Fra computer, smartphone, tablet, gadget indossabili e l’Internet delle cose, il numero di dispositivi connessi in giro per il mondo sta crescendo rapidamente, e tutti questi dispositivi necessitano di energia, anche se non sono attivati. Questo potrebbe essere un problema.
Un nuovo rapporto dell’International Energy Agency (IEA), un’organizzazione governativa dedicata alla fornitura di energie pulite e affidabili, spiega che la domanda di elettricità dei dispositivi connessi nel 2008 – 420 terawatt-ora in tutto il mondo — era pari a quella della Francia; nel 2013 la domanda ha sorpassato quella del Canada, raggiungendo i 616 terawatt-ora. Secondo la proiezione del rapporto, entro il 2025 i dispositivi connessi ammonteranno al 6 per cento della domanda globale di elettricità con 1.140 terawatt-ora di consumo. Fino all’ottanta per cento di quella domanda verrà utilizzata semplicemente per mantenere la connessione alla rete in modalità standby.
Stando al rapporto della IEA, gli attuali dispositivi connessi presentano un paradosso. «Hanno l’enorme potenziale di fornire efficienze diversificate in svariati settori e servizi, eppure non riescono a sfruttare al meglio il loro potenziale e mantenere un’efficienza energetica». Secondo la IEA, la semplice riduzione del consumo energetico dei dispositivi in modalità standby potrebbe ridurre la domanda energetica nel mondo di 600 terawatt-ora l’anno entro il 2020».
I ricercatori stanno lavorando a sistemi per garantire che questi dispositivi siano il più efficienti possibile quando sono in modalità standby — che in termini di consumo è come se fossero spenti.
La memoria operativa nei dispositivi odierni accumula i bit di informazione caricando e scaricando elettricamente dei condensatori. L’informazione è persa se manca l’alimentazione, per cui questa memoria è piuttosto volatile, (I nostri computer utilizzano anche memorie flash, ma queste risultano troppo lente per servire da memoria operativa, e vengono così adoperate solamente per l’accumulo di massa). Con un approccio alternativo, conosciuto come spintronica, le informazioni verrebbero raccolte negli spin degli elettroni, un fenomeno meccanico-quantistico che può perdurare anche quando la corrente viene interrotta.
Nel 2001, un ricercatore giapponese di nome Koji Ando coniò il termine “informatica normalmente spenta” per descrivere dispositivi basati sulla spintronica che, a differenza dei nostri dispositivi “normalmente accesi”, si spegnerebbero completamente fra le varie operazioni — persino nei millisecondi di ritardo fra le battute della tastiera quando scriviamo. Quando Ando, un ricercatore del National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Giappone, propose questa idea per la prima volta, la spintronica era ancora troppo limitata rispetto all’esistente tecnologia di memoria per risultare commercialmente competitiva. Alcuni ricercatori accademici e società quali Qualcomm, Toshiba e IBM, hanno però portato avanti il lavoro, e questa primavera Ando e colleghi hanno descritto sul Journal of Applied Physics che la tecnologia potrebbe essere adoperata come base per alcune funzioni di memoria nei computer nel giro di 5-10 anni.
