Le principali aziende tecnologiche negli Stati Uniti si stanno rivolgendo sempre più a sviluppatori e fornitori di celle a combustibile per alimentare data center e strutture di calcolo per l’IA, attratte dal profilo più pulito di questa tecnologia e dai tempi di implementazione più rapidi rispetto alle tradizionali centrali elettriche a gas.

Le celle a combustibile producono elettricità convertendo direttamente l’energia chimica in energia elettrica senza combustione. La tecnologia è compatibile con una gamma di combustibili, tra cui idrogeno, gas naturale e biogas. Con la crescita esplosiva della domanda di energia dovuta al boom dell’IA, le celle a combustibile possono offrire una via per la generazione distribuita di elettricità, in grado di servire anche località remote, aggirando i lunghi tempi di autorizzazione e costruzione associati alle centrali a gas. La sfida è particolarmente rilevante perché i carichi di lavoro di addestramento e inferenza dei modelli di IA richiedono molta più energia rispetto al cloud computing tradizionale, e le code di interconnessione alla rete in molti mercati statunitensi si estendono ormai regolarmente per diversi anni.

L’impronta ambientale ridotta della tecnologia delle celle a combustibile — caratterizzata da minori emissioni e da un consumo idrico inferiore — è inoltre coerente con gli impegni della grande tecnologia di ridurre l’intensità di carbonio mentre espande la capacità di calcolo. Aziende tra cui Google, Microsoft, Amazon e Meta hanno fissato obiettivi pubblici di operatività carbon-free o net-zero, aumentando l’urgenza di trovare energia pulita dispacciabile in grado di funzionare 24 ore su 24.

Goldman Sachs Research, in un rapporto pubblicato lo scorso anno, ha affermato che le celle a combustibile potrebbero consentire alle aziende di creare relativamente in fretta nuove fonti di elettricità a basse emissioni di carbonio. La crescita della domanda di energia dei data center potrebbe rappresentare per l’energia il suo “most important incremental use since the industrial revolution”, ha affermato Michele Della Vigna, responsabile della ricerca sulle risorse naturali in EMEA presso Goldman Sachs Research.

La banca d’investimento stima che le celle a combustibile possano in ultima analisi fornire il 6–15% della domanda incrementale di energia dei data center, equivalente al 25–50% dell’intera offerta di generazione di energia behind-the-meter. Ciò corrisponde a circa 8–20 GW di capacità da celle a combustibile necessari per fornire elettricità entro il 2030.

Secondo Goldman Sachs, i sistemi a celle a combustibile presentano diversi vantaggi rispetto alle turbine a gas per la produzione di energia. I sistemi modulari a celle a combustibile possono essere installati in meno di un anno, mentre i tempi di consegna delle turbine si sono estesi oltre i cinque anni. Le celle a combustibile sono più efficienti del 10–30% rispetto alle turbine a gas, producono molto meno rumore e non generano emissioni di NOx o CO. Offrono inoltre una maggiore versatilità di carico, il che le rende più adatte a sostenere le esigenze di baseload continuo dei data center.

L’implementazione attuale rimane limitata dalla ridotta capacità produttiva, ha osservato Goldman Sachs, anche se ciò potrebbe cambiare con la prevista espansione manifatturiera negli Stati Uniti e in Asia. Gli incentivi federali previsti dall’Inflation Reduction Act, inclusi i crediti d’imposta per la produzione di energia pulita e di idrogeno, dovrebbero migliorare ulteriormente l’economia delle catene di fornitura domestiche delle celle a combustibile.

Diversi grandi gruppi tecnologici hanno già iniziato a integrare sistemi a celle a combustibile nelle loro attività di data center e di centri per l’IA. La tecnologia compete con altre opzioni behind-the-meter — compresi i piccoli reattori nucleari modulari e le rinnovabili in sito abbinate a sistemi di accumulo a batteria — mentre gli operatori cercano di diversificare il proprio portafoglio energetico.

Bloom Energy sta implementando la sua tecnologia a celle a combustibile in alcuni data center di Oracle Cloud Infrastructure (OCI) negli Stati Uniti. Bloom Energy intrattiene inoltre una partnership di lunga data con Equinix, fornendo celle a combustibile che integrano l’energia di rete in 19 data center Equinix IBX in sei stati.

"As the demand for power increases, we anticipate innovation in alternative energy technologies increasingly playing a key role in the availability of power going forward," ha affermato David Rinard, Vice President of Energy Operations di Equinix.

Equinix, che utilizza la tecnologia a celle a combustibile di Bloom Energy da un decennio, afferma che questi sistemi hanno consentito all’azienda di evitare 285,000 tons of CO2e emissions e 382 billion gallons of embedded water use. Il colosso dell’infrastruttura digitale ha inoltre siglato accordi con i fornitori nucleari di nuova generazione Oklo, Radiant, ULC-Energy e Stellaria per ampliare ulteriormente la propria offerta di energia alternativa per i data center.

"With innovation and investments in a wide variety of power generation technologies, data centers have the potential to shift from being energy consumers to being grid assets," ha affermato Christopher Wellise, VP, Sustainability di Equinix.

Un altro sviluppatore, FuelCell Energy, ha annunciato quest’anno un accordo strategico con Fit Energy per fornire fino a 380 megawatts (MW) di energia on-site per data center utilizzando la tecnologia a celle a combustibile su scala utility di FuelCell Energy.

"In effect, we are focused on extending the grid to the data center, enabling customers to accelerate time-to-power, reducing dependence on constrained transmission infrastructure, removing permitting friction, and supporting the growing energy demands of AI-driven compute environments with proven, scalable technology," ha affermato Jason Few, President and CEO di FuelCell Energy, in un comunicato sui risultati pubblicato a giugno.

Da Tsvetana Paraskova per Oilprice.com

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