Gestione dell’acqua nei data center: cosa insegnano i modelli internazionali

Gestione dell’acqua nei data center: cosa insegnano i modelli internazionali

23 Luglio 26

Come avviene la gestione dell’acqua nei data center, in quelle aree dove sono installati da più tempo che in Italia? Singapore distribuisce acqua rigenerata ai data center attraverso una rete dedicata. In Georgia, un impianto di Google utilizza acque reflue municipali trattate per il raffreddamento. Microsoft sta sviluppando nuovi sistemi di raffreddamento a circuito chiuso per i data center destinati all’intelligenza artificiale: l’acqua viene riutilizzata continuamente nel circuito, riducendo il consumo legato all’evaporazione. 

Tre approcci che mostrano quanto la gestione dell’acqua nei data center stia cambiando insieme alle infrastrutture digitali. La crescita della capacità di calcolo aumenta l’attenzione verso disponibilità della risorsa, consumi e impatto sui territori, ma le risposte adottate variano in funzione del clima, delle fonti idriche disponibili e delle tecnologie di raffreddamento.

Anche quando si utilizzano acque reflue depurate, acqua rigenerata o altre fonti non convenzionali, resta da definire come trattarle prima dell’ingresso nei circuiti e come gestire i flussi prodotti successivamente.  Durezza, salinità, silice, solidi sospesi e carica microbiologica incidono sul funzionamento degli impianti. Il ricircolo, a sua volta, concentra progressivamente alcune sostanze e genera spurghi che possono richiedere ulteriori trattamenti.

Per questo, la strategia idrica di un data center coinvolge l’intero ciclo: approvvigionamento, produzione dell’acqua tecnica, raffreddamento, recupero, riuso e gestione degli scarichi.

Data center e acqua rigenerata: il modello di Singapore

Singapore rappresenta uno dei riferimenti internazionali più avanzati nell’impiego di acqua recuperata. La scarsità di risorse idriche naturali ha portato il Paese a sviluppare un sistema strutturato di produzione e distribuzione di NEWater, acqua rigenerata ottenuta attraverso trattamenti avanzati.

Il processo comprende filtrazione a membrane, osmosi inversa e disinfezione ultravioletta. L’acqua prodotta viene destinata prevalentemente agli impieghi industriali non potabili e ai sistemi di climatizzazione attraverso una rete di distribuzione dedicata. Nel febbraio 2026, rispondendo a un’interrogazione parlamentare sui consumi idrici del settore, il Ministero della Sostenibilità e dell’Ambiente di Singapore ha indicato che la maggior parte dell’acqua fornita ai data center proviene da NEWater anziché dalle riserve di acqua dolce.

Il sistema mostra una possibile applicazione su larga scala del riuso idrico, ma evidenzia anche l’importanza del trattamento dell’acqua in funzione dell’utilizzo finale.

L’acqua destinata ai sistemi di raffreddamento deve infatti rispettare requisiti precisi. Durezza e silice possono favorire la formazione di depositi. La presenza di solidi sospesi può interferire con apparecchiature e scambiatori. Una gestione inadeguata della componente microbiologica può favorire fenomeni di biofouling, mentre alcuni parametri chimici incidono sul rischio di corrosione.

Queste caratteristiche influenzano anche la quantità di acqua che può essere mantenuta in ricircolo. Nei sistemi evaporativi, infatti, l’acqua evapora mentre sali e altre sostanze disciolte restano nel circuito e aumentano progressivamente di concentrazione. La qualità dell’acqua in ingresso determina quindi, insieme al trattamento applicato, fino a quale livello di concentrazione il sistema può operare prima che diventi necessario effettuare uno spurgo.

Quando e come l’acqua trattata è efficiente

Un’acqua adeguatamente trattata può consentire di aumentare i cicli di concentrazione e ridurre il volume di acqua nuova da reintegrare. Oltre una determinata soglia, però, l’accumulo di silice, sali e altri composti aumenta il rischio di scaling, corrosione e perdita di efficienza degli scambiatori. La disponibilità di acqua rigenerata riduce quindi la dipendenza dalle fonti potabili, ma la sua effettiva convenienza dipende anche da quanto può essere ricircolata e da come saranno gestiti gli spurghi prodotti.

Singapore monitora inoltre l’efficienza idrica delle attività industriali attraverso benchmark settoriali. Nei dati pubblicati da PUB nel dicembre 2025, il valore mediano indicato per i data center è pari a 2,1 metri cubi di acqua per MWh.

Il dato non descrive il consumo di ogni singolo impianto, perché configurazione tecnologica, clima e modalità di raffreddamento possono produrre differenze rilevanti. Offre però un riferimento per misurare le prestazioni e confrontare strutture con caratteristiche analoghe.

Riuso delle acque reflue per raffreddare i data center

Negli Stati Uniti alcuni progetti hanno sviluppato un collegamento diretto tra data center e infrastrutture locali di depurazione. Nella contea di Douglas, in Georgia, Google utilizza per il raffreddamento del proprio data center acqua reflua municipale trattata. La risorsa viene recuperata invece di essere restituita direttamente al fiume Chattahoochee e impiegata nei sistemi di cooling. La quota che non evapora viene successivamente trattata prima della restituzione al corpo idrico.

Secondo Google, fonti non potabili o recuperate vengono utilizzate in oltre un quarto dei campus che ospitano i suoi data center. Una configurazione di questo tipo richiede un’integrazione stretta tra infrastruttura digitale e sistema idrico locale. La disponibilità teorica di una fonte alternativa deve essere confrontata con portate effettivamente disponibili, variazioni stagionali e qualità dell’acqua.

Cambiano anche le esigenze di trattamento. Un’acqua reflua depurata può contenere concentrazioni residue di sostanze incompatibili con il circuito di raffreddamento, oppure presentare caratteristiche variabili nel corso del tempo. Prima del riuso possono quindi essere necessarie fasi di filtrazione, affinamento, disinfezione o trattamento a membrane.

Progettare adeguatamente il ricircolo

La progettazione deve considerare anche ciò che accade durante il ricircolo. Con l’evaporazione, una parte dell’acqua lascia il circuito mentre i sali disciolti rimangono e aumentano progressivamente di concentrazione. Per evitare incrostazioni, corrosione e perdita di efficienza è necessario scaricare periodicamente una quota dell’acqua circolante.

Il volume e la composizione di questi spurghi dipendono direttamente dalla qualità dell’acqua di reintegro e dal numero di cicli di concentrazione raggiungibili. Un’acqua con basse concentrazioni iniziali dei parametri più critici può essere ricircolata più a lungo; una fonte caratterizzata da salinità, durezza o silice più elevate può invece richiedere un trattamento preliminare più spinto oppure generare spurghi più frequenti e concentrati.

Sono proprio le caratteristiche dello spurgo a determinare, a valle, quali possibilità di recupero siano realisticamente disponibili. Prima di valutare ultrafiltrazione, osmosi inversa o processi di concentrazione più avanzati occorre conoscere il carico salino, la presenza di silice, i prodotti utilizzati per il condizionamento del circuito e gli eventuali contaminanti presenti. Sono i reflui delle torri di raffreddamento uno dei flussi più rilevanti nella gestione idrica dei data center che utilizzano sistemi evaporativi.

Raffreddamento: il rapporto tra consumo di acqua ed energia

La scelta della tecnologia di raffreddamento incide direttamente sul consumo idrico del data center. I sistemi evaporativi possono garantire buone prestazioni energetiche in determinate condizioni climatiche, ma utilizzano acqua attraverso il processo di evaporazione. Le soluzioni basate prevalentemente sul raffreddamento ad aria possono ridurre il fabbisogno idrico, mentre il loro rendimento energetico dipende dalle condizioni ambientali e dall’architettura dell’impianto.

Per questo i grandi operatori stanno differenziando le strategie in base ai territori. Google dichiara di considerare le condizioni del bacino idrico nella scelta delle soluzioni di raffreddamento. Nelle aree caratterizzate da maggiore stress idrico, l’azienda indica tra le possibili opzioni il ricorso al raffreddamento ad aria o all’utilizzo di acqua riciclata.

Microsoft sta lavorando invece su sistemi di raffreddamento diretto dei chip basati su circuiti chiusi. Nei nuovi progetti destinati ai carichi di intelligenza artificiale, l’acqua utilizzata per sottrarre calore viene fatta circolare senza essere dispersa attraverso evaporazione.

Secondo i dati comunicati dall’azienda, questa configurazione può evitare il consumo di oltre 125 milioni di litri di acqua all’anno per singolo data center rispetto alle soluzioni prese come riferimento nel confronto. I primi progetti pilota basati sul nuovo design sono previsti nel 2026 a Phoenix, in Arizona, e Mount Pleasant, in Wisconsin.

Tecnologie differenti producono quindi profili idrici differenti. Per valutare l’efficienza di un data center occorre mettere in relazione consumo di acqua, consumo energetico, clima locale, densità di calcolo e disponibilità delle fonti.

Water Usage Effectiveness: misurare l’efficienza idrica dei data center

Accanto al Power Usage Effectiveness, utilizzato per misurare l’efficienza energetica, il settore ricorre sempre più spesso al Water Usage Effectiveness, o WUE. L’indicatore mette in relazione il consumo annuo di acqua con l’energia utilizzata dalle apparecchiature IT e permette di confrontare le prestazioni idriche delle infrastrutture.

Il valore deve però essere interpretato considerando la configurazione dell’impianto. Un basso consumo diretto di acqua all’interno del data center non descrive necessariamente l’intera impronta idrica dell’infrastruttura, soprattutto quando l’energia elettrica utilizzata è prodotta attraverso processi che richiedono a loro volta acqua.

Per la gestione operativa, il WUE rimane comunque uno strumento utile per monitorare l’evoluzione dei consumi e verificare l’effetto degli interventi di efficientamento, riuso e recupero.

Spurghi delle torri di raffreddamento e recupero dell’acqua

L’aumento del ricircolo riduce il bisogno di nuova acqua in ingresso, ma concentra progressivamente sali e altre sostanze presenti nel circuito. Gli spurghi delle torri evaporative possono contenere livelli elevati di salinità, silice e prodotti utilizzati per il trattamento chimico dell’acqua. A questi si aggiungono eventuali acque di manutenzione e lavaggio, che possono avere una composizione differente.

La possibilità di recuperare quest’acqua dipende quindi da ciò che è avvenuto nelle fasi precedenti del ciclo. Fonte di approvvigionamento, trattamento iniziale e numero di cicli di concentrazione concorrono a determinare la qualità dello spurgo. Aumentare il ricircolo può ridurre i consumi complessivi, ma produce un flusso residuo più concentrato, che richiede tecnologie adeguate per poter recuperare altra acqua senza trasferire il problema a valle.

Le tecnologie necessarie dipendono dalla qualità del flusso e dall’obiettivo di recupero. Filtrazione e ultrafiltrazione possono essere utilizzate come trattamento preliminare. L’osmosi inversa consente, in condizioni compatibili, di separare una quota di acqua recuperabile da un concentrato a maggiore salinità. Quando gli obiettivi di recupero diventano più spinti, possono essere valutate tecnologie di evaporazione e cristallizzazione oppure configurazioni orientate alla minimizzazione degli scarichi e allo Zero Liquid Discharge.

La composizione del refluo rimane determinante. Acque contenenti contaminanti organici, metalli o composti difficili da trattare possono richiedere processi aggiuntivi prima delle fasi di recupero a membrane.

Progettare il ciclo idrico per i data center

Le esperienze internazionali mostrano configurazioni molto diverse: acqua rigenerata distribuita attraverso reti dedicate, riuso di reflui municipali, circuiti chiusi di raffreddamento e strategie differenziate in base allo stress idrico locale.

In tutte queste configurazioni, la qualità dell’acqua condiziona le tecnologie che possono essere utilizzate. È un ambito nel quale le competenze sviluppate nel trattamento delle acque industriali trovano una nuova applicazione. Iride Acque sta lavorando a un approccio dedicato al settore dei data center basato sulla gestione integrata dell’intero ciclo idrico: trattamento dell’acqua in ingresso, produzione di acqua tecnica, recupero degli spurghi, riuso e minimizzazione degli scarichi.

La configurazione può comprendere filtrazione, addolcimento, ultrafiltrazione, osmosi inversa, demineralizzazione, disinfezione e sistemi dedicati alla gestione dei reflui più complessi. Nei progetti con elevati obiettivi di recupero possono essere integrate tecnologie per la concentrazione e la riduzione dei volumi residui.

Automazione e monitoraggio permettono inoltre di seguire i parametri dell’acqua e adattare il funzionamento del trattamento alle variazioni operative.

Caratterizzare la risorsa è il punto di partenza

Per i data center che intendono utilizzare fonti alternative all’acqua potabile, il punto di partenza diventa quindi la caratterizzazione della risorsa effettivamente disponibile. Da quel dato dipendono la qualità richiesta in ingresso al circuito, il trattamento necessario, il numero di cicli di concentrazione raggiungibili, la quantità e la composizione degli spurghi prodotti e, infine, la quota di acqua che può essere recuperata.

Sono passaggi strettamente collegati. Intervenire sulla qualità dell’acqua a monte può aumentare la capacità di ricircolo; aumentare il ricircolo modifica la concentrazione dello spurgo; la composizione dello spurgo stabilisce quali tecnologie di recupero possano essere applicate e con quali rese.

La riduzione del prelievo di acqua primaria si gioca lungo questa catena di decisioni tecniche. Quanto più il ciclo viene progettato per recuperare e riutilizzare l’acqua, tanto maggiore diventa la necessità di conoscere e controllare ciò che progressivamente si concentra nei flussi residui.

Approfondisci il tema della disponibilità di fonti alternative e del quadro normativo italiano sui data center.

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