I computer fanno risparmiare energia?

Qual è il percorso più favorevole per i furgoni della flotta? Quale variante di un prototipo virtuale di auto o di aereo si comporta meglio nella galleria del vento digitale? Quale forma di camera di combustione garantisce la massima efficienza? I computer sono spesso utilizzati per questi classici compiti di ottimizzazione, in quanto li risolvono meglio e più velocemente degli esseri umani. Il motivo è solitamente la minimizzazione dei costi, ma l'efficienza energetica è spesso un fattore importante.

Ottimizzazione online

Mentre in passato tali problemi venivano calcolati "offline", l'ottimizzazione online sta assumendo un ruolo sempre più importante: I motori delle auto sono controllati digitalmente da computer incorporati collegati a sensori. La posizione dei treni ad alta velocità viene continuamente calcolata in anticipo per impostare la velocità ottimale per i singoli treni ed evitare di fermarsi davanti a un segnale con riavvii ad alto consumo energetico. Di recente, anche gli irrigatori per prato ricevono le previsioni del tempo da Internet, in modo da sapere se devono essere utilizzati o se è meglio aspettare la pioggia prevista.

Tecnologia intelligente

Piccoli sensori e computer collegati in modalità wireless a Internet stanno diventando sempre più economici e più efficienti dal punto di vista energetico, mentre allo stesso tempo possiamo usare le app degli smartphone per ottenere informazioni su ogni tipo di cosa in qualsiasi momento e ovunque, e sempre più spesso anche sulle condizioni delle cose nel nostro quartiere. Contatori elettrici digitali, sistemi di riscaldamento "intelligenti" o addirittura un'intera "casa intelligente" stanno aprendo nuove opportunità per ridurre automaticamente il consumo energetico delle nostre case. O almeno di renderci consapevoli di ciò e quindi di incoraggiarci ad agire in modo ecologico.

Due progetti dell'ETH di Zurigo lo dimostrano [1]. Nel progetto eMeter, uno smartphone si collega al contatore domestico intelligente. Questo permette agli utenti di visualizzare in qualsiasi momento il consumo energetico dei singoli elettrodomestici, il consumo in standby o il consumo attuale di elettricità dell'intera casa; i rispettivi costi energetici possono essere estrapolati nell'arco del mese o dell'anno. I dati non lasciano la casa. Tuttavia, se al fornitore di servizi energetici viene concessa una visione sintetica, può confrontare il profilo di consumo con quello di famiglie simili e quindi evidenziare automaticamente un potenziale di risparmio specifico.

Nel secondo progetto, il contatore dell'elettricità apprende quando una persona è in casa o fuori casa in base ai modelli di consumo energetico tipici. Il riscaldamento può quindi essere controllato in modo predittivo senza alcuna riduzione significativa del comfort. Risparmiare qualche centesimo di energia per il riscaldamento in questo modo è sicuramente importante, dato che solo in Svizzera il 70% (UE: 67%) dell'energia domestica è utilizzata per il riscaldamento degli ambienti.

L'effetto yo-yo del risparmio energetico

In linea di principio, le tecnologie informatiche e telematiche hanno un grande potenziale per scindere la crescita economica dal consumo di risorse; il fattore decisivo è la possibilità di sostituire gli oggetti materiali con i bit. Ne sono un esempio gli e-book, che evitano l'energia necessaria per la produzione di carta, le e-mail al posto delle lettere ad alto consumo energetico, o ancora gli uffici a domicilio e le videoconferenze al posto degli uffici e dei viaggi di lavoro.

Tuttavia, l'equilibrio non è del tutto chiaro, poiché effetti opposti possono ridurre il guadagno ecologico o addirittura annullarlo in singoli casi: Il fatto stesso che Internet, Skype e i telefoni cellulari rendano sopportabili le relazioni personali a distanza non induce forse a viaggiare più spesso perché il desiderio di incontrarsi di persona rimane? I costi, il tempo e l'energia risparmiati con le videoconferenze sono forse investiti solo in un ulteriore incontro a cui poi ci si deve recare fisicamente? E i contatti d'affari stabiliti rapidamente su Internet non portano a visite personali più o meno regolari in tutto il mondo?

In generale, l'ottimizzazione del consumo energetico è associata a una situazione quasi paradossale, nota come effetto rebound: Il denaro risparmiato viene spesso speso altrove per scopi che costano molta (o addirittura di più?) energia. Ad esempio, umwelt und Geomatik costruisce automobili più grandi con motori più efficienti dal punto di vista energetico, con le quali può percorrere distanze maggiori. Sistemi di riscaldamento più efficienti possono portare a temperature più elevate negli ambienti o rendere accessibili case più grandi.

Infine, se intendiamo l'intero concetto di "informatica" in termini economici come una tecnologia che ha accelerato e globalizzato molti processi economici negli ultimi anni, allora non è irragionevole sospettare che, nonostante la "dematerializzazione", il consumo di energia sia stato spesso accelerato e globalizzato come effetto collaterale.

Una nuova rivoluzione digitale

La prossima rivoluzione informatica sta suscitando nuove speranze. Il suo obiettivo è mettere le persone al centro e assisterle. I mezzi per raggiungere questo obiettivo consistono in informazioni sul mondo fisico preparate in modo intelligente e utilizzate con intelligenza. L'esempio del car sharing dimostra il fascino e i vantaggi della combinazione tra mondo fisico e cyberspazio: Se si può sempre sapere dove si trova un'auto libera e si può prenotarla immediatamente, un servizio di condivisione come questo sarà prontamente accettato.

Con le informazioni online sul mondo fisico, siamo solo all'inizio di uno sviluppo entusiasmante. Forse gli oggetti intelligenti saranno presto in grado di dirci quanta energia "grigia" utilizzano? O, in alternativa, pagheranno tacitamente una tassa energetica appropriata di loro iniziativa? Che è doppia per lo smog se l'oggetto è un'automobile?