Innovazione

Quantum Computing: una tecnologia che cambia il settore energia

E.ON, grazie al supporto di IBM; è la prima utility al mondo ad aver puntato su questa tecnologia. Che ha le potenzialità per risolvere molti problemi nel settore

05 Apr 2022

Gianluigi Torchiani

Il settore energetico, come abbiamo più volte raccontato, è alle prese con una importante trasformazione digitale, principalmente messa in atto per governare la riconversione green del tradizionale modo di produrre e distribuire l’energia. Alcune di queste tecnologie sono già utilizzate ampliamente da utility e altri operatori (cloud, IoT), altre sono in rampa di lancio (analytics, intelligenza artificiale), altre ancora sono in fase sperimentale. Una di queste ultime è il quantum computing, il cui possibile impatto sul sistema energetico è stato affrontato in occasione di una recente tavola rotonda organizzata da IBM, che ha visto la partecipazione dell’utility tedesca E.ON, il primo fornitore di energia al mondo che sta sfruttando le potenzialità del quantum computing. Un operatore che, come tutti gli altri del settore energetico, sta affrontando le grandi sfide imposte dalla necessità della decarbonizzazione. Un fenomeno che comporta la necessità di gestire al meglio il noto problema dell’intermittenza delle rinnovabili più diffuse (ovvero eolico e fotovoltaico), nonché della decentralizzazione delle fonti energetiche.

La spinta della transizione energetica

Come ha messo in evidenza Viktoria Ossadnik, COO e membro del consiglio di amministrazione E.ON SE, “ La transizione energetica sarà ancora più importante nei prossimi anni, bisognerà sicuramente andare molto più veloce di quanto non si sia fatto finora. Un tempo con la produzione centralizzata tutto era molto programmabile, si sapeva molto bene quanta energia avresti prodotto e distribuito; anche la domanda tutto sommato era abbastanza prevedibile. Con le rinnovabili non è più così e in più ci sono nuovi trend come l’elettrificazione, che coinvolge sempre di più l’industria e il settore della mobilità. Noi siamo proprio nel mezzo di questo cambiamento, che passa per la digitalizzazione, anzi penso che senza le nuove tecnologie digitali il cambiamento sarebbe davvero impossibile da governare. L’attuale sistema energetico è infatti super complesso, con tantissime variabili”.

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Le prospettive del Quantum Computing

Da qui la scelta di E.ON di puntare anche sul quantum computing: i quantum computer sono calcolatori che sfruttano le leggi della fisica e della meccanica quantistica, quella che studia le particelle subatomiche. La loro unità fondamentale è il bit quantistico o qubit, legato allo stato in cui si trova una particella o un atomo e le cui peculiarità permettono di svolgere i calcoli in modo molto più veloce. “Il quantum computing è un paradigma che sta radicalmente cambiando il panorama dell’informatica, in questa fase in IBM lo stiamo sviluppando concretamente ed è un percorso molto eccitante. Si tratta di un tipo diverso di computer, anche nella struttura che possiamo vedere all’esterno. Invece dei bit si utilizzano i quantum bit che sono basati sulla fisica quantistica. Soprattutto i computer quantistici sono in grado di fare calcoli che sarebbero impossibili per un classico computer. In IBM abbiamo una roadmap precisa per i prossimi sei anni per il quantum computing, che porterà alla costruzione di software e applicazioni dedicate”, ha spiegato Heike Riel, IBM Fellow, Head Science & Technology, Lead IBM Research Quantum Europe.

I benefici del Quantum Computing

Ad esempio, nell’ambito del progetto Vehicle to Grid (V2G) di E.ON, le batterie dei veicoli elettrici sono collegate alla rete di distribuzione come mezzo di accumulo flessibile, così da compensare le fluttuazioni nella produzione di energie rinnovabili. Il coordinamento e il controllo del sistema richiedono un’enorme potenza di calcolo, che gli attuali sistemi informatici classici non sono capaci di assicurare in tempi ragionevoli. Un computer quantistico ha il potenziale per eseguire questi calcoli necessari in un periodo di tempo più breve. L’aspettativa è di una crescita notevole di questa tecnologia nel prossimo futuro, che si accentuerà ulteriormente nella seconda metà di questo decennio. Oltre a financial services e manufacturing, anche il mondo dell’energia sarà particolarmente interessato a questo cambiamento: “ Il quantum computing avrà il compito di ottimizzare il sistema e rendere più possibile e semplice la capacità di accoglimento delle energie rinnovabili. Si tratta di un passaggio che i tradizionali computer faticano a supportare, oppure lo fanno soltanto con un certo grado di approssimazione: pensiamo ad esempio al meteo forecasting, cruciale per stabilire l’esatta dinamica della produzione da fonti intermittenti. Ecco perché il quantum computing sarà un facilitatore della transformation green. Non sarà un viaggio facile per nessuno ma il potenziale è veramente importante. Pensiamo che l’adozione di questa tecnologia da parte di alcuni pionieri come E.On spingerà altri attori a puntarci”, ha evidenziato Stefano Perini, Senior Research Analyst, European Industry Solutions, IDC.

Non solo rinnovabili

Oltre alla gestione delle rinnovabili, il quantum compunting potrebbe aiutare gli operatori del settore a conciliare istantaneamente le esigenze di bilanciamento e commerciali con la miriade di normative che regolano il funzionamento del settore energetico. In ambito sostenibilità, IBM vede nel quantum anche uno strumento che può consentire di comprendere come sviluppare batterie più performanti, oppure sviluppare materiali che siano in grado di assorbire la CO2 prodotta dalle attività antropiche. Lo sviluppo futuro del Quantum computing non dovrebbe essere inficiato neppure dal timore che questa tecnologia possa essere eccessivamente energivora: la realtà è che i consumi energetici del quantum computing sono già oggi nettamente inferiori a quelli dell’HPC. Inoltre, la capacità di risolvere calcoli e problemi in tempi più rapidi riduce ulteriormente il fabbisogno necessario. Attenzione però: “Il quantum computing non rimpiazzerà sicuramente i classici computer. Il futuro del computing vedrà la presenza del tradizionale paradigma del computer, potenziato dall’AI e potrà avvalersi della collaborazione del quantum computing. In particolare per risolvere alcuni problemi specifici, che richiederebbero troppo tempo, energie e costi o in cui si avrebbe solo un’approssimazione, il quantum computing può davvero fare la differenza”, puntualizza Riel.

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Gianluigi Torchiani

Nato a Cagliari nel 1981, giornalista professionista, scrive da quindici anni di tecnologia ed energia. Dal 2014 è editor per il Gruppo Digital360

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