno addirittura bisogno di centrali elettriche indipendenti. Volontà e interesse nel fornire informazioni dettagliate su queste vaste infrastrutture non sono affatto scontate. Viene fatto quando qualche grosso player, per motivi di immagine sul mercato, è spinto a farlo.

Non esistano oggi dati globali, basati su misurazioni, del consumo energetico indotto dagli usi digitali. Esistono solo stime, ottenute proiettando misure effettuate su campioni (ad esempio uno specifico Data Center) oppure utilizzando modelli più o meno sofisticati, ma raramente includendo la descrizione di tutte le ipotesi adottate. Tali stime sono poche – data la complessità nel realizzarle e la difficoltà nel reperire i dati – e quasi sempre non confrontabili fra loro. Molte dunque le controversie. Differisce il peso attribuito ai miglioramenti nell’efficienza energetica e nelle tecniche intelligenti di elaborazione, ovvero in che misura gli enormi progressi tecnologici, sia hardware che software, siano in grado di controbilanciare gli effetti dell’aumento dei volumi di traffico sui consumi energetici. L’unico punto, infatti, su cui ogni stima o analisi concorda è che l’andamento della curva di crescita – di dispositivi, dati e traffico Internet – è in accelerazione.

Avere spostato in Cloud infrastrutture, piattaforme, software – diventati servizi fruibili in remoto e in modo scalabile – ha consentito a chiunque di realizzare, in economicità e sicurezza, applicazioni digitali altrimenti impensabili senza cospicui investimenti iniziali e di gestione, con salti di qualità enormi per piccole e grandi imprese, amministrazioni pubbliche, soggetti privati, singoli individui. Ma proprio questa dipendenza da infrastrutture globali – e private – comporta la paradossale difficoltà a quantificare l’effetto delle azioni digitali.

Così nell’era dei big data – in cui, sempre e ovunque, qualsiasi soggetto, azione, evento, situazione produce dati e il sistema stimola a farlo sempre più intensamente – il settore digitale non sa ancora misurare la propria impronta sulla terra.

Saperlo può lasciare un senso di frustrazione, ma, senza rinunciare a nulla della nostra vita digitale, qualcosa è possibile. Uno stile improntato a una certa sobrietà digitale, in opposizione al bulimico «tutto perché è gratis», può suggerire di evitare App inutili, che si aggiornano in continuazione producendo un traffico di cui non ci rendiamo conto. Una qualche attenzione nel concedere i dati sulla propria posizione (o quelli relativi alle abitudini di consumi o l’accesso ai contatti) può aiutare a preservare la privacy come l’ambiente. Prima di cambiare i dispositivi possiamo pensarci un po’ su. Se ci piace la musica possiamo «ascoltare solo» un brano, senza guardarne il video. Essere meno compulsivi nel postare foto e video giova. Con un po’ di consapevolezza ognuno può adottare piccoli accorgimenti; il che non risolverà il problema ma contribuirà a creare una domanda consapevole anche nel mondo digitale. Come è accaduto in passato in vari settori – si pensi a quello del cibo. È la condizione di partenza per ottenere un’offerta consapevole dove, ad esempio, i grandi player dichiarino i propri consumi specificando se le fonti energetiche a cui si approvvigionano sono rinnovabili o se nei i loro bilanci di sostenibilità usano crediti a compensazione. Occorrerebbe molta ricerca per creare questa cultura, ma anche maggiori multidisciplinarietà e interdisciplinarietà.