Siamo abituati a pensare che passare al digitale significhi essere più "green". Se questo è vero per alcune attività - per esempio, fare una videochiamata dall'altra parte dell'oceano è meglio che andarci fisicamente in aereo - la situazione è più sottile in molti altri casi. Ad esempio, guidare un'utilitaria per andare al cinema con un amico può comportare minori emissioni di carbonio rispetto allo streaming dello stesso film da soli a casa.
Come si arriva a questa conclusione? Sorprendentemente, fare queste stime è piuttosto complicato. Ciò è dovuto a due motivi: non disponiamo di buoni dati di partenza e, anche quando li abbiamo, il confronto con altre attività umane è spesso difficile da fare. In un rapporto del settembre 2022, "Data Centres and Data Transmission Networks" (Centri dati e reti di trasmissione dati), l'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE) ha dichiarato che:
"Al momento non esistono dati completi sull'utilizzo di energia da parte di tutti gli operatori di data center a livello globale, pertanto questa stima si basa su modelli bottom-up".
Questa affermazione è sorprendente, dato che siamo in grado di stimare abbastanza accuratamente fenomeni molto più complessi. In questo caso, avremmo bisogno solo di informazioni quantitative - l'energia elettrica e la quantità di dati utilizzati - che possono essere determinate con grande precisione. La situazione attuale non è accettabile e dovrebbe essere affrontata al più presto dai decisori politici.
Parlare di tonnellate di CO2 emesse, di chilowattora per l'elettricità, di metri cubi per il gas, di litri di benzina e di cavalli per le automobili crea confusione in molti, compreso chi lavora in ambito accademico. La maggior parte di noi non è in grado di dire quanta energia utilizziamo quotidianamente, né quale sia il livello di emissioni che le nostre attività provocano. Ma saremmo in grado di dire subito il nostro stipendio o affitto mensile. La facilità di parlare di denaro sta nel fatto che noi esseri umani, molto tempo fa, abbiamo deciso che una moneta comune era il modo migliore per scambiare cose diverse. Non lo facciamo per l'uso dell'energia, da cui la difficoltà della discussione.
Ma non c'è motivo per non cambiare la situazione: il bello del concetto di "energia" è che la natura ce l'ha data come un numero che si conserva misteriosamente anche quando ne cambiamo la forma, ad esempio da elettrica a termica. Quindi, possiamo sempre convertirla in un'unica comoda unità di misura, che ci consente di comprendere facilmente l'impatto delle nostre attività sul pianeta, comprese quelle digitali.
Perché confrontare le mele con le mele (e non con le arance)
Vediamo come fare grazie ad alcuni esempi. Scegliamo come unità di misura dell'energia il chilowattora (kWh). Questa proposta è stata avanzata da David MacKay nel suo libro del 2008 Sustainable Energy, Without the Hot Air. Perché la quantità di energia utilizzata piuttosto che la CO2 emessa? A livello globale, i due concetti sono equivalenti, dato che le emissioni di CO2 sono proporzionali alla quantità di energia non rinnovabile prodotta. Ma quasi nessuno di noi ha un'idea intuitiva di cosa sia una tonnellata di CO2, tanto meno dei suoi valori su scala globale, o di come venga generata. Al contrario, quasi tutti siamo in grado di leggere una bolletta energetica e di metterla in relazione con quanto fatto a casa.
Ecco tre esempi:
- Una lampadina da 10W tenuta accesa per un'ora consuma 0,01 kWh di energia (1 kWh = 1.000 Wh).
- Un'automobile guidata in città per un'ora con una potenza media di 10 kW (circa 13 cavalli) consumerà 10 kWh.
- Nel Nord Italia, durante l'inverno, il riscaldamento di un appartamento con 10 metri cubi di gas richiede circa 100 kWh al giorno o 4 kWh per ogni ora.
Se si confrontano queste attività con le stesse unità di misura, è chiaro che alcune (guida, riscaldamento) avrebbero un impatto molto più ampio di altre (illuminazione) se il loro uso venisse ridotto.
Guardare un film in streaming per due ore inquina tanto quanto un viaggio in macchina di 45 minuti
Tenendo presente questo, proviamo a stimare l'uso di Internet nelle stesse unità di misura. Quello che cerchiamo ora è la quantità di energia per una certa quantità di dati trasferiti, espressa in gigabyte (GB). Come già detto, sorprendentemente non sono disponibili numeri coerenti. Le stime variano da 0,1 kWh per GB (Andrae, Huwaei) a 10 kWh per GB (Adamson, Stanford Magazine) - 100 volte di più. Il numero più basso sembra presupporre una quantità di dati irrealistica, quasi 10 volte quella riportata dalla Banca Mondiale, che implicherebbe un utilizzo medio di dati a livello mondiale che è ancora poco comune anche per il mondo occidentale (3.000 GB all'anno invece di 300). Dall’altro lato, la stima più alta sembra non aver considerato gli ultimi sviluppi dell'efficienza energetica dovuti alle nuove tecnologie.
Sembra che un valore di 1 kWh per GB possa essere un'approssimazione ragionevole dell'attuale costo energetico dei dati. Utilizzando questa stima, possiamo ora confrontare più facilmente il consumo energetico dei dati con quello di altre attività umane. Ad esempio, un film di due ore in risoluzione 4K costa circa 7 GB, ovvero circa 7 kWh di energia, paragonabile a un viaggio in auto di 45 minuti. Si tratta di un dato sconcertante per qualcosa che percepiamo come immateriale. Stime simili fanno capire che 300 ricerche su Google consumano circa 0,1 kWh, che è la stessa energia necessaria per far bollire un litro d'acqua a partire da 20 gradi Celsius, un'altra constatazione sconcertante.
È possibile e plausibile che la tecnologia renda Internet più efficiente dal punto di vista energetico: è quello che molti di noi fisici cercano di fare studiando nuovi materiali e approcci per immagazzinare e manipolare i dati. Tuttavia, se continuiamo ad aumentare l'utilizzo dei dati, non diminuiremo il consumo di energia. Ad esempio, i film in risoluzione 8K richiedono una quantità di dati quattro volte superiore rispetto alla risoluzione 4K.
I consumi stanno aumentando
La prova di ciò è che da diversi anni il consumo energetico annuo delle infrastrutture delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione è costantemente di almeno 2.000 TWh, pari al 5% dell'utilizzo globale di elettricità. Le proiezioni indicano che si arriverà al 10% entro il 2030, il che indica che la tecnologia potrebbe non tenere il passo a meno che non si introducano nuovi approcci fondamentali.
Non c'è alcun dubbio che Internet e una vita più digitale offrano un'incredibile opportunità per diminuire il consumo di energia e ridurre l'impronta di carbonio. Ad esempio, una singola persona su un volo aereo di andata e ritorno a pieno carico - ad esempio da Venezia, Italia, a Los Angeles, California - per partecipare a una riunione di persona ha un costo energetico di 10 000 kWh. Secondo le stime di cui sopra, ci vorrebbero otto mesi di riunioni video di 12 ore con risoluzione 4K per consumare la stessa energia. In questo caso, non c'è dubbio che la scelta migliore sia lo streaming e non il volo.
Come per tutte le tecnologie, tuttavia, l'uso di Internet ha un costo energetico. È proporzionale alla quantità di dati trasferiti e l'utilizzo è maggiore per le immagini e soprattutto per i video. Quando viene utilizzato in modo intensivo, il suo impatto diventa paragonabile a quello di attività che già riconosciamo come energivore, come la guida dell'automobile. È chiaro che abbiamo bisogno di numeri più precisi per prendere le misure appropriate a livello politico.
In attesa di dati più affidabili, come individui possiamo usare internet in modo più accorto. Ecco alcuni consigli:
- Spegnere la telecamera in una videochiamata quando non è necessaria
- Ridurre la risoluzione video quando possibile, soprattutto su schermi piccoli
- Guardare i film quando vengono trasmessi piuttosto che utilizzare i servizi on-demand, che richiedono potenza di calcolo e dati dedicati per ogni spettatore
- Infine, iniziamo a pensare in kWh per ogni attività umana, e facciamo la nostra parte per contribuire all'implementazione di questo standard. In questo modo, parleremo con la stessa valuta energetica, come facciamo con il denaro
Per contribuire alla realizzazione di questo obiettivo, scrivete alla vostra compagnia del gas, al produttore di automobili, al negozio di alimentari e a tutti i produttori per chiedere loro di fornire i numeri in kWh di tutto ciò che vendono. Questo ci permetterebbe di creare dei "portafogli energetici" individuali e di decidere come spendere ciò che abbiamo in modo sostenibile, raggiungendo così i nostri obiettivi climatici. Una volta definiti questi obiettivi in modo chiaro e concreto, sarà molto più facile per i singoli, le aziende e i governi intraprendere ogni giorno una linea d'azione sensata, in tutte le cose grandi e piccole.
Parte della frustrazione che molti di noi provano al giorno d'oggi è che ci sentiamo impotenti nei confronti del cambiamento climatico perché non abbiamo una rappresentazione concreta di come fare qualcosa nella nostra vita quotidiana. Parlando dei problemi in unità che comprendiamo e percepiamo, colmeremo il divario tra la scala locale e quella globale e quindi saremo più efficaci nelle nostre azioni.
(La versione originale dell'articolo è stata pubblicata su The Conversation)
