AI consumo idrico: quanto assorbe realmente rispetto all’acqua usata dall’intera umanità in un anno

Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, il consumo idrico complessivo attribuibile all’AI nel 2023 è stato pari a 560 miliardi di litri. Di questa enorme quantità, 373 miliardi di litri sono stati utilizzati direttamente per il raffreddamento dei data center, una porzione che rappresenta l’ossatura del fabbisogno totale: i sistemi di climatizzazione e i circuiti di dissipazione del calore sono responsabili del consumo più immediato e continuo. Altri 140 miliardi di litri sono stati impiegati indirettamente nella produzione di elettricità necessaria al funzionamento delle infrastrutture, mentre 47 miliardi di litri coprono la produzione e la manutenzione dell’hardware e delle attività accessorie.

Per rendere tangibile l’ordine di grandezza, 373 miliardi di litri bastano per riempire oltre 200.000 piscine olimpioniche. Questo dato evidenzia quanto il raffreddamento sia un vettore dominante: i chip che alimentano modelli come quelli largamente diffusi sul mercato generano calore continuo e elevato, richiedendo flussi d’acqua permanenti per evitare malfunzionamenti e guasti catastrofici. Il ciclo è autoalimentato: più capacità di calcolo significa più calore, più raffreddamento, e quindi più acqua impiegata direttamente e indirettamente.

Una stima alternativa proposta dal data scientist Alex de Vries-Gao pone il consumo d’acqua dell’AI in un intervallo compreso tra 312,5 e 764,6 miliardi di litri. Questo range ampio mostra l’incertezza metodologica: a seconda delle ipotesi su efficienza dei data center, mix energetico e pratiche di raffreddamento, l’impronta idrica può risultare drasticamente diversa. Anche il limite inferiore rimane considerevole: oltre 300 miliardi di litri equivalgono al consumo idrico annuo di una nazione di medie dimensioni.

L’analisi delle emissioni correlate colloca l’impronta di carbonio associata a questi consumi tra 32,6 e 79,7 milioni di tonnellate di CO2, avvicinandosi alle emissioni di interi Paesi come il Portogallo nello scenario peggiore. Il legame tra acqua ed energia è cruciale: le centrali termoelettriche impiegano acqua per il raffreddamento, e quindi la domanda di elettricità dei data center traduce direttamente in ulteriore prelievo idrico. La contabilizzazione deve quindi comprendere sia i consumi diretti di raffreddamento sia quelli indiretti legati alla generazione elettrica.

La variabilità delle stime deriva da fattori misurabili ma incerti: l’efficienza dei sistemi di raffreddamento, la quota di energia rinnovabile nel mix elettrico, l’uso di ricircolo o di approvvigionamento da acque reflue, e la trasparenza dei fornitori di servizi cloud sui propri consumi. La combinazione di questi elementi produce margini di errore che tuttavia non alterano la conclusione operativa: l’AI richiede volumi d’acqua strutturalmente significativi e in crescita, con impatti misurabili sulle reti idriche e sulle emissioni correlate.

FAQ

• Quanto ha consumato l’AI nel 2023 secondo l’AIE? L’AIE stima 560 miliardi di litri d’acqua complessivi per l’anno 2023.
• Qual è la parte maggiore del consumo? Circa 373 miliardi di litri sono stati impiegati direttamente per il raffreddamento dei data center.
• Perché esistono stime così diverse? Le differenze derivano da ipotesi su efficienza dei data center, mix energetico, pratiche di raffreddamento e trasparenza dei fornitori.
• Che ruolo ha la produzione di elettricità nel consumo idrico? Molti miliardi di litri (circa 140 secondo l’AIE) sono usati dalle centrali elettriche per generare l’energia necessaria ai data center.
• Qual è l’impatto in termini di emissioni di CO2? L’impronta di carbonio associata è stimata tra 32,6 e 79,7 milioni di tonnellate di CO2, a seconda dello scenario.
• Il consumo è destinato a crescere? Sì: l’aumento della domanda di modelli più grandi e potenti implica maggiori esigenze di calcolo, quindi di raffreddamento e di energia, traducendosi in un aumento del fabbisogno idrico.

Fonti d’acqua e impatti locali

Le infrastrutture che sostengono l’intelligenza artificiale attingono risorse idriche da fonti che spesso coincidono con quelle utilizzate dalle comunità locali e dall’agricoltura, generando impatti ambientali e sociali concreti. Il prelievo avviene principalmente da falde superficiali e sotterranee, bacini idrici e sistemi di approvvigionamento municipale; in molte aree si fa ricorso a corpi idrici dolci vicini ai poli tecnologici per ridurre costi e latenza, con conseguente pressione su risorse già sottoposte a stress climatico e prelievi multipli.

Nei contesti aridi o mediamente secchi, la competizione fra data center e usi umani è immediata: l’estrazione per raffreddamento industriale abbassa il livello delle falde, altera portate fluviali stagionali e incrementa il rischio di salinizzazione in aree costiere. Le grandi installazioni tendono a concentrare l’impatto locale, trasformando bacini idrici in risorse dedicate all’industria digitale piuttosto che all’agricoltura o al consumo civile, con ripercussioni sull’approvvigionamento idrico domestico e sulla resilienza delle comunità.

Il ricorso all’acqua di falda non è neutro: il pompaggio massiccio può provocare subsidenza e impoverimento della qualità chimica delle risorse. In alternativa, alcuni data center utilizzano acqua di superficie o acquedotti comunali, sottraendo capacità ai gestori locali e aggravando le carenze nei periodi di siccità. L’uso di acqua riciclata o trattata è ancora limitato e non sistematico; dove esiste, riduce il prelievo da fonti primarie ma richiede impianti dedicati e investimenti che non sempre vengono realizzati.

Impatto locale significa anche effetti sui cicli termici e sugli ecosistemi acquatici: scarichi termici e cambiamenti nella portata dei corsi d’acqua alterano habitat, influenzano la fauna ittica e peggiorano la qualità delle risorse per usi successivi. Le centrali elettriche associate ai data center contribuiscono ulteriormente, poiché molte tecnologie di generazione termica utilizzano acqua per condensazione e raffreddamento, estendendo l’impronta idrica ben oltre il perimetro dei siti digitali.

Infine, la distribuzione geografica dei data center accentua le disuguaglianze: grandi operatori spesso scelgono località con regolamentazioni permissive o costi idrici bassi, trasferendo i costi ambientali e sociali su comunità che non beneficiano direttamente dei profitti generati. Questa dinamica solleva questioni di governance e pianificazione territoriale: è imprescindibile che piani regolatori e autorizzazioni considerino il bilancio idrico complessivo e impongano misure di mitigazione per proteggere le risorse locali.

FAQ

• Da quali fonti viene prelevata l’acqua per i data center? Principalmente da falde sotterranee, bacini superficiali e reti idriche municipali; in alcuni casi viene utilizzata acqua riciclata ma non è la regola.
• Quali sono gli effetti del prelievo massiccio sulle comunità locali? Abbassamento delle falde, riduzione delle portate fluviali, competizione con usi domestici e agricoli, rischio di subsidenza e degrado della qualità dell’acqua.
• I data center scaricano acqua calda nei corsi d’acqua? Spesso gli impianti generano scarichi termici che possono alterare gli ecosistemi acquatici e la qualità ambientale locale.
• L’utilizzo di acqua riciclata è diffuso? È limitato e non sistematico; dove adottato riduce il prelievo diretto ma richiede investimenti infrastrutturali significativi.
• Perché alcune aree sono più a rischio? Zone aride o con scarsa gestione delle risorse idriche sono più vulnerabili; la scelta di localizzare data center in tali aree aumenta la pressione sulle risorse.
• Come può la governance locale mitigare gli impatti? Attraverso vincoli autorizzativi, tariffazione dell’acqua che rifletta i costi ambientali, obblighi di riciclo e monitoraggio continuo dei prelievi e degli scarichi.

Responsabilità delle aziende e policy

Le aziende che sviluppano e gestiscono infrastrutture di intelligenza artificiale detengono una responsabilità diretta e misurabile sulle risorse idriche impiegate: dalla scelta dei siti alla tecnologia di raffreddamento, fino alla trasparenza nei dati di consumo. Questo passaggio analizza chi sostiene i costi ambientali, come vengono distribuiti gli oneri tra pubblico e privato e quali strumenti normativi o economici possono riallocare le responsabilità per evitare che l’impronta idrica dell’AI rimanga interamente esternalizzata sulla collettività.

Oggi i maggiori operatori tecnologici realizzano profitti considerevoli vendendo servizi cloud e modelli AI, mentre i costi idrici e ambientali ricadono su territori e cittadini. Le decisioni aziendali — localizzazione dei data center, sistemi di raffreddamento adottati, mix energetico preferito — determinano volumi di prelievo e impatti locali. La mancata internalizzazione di questi costi significa che il prezzo di mercato dei servizi AI non riflette il vero costo sociale e ambientale, agevolando comportamenti che privilegiano efficienza economica a breve termine rispetto alla sostenibilità a lungo termine.

Dal punto di vista regolatorio, esistono strumenti che possono rimodulare responsabilità e incentivi: tariffe idriche progressive, oneri di concessione per grandi prelievi, obblighi di rendicontazione ambientale obbligatoria e requisiti di uso di acqua riciclata o non potabile nei processi di raffreddamento. L’imposizione di standard minimi di efficienza idrica per i data center e la richiesta di piani di gestione delle risorse idriche nelle autorizzazioni ambientali sono misure praticabili dalle autorità locali e nazionali per ridurre l’impatto.

Le aziende possono e devono adottare pratiche di rendicontazione trasparente: misurazioni indipendenti dei consumi idrici diretti e indiretti, disclosure pubblica dei dati per sito e target di riduzione, e la pubblicazione di valutazioni di impatto idrico correlate alla crescita di capacità computazionale. Strumenti di accountability come audit esterni e obblighi di reporting integrato collegati ai permessi operativi rendono visibile ciò che oggi è spesso opaco.

Va considerato il ruolo delle politiche fiscali e delle sovvenzioni: molte centrali elettriche che alimentano data center beneficiano di sussidi o price cap che non trasferiscono il costo ambientale ai fruitori finali. Rivedere queste politiche per includere costi climatici e idrici, e introdurre meccanismi di tariffazione del carbonio coerenti con la gestione dell’acqua, può correggere distorsioni che favoriscono il consumo intensivo di risorse.

Infine, responsabilità significa anche investimento: richiedere alle aziende tech piani di investimento obbligatori in infrastrutture di mitigazione locale — come impianti di riciclo idrico, sistemi di raffreddamento a basso consumo o approvvigionamento alternativo — trasferisce parte dell’onere dalla collettività agli attori che traggono profitto dall’uso intensivo delle risorse. Senza queste misure, la dinamica attuale continuerà a privilegiare l’espansione della capacità computazionale a scapito della resilienza idrica delle comunità ospitanti.

FAQ

• Chi paga attualmente i costi idrici legati all’AI? In gran parte la collettività locale e i gestori delle risorse, non le grandi aziende tecnologiche che sfruttano l’infrastruttura.
• Quali strumenti normativi possono attribuire responsabilità alle aziende? Tariffe progressive, obblighi di reporting, vincoli autorizzativi su prelievi e requisiti di uso di acqua riciclata e audit indipendenti.
• Perché è importante la trasparenza sui consumi idrici? Permette di valutare l’impatto reale, confrontare soluzioni e imporre target di riduzione misurabili e verificabili.
• Le sovvenzioni energetiche influenzano il problema? Sì: sussidi o prezzi regolati per l’energia possono abbassare il costo operativo dei data center, mascherando l’impatto idrico e climatico reale.
• Cosa possono chiedere i regolatori locali alle aziende? Piani di gestione idrica, obblighi di investimento in tecnologie di riciclo, limiti di prelievo e monitoraggio continuo dei consumi.
• Le aziende hanno soluzioni volontarie efficaci? Alcune implementano riciclo dell’acqua e raffreddamento a basso consumo, ma senza obblighi normativi l’adozione rimane disomogenea e spesso insufficiente.

Soluzioni tecnologiche e alternative

Le soluzioni tecnologiche disponibili per ridurre il consumo idrico dei data center e dell’AI vanno dalla riprogettazione dei sistemi di raffreddamento all’adozione di fonti energetiche meno intensive in acqua; queste misure, se applicate su vasta scala e integrate in criteri di autorizzazione e trasparenza, possono abbattere in modo significativo i prelievi e le emissioni correlate.

Ridisegnare il raffreddamento è la leva primaria. I sistemi ad aria ad alta efficienza, il raffreddamento liquido diretto ai chip e l’uso di circuiti a basso consumo termico consentono di ridurre o eliminare il ricorso a grandi volumi d’acqua. Il raffreddamento a liquido di immersione, ad esempio, trasferisce il calore in modo più efficiente e richiede scambiatori termici che consumano poca o nessuna acqua. Queste tecnologie richiedono un investimento iniziale più elevato ma portano a risparmi operativi duraturi, sia in termini di acqua sia di energia.

L’ottimizzazione software e l’efficienza dei carichi computazionali rappresentano un secondo fronte d’azione. Modelli più snelli, scheduling intelligente dei processi e bilanciamento dinamico del carico permettono di ridurre i picchi di consumo energetico e quindi la domanda di raffreddamento. Tecniche di pruning, quantizzazione e trasferimento del carico in orari di minore stress sulla rete elettrica possono diminuire l’impronta idrica indiretta associata alla produzione di energia.

L’integrazione con fonti energetiche a basso consumo d’acqua è cruciale: energia solare ed eolica riducono la quota di acqua impiegata nella generazione elettrica rispetto alle centrali termoelettriche. Inoltre, l’accoppiamento con sistemi di accumulo consente di utilizzare al massimo l’energia rinnovabile disponibile, minimizzando il ricorso a impianti idrotermici o a combustibili fossili che richiedono grandi volumi d’acqua per il raffreddamento.

Il riuso e il trattamento dell’acqua in loco sono soluzioni pragmatiche per limitare i prelievi dalle risorse idriche locali. Impianti di riciclo che trattano acque grigie, condensati e acque di processo possono restituire gran parte del fluido al ciclo di raffreddamento. L’adozione di sistemi chiusi e il ricircolo forzato riducono perdite per evaporazione e scarichi termici. Dove possibile, l’impiego di acqua non potabile o di qualità inferiore per scopi esclusivamente industriali tutela le riserve destinate al consumo umano e all’agricoltura.

Infine, la localizzazione strategica dei data center e il design territoriale contano. Preferire aree con abbondanza di risorse rinnovabili e basso stress idrico, sfruttare il raffreddamento naturale (free cooling) nelle regioni più fresche, e combinare infrastrutture digitali con impianti di desalinizzazione alimentati da energia rinnovabile sono approcci che mitigano l’impatto locale. Scelte progettuali guidate da valutazioni del ciclo di vita e criteri di sostenibilità integrata possono trasformare l’espansione dell’AI in un processo meno vorace d’acqua.

FAQ

• Quali tecnologie di raffreddamento riducono l’uso d’acqua? Sistemi ad aria ad alta efficienza, raffreddamento liquido diretto e immersione riducono drasticamente il bisogno di acqua rispetto ai circuiti evaporativi tradizionali.
• Il software può incidere sul consumo idrico? Sì: ottimizzazioni dei modelli, scheduling dei carichi e tecniche di compressione computazionale riducono energia e, di conseguenza, acqua indiretta richiesta.
• L’energia rinnovabile aiuta a ridurre l’impronta idrica? Sì: fonti come solare ed eolico richiedono molto meno acqua rispetto alle centrali termoelettriche per la produzione di elettricità.
• Come funziona il riciclo dell’acqua nei data center? Impianti di trattamento in loco purificano condensati e acque di processo, permettendo il riutilizzo in circuiti chiusi e diminuendo i prelievi da bacini locali.
• Conviene investire in raffreddamento a immersione? Dal punto di vista operativo sì: offre efficienza termica superiore e riduce consumi d’acqua ed energia, anche se richiede investimenti iniziali e adattamenti infrastrutturali.
• La localizzazione può ridurre l’impatto idrico? Sì: scegliere siti con bassa pressione sulle risorse idriche, accesso a energia rinnovabile e possibilità di free cooling abbassa significativamente l’impronta idrica complessiva.