Con l’esplosione dell’intelligenza artificiale e la crescente digitalizzazione, il fabbisogno energetico delle infrastrutture tecnologiche sta raggiungendo dimensioni senza precedenti, mentre la gestione intelligente delle reti elettriche dipende sempre più dall’elaborazione di enormi quantità di dati.
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L’intreccio tra sviluppo digitale e fabbisogno energetico
Energia e Informazione (in particolare per la parte comunemente denominata hi-tech) non appaiono come strade disgiunte. Anzi è proprio l’intreccio tra i due percorsi a garantire l’uno lo sviluppo anche dell’altro.
Così aprono il loro articolo dal titolo “La corsa americana” Daniele Manca e Gianmario Verona sul Corriere della Sera nel dicembre 2025 e citano un’analisi di Anthropic, l’azienda USA che ha sviluppato la famiglia di large language model nota come Claude fondata da Dario Amodei, imprenditore e ricercatore statunitense di origini italiane.
Tale analisi stima che gli Stati Uniti avranno bisogno di produrre 50 GW di nuova potenza solo per supportare l’intelligenza artificiale entro il 2028, che è circa l’equivalente di quanto usa l’intera Argentina. Sulla stessa lunghezza d’onda, Massimo Sideri, sul Corriere della Sera nel gennaio 2026 scrive che solo per ChatGPT dagli esordi al 2025 la domanda di energia è salita da 200 MW del 2023 a 1,9 GW del 2025. Inoltre, la società OpenAI ha opzionato per la crescita futura un fabbisogno energetico di 30 GW. Per capire la portata di ciò è sufficiente ricordare che ogni reattore di una centrale atomica produce al massimo 1,5 GW.
Ogni centrale atomica ha generalmente 3 o 4 reattori (difficilmente tutti in funzione contemporaneamente) e sulla Terra ci sono solo 440 impianti nucleari. In sostanza solo per soddisfare la sete energivora di ChatGPT potrebbero volerci circa 5 impianti nucleari. Senza contare le altre big tech.
Smart grids e gestione intelligente delle risorse energetiche
D’altra parte, la gestione intelligente dei dati (smart grids, contatori intelligenti) è fondamentale per ottimizzare la produzione, la distribuzione e il consumo di energia. L’uso delle tecnologie emergenti, come l’intelligenza artificiale, richiede a sua volta un’integrazione con l’efficienza energetica nella pianificazione. L’integrazione di flussi bidirezionali di energia e informazione necessita di una maggiore flessibilità nelle reti di distribuzione.
Questo è cruciale per gestire la variabilità delle fonti energetiche rinnovabili e la crescente domanda di energia, anche da parte di infrastrutture IT energivore come i data center. Una corretta informazione e formazione dei cittadini, degli operatori e dei decisori politici è poi essenziale per la transizione energetica. Le politiche mirano a responsabilizzare gli utenti e gli operatori attraverso la disponibilità di informazioni precise sui consumi e sulle opzioni disponibili, promuovendo comportamenti virtuosi e l’adozione di tecnologie efficienti. A livello europeo e nazionale, le strategie sono volte a garantire la sicurezza energetica diversificando le forniture e potenziando le infrastrutture.
L’informazione gioca un ruolo chiave nel monitoraggio delle performance e nell’identificazione delle migliori pratiche per mantenere la competitività industriale e l’accessibilità economica dell’energia. Infine, le politiche, come il Piano Nazionale Integrato Energia e Clima (PNIEC) in Italia e il Green Deal a livello europeo, definiscono obiettivi vincolanti (quali riduzione delle emissioni, quota di rinnovabili) che richiedono un’attuazione coordinata e informata. In sintesi, l’informazione non è solo un sottoprodotto del sistema energetico, ma un elemento strategico e abilitante per la sua trasformazione verso un modello più sostenibile, resiliente ed efficiente.
La necessità di una visione integrata tra energia e digitale
Digitalizzazione e gestione dei dati legati all’energia, flessibilità della rete energetica, sicurezza e competitività, efficienza energetica e bisogno di consapevolezza pubblica e quadro normativo sono tutti elementi che militano per la necessità urgente di provvedere e disporre di una visione integrata di tutte le questioni legate all’energia e all’informazione.
Il fondamento fisico della relazione energia-informazione
A questo scopo, è necessario richiamare, proprio a livello culturale, come la relazione tra energia e informazione sia un concetto fondamentale nella fisica moderna e nella teoria dell’informazione, esplorato in particolare dalla termodinamica dell’informazione.
Il punto chiave è che l’informazione (dal greco: un’azione che da forma a qualcosa) è considerata una proprietà fisica reale, strettamente legata all’energia (dal greco: lavoro interno) e, in particolare al concetto di entropia (dal greco: rivolgimento interno).
In termodinamica, l’entropia sta a indicare il grado di disordine di un sistema e, quindi, la tendenza a passare da uno stato di ordine a uno stato di disordine. Nella teoria dell’informazione, l’entropia sta a significare quanto è di impedimento alla chiarezza e alla univocità di un messaggio: maggiore è l’entropia, minore è la quantità di informazione.
I principi chiave della termodinamica dell’informazione
Il legame fra energia e informazione può essere rappresentato mediante alcuni concetti chiave:
- l’informazione è fisica: il principio fondamentale, spesso sintetizzato nella frase “l’informazione è fisica” (coniata da Rolf Landauer), afferma che l’informazione non è un’entità astratta, ma è codificata in un sistema fisico e deve obbedire alle leggi della fisica, inclusa la termodinamica
- il principio di Landauer: proposto da Rolf Landauer nel 1961, questo principio stabilisce un limite teorico inferiore al consumo di energia nel calcolo. Esso afferma che qualsiasi processo di calcolo logicamente irreversibile, come la cancellazione di un bit di informazione, deve dissipare una quantità minima di calore nell’ambiente circostante
- il limite di Landauer: può essere calcolata in Joule l’energia minima dissipata per la cancellazione di un singolo bit
- entropia e informazione: esiste un legame profondo tra l’entropia (una misura del disordine o della casualità di un sistema fisico) e l’informazione. La cancellazione di informazioni comporta un aumento dell’entropia totale dell’universo, in accordo con il secondo principio della termodinamica
- calcolo reversibile: il principio di Landauer suggerisce che, in teoria, è possibile un calcolo a consumo energetico nullo ove il processo sia completamente reversibile dal punto di vista logico, ovvero senza cancellazione netta di informazioni.
In sintesi, la fisica moderna stabilisce che l’elaborazione dell’informazione ha un costo energetico intrinseco, ponendo limiti fondamentali all’efficienza dei computer e aprendo la strada a nuove idee nel campo della termodinamica computazionale.
Da Boltzmann a Shannon: l’entropia come ponte tra fisica e informazione
Già in precedenza Ludwig Boltzmann (1877) e Claude Shannon (1948) avevano contribuito in maniera decisiva a stabilire relazioni fra energia e informazione attraverso le loro rispettive definizioni di entropia. Infatti, è ben noto che l’entropia di Shannon può essere vista come un’interpretazione generalizzata e matematica del concetto statistico di entropia introdotto da Boltzmann in fisica. Entrambe le formulazioni misurano l’incertezza, il disordine dello stato di un sistema. Il legame tra l’entropia di Boltzmann (fisica termodinamica) e quella di Shannon (teoria dell’informazione) risiede nel concetto comune di mancanza di informazione o incertezza sullo stato di un sistema.
Le due formule matematiche definite da Boltzmann e da Shannon sono strutturalmente identiche, differendo principalmente per una costante fisica e la base del logaritmo. Il legame fra entropia termodinamica ed entropia dell’informazione può essere rappresentato attraverso i seguenti punti chiave:
- incertezza e informazione: in entrambi i casi, l’entropia misura quanta informazione manca per conoscere l’esatta configurazione interna del sistema
- equivalenza concettuale: l’entropia termodinamica può essere interpretata come la quantità di entropia di Shannon necessaria per specificare lo stato del sistema a livello microscopico
- il demone di Maxwell: questo celebre esperimento mentale funge da ponte tra le due definizioni, dimostrando che l’atto di acquisire e cancellare informazioni ha un costo termodinamico reale, collegando i bit ai Joule
- consiglio di Von Neumann: fu proprio John von Neumann a suggerire a Claude Shannon di usare il termine entropia, sia per la somiglianza matematica sia perché “nessuno sa veramente cosa sia l’entropia, quindi in un dibattito sarai sempre in vantaggio”.
La corsa globale all’intelligenza artificiale e i suoi costi energetici
In tutto questo quadro, occorre trovare una direzione. Nel 2028 i data center potranno arrivare a consumare fino al 12% della produzione americana di elettricità, si leggeva su Foreign Affairs nel numero di novembre-dicembre 2025.
E a riportare quelle cifre erano Ben Buchanan e Tantum Collins, che hanno lavorato entrambi nell’amministrazione americana fino al 2025 come adviser in campo tecnologico, in un articolo intitolato The Grand AI Bargain. What America needs to win the innovation race. Ovviamente in una corsa con l’altro grande attore che viene preso in considerazione: la Cina. In tutto ciò, l’Europa risulta non pervenuta.
L’occasione mancata del PNRR e la sfida europea
Ma questo non può e non deve essere l’ennesimo lamento contro Bruxelles. L’Italia ha avuto la possibilità di agire con il PNRR, esplicitazione pratica del Next Generation EU. Le direzioni sulle quali si basavano le centinaia di obiettivi del Piano erano legate da linee guida che individuavano proprio nella transizione energetica e in quella digitale due dei perni principali dei 200 miliardi di euro di investimenti.
Direzioni chiare, purtroppo separate e, soprattutto, non inserite in una generale cornice che permetta agli investimenti di fluire, alle imprese di agire e ai capitali privati di poter accedere. Non appare così al centro del dibattito, sia europeo sia nazionale, la circostanza di puntare su una visione integrata di energia e informazione per il futuro.
Verso una strategia europea unica per energia e informazione
Oggi e nel futuro l’informazione ha bisogno di sempre più energia. Oggi e nel futuro l’energia ha bisogno di sempre più informazione.
Queste due osservazioni convergono sulla necessità di una visione fra loro integrata e condivisa soprattutto a livello europeo: non tutti i Paesi europei hanno risorse energetiche o la stessa quantità e modalità (protocolli di comunicazione, reti telematiche terrestri e satellitari, sicurezza delle reti) di condivisione dell’informazione. Il punto cruciale è che in Europa (e, più in generale, nel mondo) chi si occupa di energia è diverso (da sempre) per formazione e cultura (vedi: ingegnere meccanico, fisico, ingegnere dell’energia) da chi si occupi di informazione (informatici, ingegneri informatici, ingegneri elettronici, ingegneri delle telecomunicazioni).
Sono due vere culture diverse a dispetto di Boltzmann e Shannon che le avevano rappresentate come unite ben oltre un secolo fa. Già oggi e nel futuro pare non eludibile definire, progettare e sviluppare una strategia europea che unisca in un quadro unico e di lungo respiro la cultura dell’informazione e la cultura dell’energia. Questa è una sfida soprattutto per il sistema universitario europeo. Sembrerà assurdo, fra qualche anno, trovare a Bruxelles una Direzione Generale nella Commissione UE che si occupi di energia e una Direzione Generale che si occupi di informazione, come purtroppo è ancora oggi.
Ci dovrà essere un’unica Direzione Generale responsabile delle policies congiunte su energia e informazione. Tale visione è peraltro perfettamente congruente con il principio di sussidiarietà: essa sarà ontologicamente materia pertinente all’Europa e non ai singoli Paesi, in quanto essa costituisce una strategia di amplissimo respiro che ha senso porre solo a livello continentale. Pare importante che l’Europa se ne doti per avere qualche chance di competere con USA e Cina (e, forse, India).
