Le emissioni di carbonio da Internet sono alla pari con le emissioni dell'industria aerospaziale, ma allo stesso tempo le tecnologie digitali sono fondamentali per vincere la battaglia contro il cambiamento climatico.

Internet non è solo un peccatore climatico. Secondo il professor Leif Oxenløwe di DTU Fotonik, è ora che iniziamo a concentrarci sull'ottimizzazione delle tecnologie alla base di Internet. In questo modo, la digitalizzazione può diventare uno strumento cruciale nella battaglia contro il cambiamento climatico.

Oggi, Internet è responsabile del 10% del consumo mondiale di elettricità, e il consumo è in aumento, sia per l'intrattenimento sia come risultato della generale digitalizzazione della società. Per evitare che la percentuale aumenti al 20% entro il 2030, dobbiamo potenziare lo sviluppo della nostra infrastruttura di comunicazione e il modo in cui inviamo i dati, afferma il professor Leif Oxenløwe, DTU Fotonik.

"Abbiamo bisogno di una nuova tecnologia in grado di inviare quanti più dati possibile utilizzando la minor quantità possibile di energia, perché ci sono enormi potenzialità in un Internet efficiente. Per ogni chilogrammo di CO ₂ riconducibile all'uso di Internet, risparmi 1,5 kg di CO ₂ altrove nella società grazie a soluzioni digitali intelligenti. E rendendo i nostri processi di comunicazione ancora più efficienti, ci aspettiamo di vedere un aumento di dieci fattori, " dice Leif Oxenløwe.

Le soluzioni digitali richiedono una capacità sufficiente

Il World Economic Forum (WEF) stima che le sole tecnologie digitali possono ridurre le emissioni globali di carbonio del 15%, e l'Agenzia Internazionale per l'Energia (IEA) ha individuato significativi risparmi energetici dalla digitalizzazione di settori come i trasporti, agricoltura, costruzione, energia, e manifatturiero. Sia il WEF che l'IEA sottolineano che la digitalizzazione è fondamentale per realizzare l'obiettivo di una società sostenibile basata sulle città intelligenti, trasporto intelligente, edifici intelligenti, illuminazione intelligente, e una comunicazione più intelligente.

Però, i potenziali risparmi energetici dipendono dalla velocità con cui siamo in grado di massimizzare l'efficienza energetica dell'infrastruttura di comunicazione.

"Per ottenere il risparmio energetico atteso, le reti di comunicazione necessitano di un'ampia capacità per supportare nuove iniziative intelligenti e garantire l'affidabilità e la sicurezza dei servizi di dati time-critical come i veicoli e le navi senza conducente. Se possiamo raggiungere questo obiettivo, saremo in grado di creare una società più verde e supportare più obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite, " dice Leif Oxenløwe.

È urgentemente necessaria una nuova tecnologia di base

Ma il tempo è essenziale perché ci troviamo di fronte a grandi sfide. Una delle sfide ha a che fare con la "legge di Moore", secondo cui il numero di transistor e componenti elettrici in un circuito integrato raddoppia ogni 18 mesi. La legge è rimasta valida negli ultimi 50 anni, durante i quali i chip elettronici si sono sviluppati in piccoli, Più veloce, e microchip più efficienti dal punto di vista energetico. Però, La legge di Moore è stagnante poiché stiamo raggiungendo il limite fisico di quanto piccolo può essere un microchip classico. E questo ora sta rallentando il ritmo dei progressi della tecnologia dei chip. Oggi, i microchip sono prodotti utilizzando una tecnologia per cui le parti più piccole misurano solo pochi nanometri.

"Avremo bisogno di nuove tecnologie di base entro i prossimi due o tre anni se vogliamo avere la possibilità di tenere il passo con la prevista crescita annuale del 30% del traffico Internet. Ciò di cui abbiamo bisogno è un cambiamento di paradigma tecnologico, allontanarsi dall'attuale aumento delle apparecchiature che consumano energia per ottenere una maggiore capacità di dati. Anziché, avremo bisogno di tecnologie che non comportino un aumento del consumo di energia quando la capacità aumenta, "dice Leif Oxenløwe, e continua:

"È imperativo che l'infrastruttura di comunicazione venga migliorata in modo significativo e urgente se vogliamo ottenere il potenziale risparmio energetico e la riduzione delle emissioni. L'infrastruttura di comunicazione deve essere in grado di accogliere l'aumento della digitalizzazione che è una delle chiavi per salvare il clima".

Presso il centro SPOC di DTU, che è finanziato dalla Fondazione nazionale danese per la ricerca (DNRF), Leif Oxenløwe e altri ricercatori si sono già lanciati nello sviluppo di nuove tecnologie in grado di trasmettere più dati utilizzando meno energia. Per esempio, hanno dimostrato che un singolo chip ottico può generare abbastanza luce per trasportare più del doppio del traffico Internet globale totale. Un tale chip potrebbe, Per esempio, sostituire molti laser paralleli, ognuno dei quali richiederebbe energia. Il chip è stato realizzato presso DTU, ma sarà necessario un notevole sviluppo prima che sia pronto per l'uso e la produzione di massa.

Necessità di collaborazione interdisciplinare

L'UE si riferisce agli anni 2020 come un decennio digitale, che si concentrerà sulla creazione di soluzioni verdi e sostenibili, digitalizzando l'Europa nell'ambito di un cosiddetto "Green Deal", e secondo Oxenløwe, la collaborazione sarà fondamentale per raggiungere l'obiettivo.

"Servono su larga scala, coordinato, azione transfrontaliera per sviluppare tecnologie di comunicazione basate su una mentalità verde. Il lavoro deve abbracciare tutti i diversi livelli di rete (inclusi hardware, Rete, e software). I componenti, come ad esempio, un chip ottico:deve essere implementato in una rete che massimizza l'uso della struttura fisica, pur richiedendo la minor quantità di energia possibile per fornire il servizio digitale, " dice Leif Oxenløwe.

Ritiene che la Danimarca dovrebbe indicare la strada e sottolinea che occorre sviluppare un'infrastruttura costituita da tecnologie di comunicazione più efficienti dal punto di vista energetico che funzionino secondo un protocollo di rete efficiente dal punto di vista energetico, e che offre ancora più capacità di oggi. Inoltre, l'infrastruttura deve essere più sicura delle reti attuali e offrire la migliore disponibilità e crittografia. L'infrastruttura deve supportare funzioni time-critical come mezzi di trasporto senza conducente e soluzioni digitali sicure che garantiscano un uso ottimale dell'energia rinnovabile.

Finalmente, sottolinea che dobbiamo creare uno strumento che ci permetta di distinguere tra i diversi servizi Internet e di identificare obiettivamente quelli più ecologici e più efficienti dal punto di vista energetico, quando si tratta di hardware e software, nonché di installazioni e servizi Internet.

"Una sorta di certificato o etichetta energetica può rivelarsi estremamente utile in un futuro molto prossimo dal punto di vista degli investimenti in nuove tecnologie, e dovrebbe quindi essere sviluppato il più rapidamente possibile, " dice Leif Oxenløwe.