Abstract
Con la corsa globale all’intelligenza artificiale che sta moltiplicando il numero e le dimensioni dei data center, cresce l’esigenza di aumentare l’efficienza energetica di queste infrastrutture, riducendo consumi, perdite di rete e impatto ambientale. È questo il contesto, che vede l’ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in HPC, Big Data e Quantum Computing in prima linea, in cui prende forma SURE (SUperconducting – REliability & Efficiency), il progetto che porterà alla sperimentazione di un innovativo cavo superconduttore destinato ad alimentare il nuovo data center dei Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), finanziato dal Centro Nazionale ICSC grazie ai fondi PNRR.
Presentato da INFN e ASG Superconductors, il progetto SURE punta a sviluppare una linea elettrica innovativa capace di trasportare grandi quantità di energia con perdite praticamente nulle, rispondendo così a una delle principali criticità poste dall’espansione dei sistemi di calcolo ad alte prestazioni e delle applicazioni di intelligenza artificiale.
L’iniziativa nasce dalla collaborazione tra il Laboratorio Acceleratori e Superconduttività Applicata (LASA) dell’INFN di Milano, che coordina il progetto, i Laboratori Nazionali di Frascati e ASG Superconductors. Il programma è finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca attraverso il Fondo Italiano per le Scienze Applicate (FISA), con un investimento complessivo di 5,8 milioni di euro e una durata prevista fino al 2031. SURE è un’iniziativa di trasferimento tecnologico che si sviluppa dai risultati del progetto IRIS, finanziato dal MUR con fondi PNRR, che sta portando alla realizzazione di un prototipo di un cavo superconduttivo da 1GW per il trasporto più efficiente di grandi potenze elettriche.
Il commento di Antonio Zoccoli
“SURE è un esempio virtuoso di trasferimento tecnologico dalla ricerca all’industria”, sottolinea Antonio Zoccoli, presidente INFN e del Centro Nazionale ICSC. “Le tecnologie sviluppate dall’INFN per la fisica di frontiera trovano oggi una nuova applicazione in un settore strategico come quello dei data centre, il cui fabbisogno energetico è destinato a crescere con lo sviluppo dell’intelligenza artificiale e del calcolo ad alte prestazioni. Inoltre, possono essere impiegate anche in molti altri ambiti caratterizzati da elevati consumi energetici. Progetti come questo dimostrano come la ricerca possa contribuire a realizzare infrastrutture più efficienti e sostenibili, favorendo al tempo stesso l’innovazione e rafforzando la competitività del Paese”.
Il progetto SURE
L’elemento centrale del progetto sarà però proprio il sito di Frascati. Qui verrà installato il prototipo di cavo superconduttore in diboruro di magnesio (MgB₂) e qui sarà effettuata la fase decisiva di sperimentazione, integrazione operativa e validazione della tecnologia per l’alimentazione del nuovo data center INFN finanziato dall’ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in HPC, Big Data e Quantum Computing. I Laboratori Nazionali di Frascati avranno infatti il compito di verificare il funzionamento della linea in condizioni reali, raccogliendo dati fondamentali sull’affidabilità delle connessioni superconduttive collegate alla rete elettrica e valutandone l’applicabilità su larga scala.
La tecnologia sviluppata
La tecnologia sviluppata nell’ambito di SURE si basa sul diboruro di magnesio, materiale che diventa superconduttore a circa 20 kelvin (-253 gradi Celsius), una temperatura ottenibile con sistemi criogenici industriali a ciclo chiuso e nettamente meno onerosa rispetto a quella richiesta dai superconduttori tradizionali utilizzati nei grandi acceleratori. In queste condizioni il cavo elimina quasi completamente la resistenza elettrica, consentendo il trasporto di una quantità di energia fino a dieci volte superiore rispetto ai sistemi convenzionali a parità di ingombro.
Il prototipo, che sarà realizzato da ASG Superconductors in collaborazione con l’INFN. avrà una lunghezza di 50 metri, una capacità di 1.500 ampere a 400 volt e una potenza di 0,6 MW. Oltre all’assenza di perdite, la soluzione promette una drastica riduzione degli spazi occupati dalle infrastrutture elettriche e una maggiore flessibilità nell’espansione futura dei data center, evitando costosi adeguamenti degli impianti energetici.
Data Center e AI sostenibili
La validazione della tecnologia a Frascati rappresenta quindi molto più di un semplice test. Costituisce un banco di prova strategico per verificare come la superconduttività possa diventare una risposta concreta alla crescente domanda energetica generata dall’intelligenza artificiale. Un obiettivo che si inserisce pienamente nella missione del Centro Nazionale ICSC: dotare il Paese di infrastrutture digitali avanzate, efficienti e sostenibili, rafforzando al tempo stesso la competitività italiana nelle tecnologie chiave del futuro.
