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Actuellement, les infrastructures de data center commencent à devenir des facteurs de nuisance pour l’environnement. En effet, l’avancement de la technologie actuelle engendre continuellement de nouvelles données, ce qui implique des exigences énergétiques de plus en plus élevées pour les centres de traitement.
Les data centers représentent les principaux éléments pour la progression vers le cloud computing. Cependant, ils constituent de nouvelles menaces dans la lutte contre le changement climatique. Des solutions pour réduire leur impact environnemental doivent donc être prises en compte pour préserver une avancée technologique « verte ».
Pourquoi un data center nuit-il autant à l’environnement ?
Les technologies comme Internet, le Cloud et les intelligences artificielles ont entraîné une véritable explosion du nombre de données produites à l’échelle de l’humanité. L’ensemble de ces technologies de gestion et de trafic de données constitue ce qui s’appelle le Big Data.
Actuellement, il est évident que les besoins en data centers progressent de manière proportionnelle aux besoins de stockage des données. Alors que le monde ne comptait que 500 000 data centers en 2012, le nombre de ces derniers dépasse aujourd’hui les 8 millions. En même temps, leurs impacts environnementaux augmentent proportionnellement par rapport à leurs nombres.
Data center : un facteur potentiel pour le réchauffement climatique
Dans une démarche pour un développement à grande échelle, la mise en place de data centers contribuerait rapidement au réchauffement climatique. Représentant 2 % des émissions de gaz à effet de serre totales, l’empreinte carbone des centres de données est comparable à celle du transport aérien. Le stockage des données est susceptible de générer des émissions à hauteur de 14 % à l’horizon 2040.
En parallèle, un data center déjà en place constitue un véritable barrage pour la protection de l’environnement. La convention citoyenne pour le climat se focalise sur la réduction des émissions provenant des industries de l’automobile, de l’aviation et de l’énergie. Cependant, c’est l’industrie du traitement des données qui est sur le point de produire des émissions de gaz à effet de serre plus importantes que tous ces secteurs réunis.
Les data centers sont au sommet de la consommation énergétique mondiale
De nos jours, les data centers du monde consomment davantage d’énergies (416,2 térawattheures). C’est plus que la totalité de la consommation électrique de la Grande-Bretagne (300 térawattheures). Conformément à des études récentes, les data centers détiennent actuellement un niveau élevé de la consommation d’énergie des technologies (17 %).
Selon les estimations, la consommation double tous les quatre ans. Les data centers du monde pourraient utiliser 10 % de la production électrique mondiale en 2030. Pourtant, ils n’en consomment que seulement 3 % à l’heure actuelle.
Il faut également tenir compte du fait que les centres de traitement de données sont un regroupement de nombreux ordinateurs travaillant à fond en toutes circonstances. En réalité, ces ordinateurs atteignent des températures extrêmes.
Il faut donc prévoir des systèmes de refroidissement afin de prévenir la saturation et de faire en sorte qu’ils fonctionnent sans interruption. Le refroidissement d’un data center est responsable de près de 40 % de l’énergie qu’il utilise.
Une menace potentielle pour la faune et la flore environnante
La construction de multiples data centers pourrait altérer l’écosystème naturel du site d’installation et augmenter le nombre d’espèces menacées. En effet, la création d’un data center nécessite un grand espace susceptible de remplacer un endroit censé être réservé aux animaux et aux plantes.
Par ailleurs, à en croire les résultats de recherches menées par les scientifiques de la Walsh University, les répercussions d’un data center sur l’environnement sont aussi dues aux rejets de produits utilisés pour les systèmes de refroidissement. Ces derniers font appel à des substances chimiques nocives et à des batteries de réserve en cas de défaillance de l’alimentation électrique.
D’une part, la collecte en masse de ces éléments auprès des mines est une activité nuisible pour la Terre. D’autant plus si elle n’est pas soumise à des réglementations spécifiques. D’autre part, la mise au rebut des batteries munies d’éléments toxiques après usage constitue un risque notable pour les êtres vivants.
Les solutions face aux répercussions des data centers sur l’environnement
Il existe de nombreuses méthodes alternatives pour mettre en place et exploiter un data center plus respectueux de l’environnement. Cela permet en même temps de s’inscrire dans un contexte de développement durable.
La majorité des entreprises technologiques tentent désormais de concevoir de nouveaux types de data center écologiquement viable. A cela s’ajoutent les data center plus soucieux sur la préservation de l’environnement sont. Diverses possibilités sont envisagées, en particulier en ce qui concerne les systèmes de refroidissement.
Recourir à des systèmes de refroidissement plus écologiques.
Le moyen le plus simple permettant d’éviter le risque de surchauffe des serveurs consiste à recourir à des systèmes de refroidissement alimenté par la même énergie utilisée par le data center. Toutefois, la construction d’un data center au sein de zones au climat froid naturel représente déjà une solution plus respectueuse de l’environnement.
Dès 2009, Google a opté pour l’ouverture d’un centre de données situé à Hamina, en Finlande. Le géant américain a annoncé en mai 2019 un nouvel investissement de 600 millions USD pour ce projet écologique. Dans ce centre, le refroidissement des serveurs se fait avec de l’eau de mer glaciale, une ressource entièrement naturelle. L’eau de pluie est aussi exploitée à cette intention. De son côté, Microsoft a aménagé un data center sous-marin.
La possibilité de maintenir en activité un nombre réduit de serveurs simultanément est également une solution. Facebook a en effet inventé en 2014 un système baptisé Autoscale pour la réduction des serveurs mis sous tension lorsque le trafic est moindre. Grâce à ce système, la consommation d’énergie est réduite de 10 à 15 %.
Data center : utilisation d’énergies renouvelables
Une autre initiative pour un data center en accord avec l’environnement réside dans l’utilisation d’énergies renouvelables. C’est aussi bien valable pour l’alimentation que pour le refroidissement. Un grand nombre d’entreprises envisagent de recourir à ce type d’énergie. Notons que l’énergie alternative provient actuellement des éoliennes, des centrales hydrauliques et des plaques solaires.
A titre d’exemple, Apple dispose de la plus importante installation alimentée par énergie solaire du secteur privé. Le géant de la technologie est parvenu à un taux d’énergie renouvelable proche de 100 % pour ses data centers. Le centre de Facebook situé en Iowa fait également usage de turbines éoliennes.
Quant à Amazon et Microsoft, ils ont franchi le cap de 50 % d’énergie écologique en 2018, au sein de leurs propres infrastructures. Les deux entreprises multinationales promettent de parvenir à un objectif de 100 % dès que cela sera faisable.
Adopter la technologie de l’IA pour une gestion efficace des ressources
Une autre voie tout récemment étudiée concerne le recours à l’intelligence artificielle. Grâce à l’analyse des données de sortie, du taux d’humidité, de la température et de toute autre statistique pertinente, l’IA est en mesure de découvrir des moyens permettant une meilleure performance énergétique.
Cette nouvelle approche vient tout juste d’être lancée, mais pourrait prochainement impacter le fonctionnement du secteur du cloud computing. Elle devrait faire son apparition dans les centres hyperscale, totalement adaptés et perfectionnés pour une prise en charge robotique.
La robotique permet justement de diminuer considérablement le besoin en techniciens chargés de la gestion des serveurs d’un centre. En outre, le fait de ne pas faire appel au personnel permet à une entreprise de bénéficier d’un niveau de température et d’humidité supérieur. Par conséquent, cela limite les exigences en matière de refroidissement et réduit ainsi les besoins en énergie.
Actualiser les matérielles pour réduire les besoins énergétiques
Control Up, une plateforme de surveillance et de gestion informatique de pointe, a réalisé une analyse qui a révélé un suréquipement en matériel de 77 % chez la plupart des serveurs. Ce qui augmente indûment leur niveau de consommation. L’utilisation de serveurs plus récents et plus écologiques constitue une solution notable à ce problème.
De façon similaire, les systèmes désagrégés offrant une infrastructure de type modulaire prévoient des améliorations limitées sur des composants spécifiques. Ils maintiennent ainsi le matériel qui n’a pas besoin de renouvellement.
La solution, estime Ian Whitfield, directeur général de la société Red Engineering, consiste à concevoir des data centers qui consomment moins d’énergie. Cela implique de recourir aux technologies de construction les plus récentes. Il faut aussi prendre en compte toute la chaîne logistique pour obtenir les matériaux requis.
Data centers et consommation d’eau : une menace pour demain ?
Les data centers consomment des quantités croissantes d’eau pour refroidir leurs serveurs. À Wissous, en Essonne, par exemple, le projet d’extension d’un data center Amazon illustre les tensions liées à cet usage. Les volumes d’eau nécessaires pour ce site sont estimés entre 850 et 2 000 m³ par an. Un chiffre dénoncé par des opposants qui pointent l’opacité des informations fournies.
Les systèmes de refroidissement comme ceux dits adiabatiques consomment davantage d’eau pour réduire la consommation électrique. Ce choix, bien qu’énergétiquement avantageux, crée un paradoxe. Il permet de préserver l’électricité, mais au prix d’une ressource hydrique de plus en plus rare. En 2022, Google a déclaré avoir utilisé 28 milliards de litres d’eau pour ses data centers, une consommation majoritairement d’eau potable. Avec une croissance annuelle projetée de 12,6 %, ces infrastructures exercent une pression croissante sur les ressources en eau mondiales.
Le rôle de l’intelligence artificielle aggrave ce constat. Les besoins en refroidissement des calculs intensifs pourraient bientôt égaler ceux de pays entiers. Ces impacts soulignent l’urgence d’une gestion plus frugale et durable des ressources hydriques pour limiter les conflits d’usage et préserver l’environnement.
Datacenter : Quand l’IA révolutionne l’équilibre entre puissance et écologie en 2025
Les datacenters se trouvent en 2025 au cœur d’une transformation majeure, confrontés à l’essor fulgurant de l’intelligence artificielle et aux impératifs environnementaux. Cette révolution numérique engendre une demande sans précédent en puissance de calcul, comme en témoigne le marché des infrastructures d’IA qui devrait atteindre 341 milliards de dollars d’ici 2030, avec une croissance annuelle de plus de 30%.
Cette explosion des besoins se matérialise par la multiplication des datacenters hyperscale. Ces géants numériques sont capables d’héberger des centaines de milliers de serveurs équipés de GPU. Si ces infrastructures sont essentielles pour soutenir l’innovation technologique, elles soulèvent des questions cruciales notamment à propos du data centre impact environnemental. La densification des serveurs et la complexification des architectures informatiques entraînent une augmentation significative des besoins en refroidissement et en alimentation électrique.
La démocratisation de l’IA dans le monde professionnel amplifie ce phénomène. De plus en plus d’entreprises intègrent ces technologies dans leurs processus afin de lol. Cependant, l’IA n’est pas uniquement source de consommation énergétique, elle devient également un formidable outil d’optimisation. Grâce à l’apprentissage automatique, elle permet d’analyser finement les schémas d’utilisation des serveurs et d’anticiper les pics de demande. Google illustre parfaitement ce potentiel avec une réduction de 40% de sa consommation d’énergie dans ses datacenters grâce aux outils numériques.
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