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Energia, clima e supercomputer

 By Michelle Leslie

Le preoccupazioni ambientali ed economiche che coinvolgono l’utilizzo e la gestione sostenibile delle risorse naturali continuano a crescere a livello globale…

Le Nazioni Unite hanno sottolineato come il tema legato a un sostanziale sviluppo sostenibile sia di importanza cruciale per il raggiungimento di obiettivi in grado di prevenire l’estinzione della biodiversità.
Ma cosa succederebbe se grazie ai dati forniti dai supercalcolatori si riuscisse a fornire le soluzioni sostenibili auspicate attraverso la gestione ottimale delle risorse rinnovabili?
Qui entra in gioco il sistema di calcolo exascale. Un genio robotizzato, questi supercalcolatori possono eseguire un quintilione (1018) di calcoli al secondo. Sono in grado, infatti, di simulare un’ampia gamma di processi, dall’utilizzo di energia e acqua, alla conversione degli impianti in biocombustibili fino alle variabili climatiche regionali.
A fine gennaio, il Supercomputing Center (BSC) di Barcellona, ha ospitato un workshop sui livelli di performance dell’informatica nell’ambito dell’energia e la Cina sta investendo centinaia di milioni di dollari su quella che sarà la prossima generazione dei supercalcolatori. Dati alla mano, queste nuove macchine potrebbero essere implementate entro un anno. Tre sembrano essere i supercalcolatori che raccoglieranno dati per comprendere meglio l’impatto dei cambiamenti climatici sugli oceani che ricoprono più di due terzi del nostro pianeta.
Come riportato dalla rivista HPC Wire, “Sarà di aiuto, per esempio, la simulazione degli oceani sul nostro pianeta con una risoluzione senza precedenti. Quanto più alta è la risoluzione, tanto più attendibile è la previsione su questioni di cruciale importanza come El Nino e il cambiamento climatico”, “dando alla Cina più voce in capitolo negli affari internazionali” ha dichiarato Feng Liqiang, direttore operativo del Marine Science Data Centre di Qingdao, Shandong al South China Morning Post.

HPC for Energy

L’utilizzo del sistema di calcolo exascale per gestire in modo sostenibile i progetti energetici è l’obiettivo del progetto HPC For Energy (HPC4E). Sono molti i ruoli che i “big data” e il modello 3D svolgono nel mondo dell’energia. I supercalcolatori possono fornire agli sviluppatori una migliore comprensione delle dinamiche atmosferiche, contribuendo così a rendere i parchi eolici più competitivi. Nel mondo del biogas, il modello di combustione può ottimizzare la progettazione del combustibile e i supercalcolatori aiutano la mappatura dell’interno della Terra, inclusa l’attività sismica, fornendo dati essenziali che aiutano l’industria petrolifera e del gas nelle operazioni di perforazione. I supercalcolatori possono inoltre contribuire a combattere il cambiamento climatico attraverso l’efficienza energetica.
L’efficienza energetica sarà di importanza fondamentale per aiutare le nazioni a restare sulla strada che permetterà di rispettare gli impegni assunti nell’ambito dell’accordo di Parigi. Secondo l’Energy Information Administration (EIA), la nostra domanda globale di energia aumenterà di un considerevole 30% entro il 2040. Un’economia globale in crescita, l’industrializzazione e l’espansione demografica eserciteranno un’ulteriore pressione sulle risorse energetiche. Nel World Energy Outlook 2017, “rispetto agli ultimi venticinque anni, il modo in cui il mondo soddisfa il suo crescente fabbisogno energetico sta cambiando radicalmente nello scenario delle Nuove Politiche, con l’attuale leadership assunta dal gas naturale, dalla rapida ascesa delle energie rinnovabili e dall’efficienza energetica”.
Eni ha recentemente lanciato il computer più potente che l’industria abbia mai visto con l’introduzione dell’HPC4. Con una performance massima di 18,6 Petaflops, questo potente supercalcolatore digitalizzerà l’intera struttura operativa dell’azienda. Con una potenza di calcolo quadruplicata, l’HPC4 è una delle dieci supermacchine del pianeta. Parte integrante di una trasformazione digitale, questa tecnologia di ultima generazione massimizzerà l’efficienza e l’uso sostenibile delle risorse.
Secondo l’AD di Eni, Claudio Descalzi, l’HPC4 possiede il potenziale per cambiare l’industria energetica in generale. “Con l’HPC4 stiamo tracciando la strada per l’utilizzo di supercalcolatori dotati di sistema exascale nel settore energetico potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono gestite le attività petrolifere e del gas. In linea con la politica di sostenibilità di Eni, il Green Data Center dell’azienda e il nuovo HPC4 sono stati progettati per garantire il massimo livello di efficienza energetica al fine di minimizzare le emissioni di CO2 e i costi operativi”.
Anche British Petroleum (BP) ha annunciato il proprio investimento nel suo ultimo supercalcolatore. Il supercalcolatore più potente del mondo sarà utilizzato per l’avanzamento di opportunità di ricerca come la fisica delle rocce (le proprietà fisiche di una roccia e come queste vengono influenzate dall’ attività sismica).
Il sistema informatico exascale può anche contribuire a combattere le minacce cibernetiche delle infrastrutture critiche.

In un mondo che fa sempre più affidamento sui computer per gestire quasi tutti gli aspetti della nostra vita quotidiana, dalle attività bancarie alla fornitura di energia agli acquisti online, la complessità e la frequenza degli attacchi informatici è in aumento.
In un rapporto rilasciato dal Laboratorio Nazionale di Idaho su questo argomento, i ricercatori hanno scoperto che lo sviluppo di reti intelligenti ha reso le aziende energetiche più esposte ad attacchi informatici. La relazione ha sottolineato che “non c’è alcuno sforzo di mitigazione che possa essere efficace al 100%. Un meccanismo di difesa che funziona oggi, potrebbe non essere efficace domani – i modi e i mezzi degli attacchi informatici sono in continuo cambiamento. È fondamentale che tutti i partecipanti del settore energetico siano consapevoli dei cambiamenti a cui è soggetta la sicurezza informatica e continuino a lavorare per prevenire potenziali vulnerabilità nei sistemi che gestiscono.
I supercalcolatori combinati con l’Intelligenza Artificiale consentono un migliore processo di machine learning. Attraverso un apprendimento più rapido ed efficiente è possibile individuare e prevenire con maggiore precisione i modelli e le minacce cibernetiche, garantendo all’industria energetica e alle sue infrastrutture critiche una maggiore sicurezza.
Volendo accedere ai dati, l’Europa ha recentemente impegnato 1 miliardo di dollari per migliorare le capacità di calcolo dei supercalcolatori. Gli Stati Uniti sperano di poter disporre di un sistema exascale completo entro i prossimi tre anni, entro il 2021.

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