Dal laboratorio al centro dati: come Julia Carpenter sta realizzando la visione di un'industria dei dati sostenibile

«I centri dati hanno il potenziale per diventare uno dei settori più sostenibili in assoluto»: realizzare questo obiettivo è la missione della fondatrice di Apheros, Julia Carpenter. Julia è una scienziata dei materiali e cofondatrice dello spin-off dell'ETH Apheros, nato nel 2023, che sviluppa schiume metalliche per una dissipazione del calore particolarmente efficiente e le utilizza per costruire hardware di raffreddamento. L'azienda è nata dalla tesi di dottorato di Carpenter all'ETH e da un'idea radicalmente pragmatica: e se un giorno fosse possibile riutilizzare il 100% del calore residuo dei grandi centri di calcolo? Oggi Carpenter e la sua cofondatrice Gaëlle Andreatta mettono in pratica la loro esperienza proprio dove il fabbisogno energetico dell'economia digitale è attualmente più evidente: nel raffreddamento. 

Il percorso di Carpenter è iniziato al Politecnico federale di Zurigo: «Volevo studiare qualcosa che fosse molto diversificato. Le scienze dei materiali combinano chimica e fisica, persino biologia. Bisogna pensare in modo interdisciplinare e questo mi si addice». Durante il dottorato ha lavorato a un processo di schiumatura per metalli porosi, che è stato successivamente brevettato. Proprio questo processo costituisce oggi la base tecnica della sua azienda: con Apheros, Carpenter scala il suo processo per schiume metalliche a pori aperti e altamente conduttive e costruisce moduli di raffreddamento che convogliano il fluido attraverso i pori, aumentando così notevolmente il trasferimento di calore, anche per il raffreddamento bifase o basato sull'evaporazione nei centri di calcolo. 

Il potenziale di questa tecnologia è evidente: entro il 2030, una quota significativa dell'energia elettrica mondiale sarà necessaria solo per il raffreddamento dei dispositivi elettronici, in particolare dei centri di calcolo. Il passaggio dai sistemi ad aria a quelli a liquido è considerato prevedibile ed economicamente necessario. È proprio qui che Carpenter posiziona con successo la sua azienda: nel 2024 Carpenter viene inserita nella lista globale degli «Innovators Under 35» della MIT Technology Review. Nell'agosto 2024, Apheros conclude il suo primo round di finanziamento a sette cifre (circa 1,85 milioni di dollari USA). Il capitale viene investito nella produzione, nella qualificazione e nei primi roll-out. Nel 2025 segue il riconoscimento come Sustainable Shaper. 

Carpenter riassume brevemente ciò che la spinge: rendere l'efficienza redditizia per gli operatori, le città e le reti. Ciò include l'uso coerente del calore residuo. Nel raffreddamento a liquido dei centri di calcolo vede ancora un grande potenziale inutilizzato: «Mi piacerebbe contribuire a far sì che i grandi centri di dati vengano raffreddati solo con liquidi e che il calore residuo venga riutilizzato al 100%. Ciò consentirebbe non solo di risparmiare fino al 90% di acqua e fino al 35% di elettricità, ma anche di utilizzare due volte l'intera energia: una volta per il calcolo (potenza di calcolo, ndr) e una volta, ad esempio, per il teleriscaldamento». 

Siti vicini tra loro che producono calore residuo, come centri di calcolo, ospedali o piscine, rappresenterebbero così fonti di calore pianificabili e disponibili tutto l'anno. Con una scelta oculata dei siti e un collegamento dei sistemi, un problema di raffreddamento potrebbe trasformarsi in un vantaggio infrastrutturale che consente di risparmiare elettricità e acqua e di accelerare la decarbonizzazione del calore. Per Carpenter, l'incentivo risiede anche nel potenziale economico delle nuove soluzioni di calore residuo: «La sostenibilità da sola raramente è un incentivo al cambiamento. È nostro compito rendere la sostenibilità l'unica opzione economica».