Scenari 2025

Serve energia per l’Ia e Ia per l’energia

L’intelligenza artificiale va impegnata per migliorare l’efficienza dei centri dati e realizzare il potenziale dell’energia di fusione

(Adobe Stock)

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Nel 1903, Mark Twain scrisse che «ci vogliono mille uomini per inventare un telegrafo, o una macchina a vapore, o un fonografo, o una fotografia, o un telefono o qualsiasi altra cosa importante». Questa osservazione è per lo più ancora valida. L’invenzione dell’intelligenza artificiale ha richiesto decenni di lavoro da parte di migliaia di scienziati, ingegneri e leader industriali. Nei prossimi anni saranno necessari molti altri uomini e donne per sviluppare la tecnologia.

Con l’accelerazione dell’Ia, è emerso un nuovo requisito: le prossime scoperte consumeranno quantità colossali di energia. L’intelligenza artificiale consuma energia: una singola interrogazione di ChatGPT richiede una quantità di energia dieci volte superiore a quella di una ricerca tradizionale sul web. Con l’aumento dell’utilizzo dell’Ia, il suo fabbisogno energetico aumenterà e, se la domanda supererà l’offerta, lo sviluppo della tecnologia sarà bloccato.

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I centri dati che sono alla base dello sviluppo dell’Ia su vasta scala – e che alimentano GPT-4, Gemini e altri modelli di frontiera – hanno bisogno di un accesso all’energia 24 ore su 24. Rappresentano già circa il 3% del consumo annuale di elettricità negli Stati Uniti, e questa quota è destinata a più che raddoppiare nei prossimi cinque-dieci anni. Più in generale, si prevede che il consumo di elettricità dell’Ia aumenterà da quattro terawattora utilizzati nel 2023 a 93 TWh nel 2030 – più di quanto lo Stato di Washington abbia usato nel 2022. E si tratta di una stima prudente: l’Ia potrebbe consumare così tanta energia già nel 2025.

Anche se i dati possono variare, la direzione è chiara: la domanda di energia salirà alle stelle. Garantire un accesso sufficiente all’elettricità è quindi diventata una priorità assoluta per le aziende di Ia. Ma anche se stanno facendo il possibile, non avranno successo senza l’aiuto del governo. Costruire una fornitura sostenibile di energia per guidare la rivoluzione dell’Ia è nell’interesse dell’America e porterà benefici anche ad altri Paesi, offrendo immensi miglioramenti nell’assistenza sanitaria, nell’istruzione, nella scienza, nella sicurezza nazionale e in altri settori critici.

Permettere che lo sviluppo dell’Ia si riduca a causa di forniture energetiche insufficienti sarebbe un atto di autolesionismo nazionale. Con le esigenze future già evidenti, il governo degli Stati Uniti deve affrontare la sfida ora, finché è possibile. Quando la domanda di energia dei centri dati raddoppierà, anche la nostra offerta di energia dovrebbe essere almeno raddoppiata.

Rivoluzione verde

Secondo uno studio condotto da ricercatori dell’Università di Princeton, per decarbonizzare l’economia degli Stati Uniti entro il 2050 potrebbe essere necessario triplicare la capacità del sistema di trasmissione elettrica. Gran parte di questo può essere fatto a livello nazionale. Possiamo costruire centri dati negli Stati Uniti, garantire catene di approvvigionamento per le tecnologie energetiche e investire nella modernizzazione della nostra infrastruttura energetica.

A tal fine, il governo può stimolare lo sviluppo del settore privato semplificando e accelerando le procedure di localizzazione e autorizzazione. Processi di approvazione complicati e lunghi decenni sono un freno alla transizione verso l’energia pulita, con conseguenze dannose anche per lo sviluppo dell’IA. La costruzione di una nuova linea di trasmissione negli Stati Uniti – dalla pianificazione e autorizzazione all’acquisizione del terreno e alla costruzione – richiede attualmente una media di dieci anni. Questa situazione deve cambiare.

Dobbiamo anche rivedere l’energia nucleare, sia riavviando gli impianti esistenti già collegati alla rete, sia costruendo la prossima generazione di reattori più piccoli, più sicuri e più efficienti. Anche in questo caso, la riforma dei regolamenti, scritti per una tecnologia degli anni Settanta, è fondamentale per accelerare l’innovazione e la diffusione. Quando l’impianto Vogtle 3 della Georgia è entrato in funzione nel 2023, è stato il primo reattore di nuova concezione ad essere approvato nei quasi 50 anni di storia della Nuclear Regulatory Commission statunitense.

Questo ritmo non è sostenibile in un’economia dell’intelligenza artificiale affamata di energia. Gli Stati Uniti devono attingere a tutte le fonti energetiche sicure, pulite e affidabili che possono. Un regime normativo più agile rifletterebbe la realtà che non tutti i progetti di reattori sono uguali e che non tutti i processi di revisione dovrebbero essere identici. Ad esempio, gli esperti hanno proposto una revisione più tempestiva dei progetti nucleari che riutilizzano le aree industriali dismesse – consentendo una transizione graduale dal carbone al nucleare.

Sebbene i vantaggi dell’energia nucleare siano ben noti, l’innovazione energetica degli Stati Uniti dovrebbe concentrarsi anche sull’energia di fusione, lo stesso processo che alimenta il sole. I generatori di fusione utilizzano l’immensa energia rilasciata quando i nuclei atomici leggeri si combinano per formare quelli più pesanti, rendendola una fonte di energia potenzialmente abbondante, affidabile e pulita. Nel 2022, gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory in California hanno raggiunto la “pietra miliare” dell’accensione della fusione, producendo più energia da un esperimento di fusione di quanta ne fosse necessaria per azionarlo.

Se gli Stati Uniti riusciranno a sviluppare l’energia da fusione su vasta scala, la domanda di elettricità dell’Ia potrà essere facilmente soddisfatta. Ciò richiederà investimenti sostanziali e nuove partnership tra startup e laboratori nazionali per far progredire i progetti e pianificare il percorso di commercializzazione. Ma mentre le tecnologie nuove ed esistenti possono iniziare a colmare il divario, gli Stati Uniti devono anche cercare energia all’estero.

Alleati dell’Ia

Guardare all’estero pone una serie di sfide diverse. Sebbene alcune regioni – come il Medio Oriente – siano dotate di vaste riserve di energia affidabile e a basso costo, fare affidamento su queste risorse comporta compromessi geostrategici e di sicurezza nazionale. Non è utile costruire un centro dati all’estero per beneficiare di un’energia a basso costo, per poi scoprire che il suo contenuto è stato compromesso da servizi di intelligence stranieri ostili; che viene utilizzato da fornitori terzi come mezzo per evitare i controlli sulle esportazioni; che i suoi server vengono usati per esercitare un’influenza sugli Stati Uniti; o che viene utilizzato in modi che violano la privacy.

La tecnologia dell’Ia è così preziosa e critica per la sicurezza nazionale degli Stati Uniti, che i potenziali Paesi partner possono essere solo quelli che condividono interessi e valori comuni con gli Stati Uniti e che dispongono di difese formidabili per salvaguardare i loro sistemi di IA. Questi rischi possono essere gestiti, ma ciò richiederà una diplomazia e un impegno tecnico determinati e attenti nei confronti dei nostri alleati nel Golfo.

Naturalmente, approfondire le nostre partnership energetiche con i Paesi europei pone meno problemi di sicurezza nazionale o di reputazione, ma la loro energia è spesso troppo costosa. Nel 2023, ad esempio, l’energia elettrica nei Paesi europei è costata il doppio rispetto agli Stati Uniti. In effetti, l’energia è così costosa rispetto agli standard internazionali che praticamente tutti i modelli di intelligenza artificiale europei vengono formati all’estero, spesso negli Stati Uniti.

Fortunatamente, altri partner statunitensi offrono possibili soluzioni. Il Giappone dispone di oltre 20 gigawatt di capacità nucleare inattiva, più che sufficienti anche per i più grandi cluster di computer previsti. E più vicino a noi, il Canada offre la prospettiva di un’abbondante energia idroelettrica, rinnovabile e affidabile. Entrambe le opzioni offrono soluzioni pulite e a breve termine da parte di stretti alleati dell’America.

L’intelligenza artificiale avanzata è sia l’obiettivo che parte della soluzione. I sistemi di intelligenza artificiale vedono cose che gli esseri umani non vedono, come ha dimostrato DeepMind, che è riuscita a ridurre fino al 40% il consumo di energia per il raffreddamento dei centri dati. Dobbiamo sfruttare queste capacità. Le Ia dovrebbero essere impiegate per identificare e sviluppare nuovi modi per migliorare l’efficienza dei centri dati e realizzare il potenziale dell’energia di fusione. Gli scienziati della National Fusion Facility di San Diego hanno già utilizzato l’apprendimento rinforzato per prevenire l’instabilità e le interruzioni del complesso processo di fusione.

Il percorso verso l’Ia è stato segnato da risultati inaspettati e da cambiamenti di paradigma. Il compito è ora quello di sfruttare la potenza necessaria per dare impulso a questa nuova era dell’innovazione.

Eric Schmidt, ex CEO e presidente di Google/Alphabet, è presidente della Commissione per la Sicurezza Nazionale sull’Intelligenza Artificiale.

Copyright: Project Syndicate, 2024.

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