La plupart des centres de données dans le monde sont construits dans des régions inadaptées, selon une étude
Près de 7 000 centres de données dans le monde sont construits dans des régions dont le climat n’est pas optimal pour un fonctionnement efficace
ce qui pose des problèmes d’efficacité énergétique et de coûts
Un nouveau rapport met en lumière l'impact des centres de données sur le climat. Il révèle que la plupart des installations se trouvent en dehors de la plage de températures recommandée pour un fonctionnement efficace. Cette situation pose des problèmes d’efficacité énergétique et de coûts, surtout à l’ère du cloud computing et de l’IA. La plage de température idéale pour exploiter un centre de données se situe entre 18 °C et 27 °C. Or, sur environ 8 800 centres de données recensés dans le monde, près de 7 000 se trouvent dans des zones climatiques en dehors de cette plage. L'essor de l'IA pousse également les installations vers des régions plus chaudes.
En dépit des avertissements des experts climatiques et de certains acteurs de la course à l'IA, les dépenses des entreprises technologiques dans le développement de l'IA n'ont cessé de croître. Les centres de données captent une grande partie de ces investissements, avec des projets gigantesques tels que le projet Stargate lancé par OpenAI et Microsoft. L'appétit énergétique de ces énormes installations met à rude épreuve les réseaux électriques.
Une nouvelle analyste de l'emplacement des centres de données mondiaux révèle un problème critique : la plupart d'entre eux sont construits dans des climats inadaptés. Si seule une minorité d'entre eux se trouvent dans des régions où il fait constamment chaud, l'analyse montre à quel point les réalités économiques, politiques et liées au réseau l'emportent souvent sur l'adéquation environnementale lorsque les entreprises décident où les implanter.
L'étude a été réalisée par Rest of World. Elle combine les données de localisation de 8 808 centres de données opérationnels avec les enregistrements historiques de température du Copernicus Climate Data Store. Elle compare ces données aux recommandations de l'American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), une organisation internationale technique dans le domaine des génies thermiques et climatiques.
Le climat n’est pas le critère principal au moment de l'installation
L'ASHRAE prône qu'un centre de données fonctionne de manière optimale lorsque la température de l'air entrant est comprise entre 18 °C et 27 °C. Au-delà de cette fourchette, les systèmes de refroidissement des centres de données fonctionnent à plein régime, la consommation d'énergie augmente et les coûts s'en trouvent alourdis. En dessous, les experts de l'ASHRAE affirment que la condensation et la fiabilité peuvent devenir « un facteur inhibiteur ».
Selon cette définition, près de 7 000 centres de données dans le monde se situent en dehors de la plage de température recommandée. La majorité se trouve dans des régions plus froides, où la température est inférieure à 18 °C, rendant la gestion de l'humidité et de la circulation de l'air plus contraignante.
Environ 600 installations, soit moins de 10 % du total, sont situées dans des régions où la température annuelle moyenne est supérieure à 27 °C, où la chaleur est un défi permanent. L'analyse révèle que dans 21 pays - dont Singapour, la Thaïlande, le Nigeria et les Émirats arabes unis - tous les centres de données opérationnels sont situés dans une zone classée comme trop chaude selon les recommandations formulées par les experts de l'ASHRAE.
Presque toutes les installations en Arabie saoudite et en Malaisie entrent dans la même catégorie. En Indonésie, près de la moitié des quelque 170 centres de données du pays se trouvent dans des régions trop chaudes. En Inde, environ 30 % des plus de 200 sites sont exposés à des températures élevées soutenues.
Singapour, avec des températures quotidiennes moyennes avoisinant les 33 °C et un taux d'humidité souvent supérieur à 80 %, possède l'une des concentrations de centres de données les plus denses au monde, avec plus de 1,4 gigawatt de capacité déjà en ligne. Selon un rapport, les centres de données représentaient environ 7 % de la consommation d'électricité de Singapour en 2020, une part qui devrait augmenter fortement sans intervention.
L'IA pousse les centres de données vers des régions inadaptées
L'essor de l'IA générative a provoqué une forte expansion du nombre de centres de données nécessaires à son fonctionnement. Selon l'étude, la pression pour construire dans des climats loin d'être idéaux, voire presque inadaptés, ne fait que s'accélérer à l'échelle mondiale. La demande de centres de données pour soutenir les services cloud et l'IA générative augmente rapidement, en particulier dans les régions qui sont également parmi les plus chaudes.
Dans le même temps, les gouvernements exigent de plus en plus que les données soient stockées à l'intérieur des frontières nationales pour des raisons de souveraineté et de sécurité. Mais cela limite la possibilité de centraliser les charges de travail dans des endroits plus frais comme la Scandinavie. En conséquence, les centres de données se répartissent géographiquement plutôt que de se regrouper uniquement là où le refroidissement est le moins cher.
Même lorsque les lois sur les données ne s'appliquent pas, les décisions relatives à l'emplacement des centres de données sont souvent guidées par la disponibilité (et le coût) de l'électricité et de l'eau. Selon les analystes, d'autres facteurs entrent également en ligne de compte, tels que le prix des terrains, la fréquence des catastrophes naturelles et les facteurs liés à la gouvernance locale, comme les exonérations fiscales et les permis de construire.
En substance, la température ambiante est l'un des nombreux facteurs qui influencent la construction des centres de données, ce qui pourrait expliquer pourquoi tant d'entre eux ne respectent pas la plage de température optimale recommandée par l'ASHRAE. Ce qui ne favorise pas un fonctionnement efficace.
Pression sur les réseaux électriques et conséquences pour le climat
Ces choix d'implantation ont des impacts importants. Les températures ambiantes plus élevées entraînent des risques supplémentaires, l'augmentation des charges de refroidissement mettant à rude épreuve les réseaux électriques locaux tout en réduisant l'efficacité du transport d'électricité. Selon l'Agence internationale de l'énergie, les centres de données ont consommé environ 415 TWh d'électricité en 2024, soit environ 1,5 % de la demande mondiale.
Ce chiffre devrait plus que doubler d'ici à 2030 avec l'augmentation des charges de travail liées à l'IA. Les opérateurs réagissent en repensant le mode de refroidissement des installations. Le refroidissement par air domine toujours le marché mondial, avec 54 % des parts, mais les alternatives à base de liquide rattrapent leur retard, en particulier pour une utilisation dans les racks IA denses où un Blackwell Ultra peut consommer jusqu'à 140 kilowatts.
La modernisation des installations existantes est coûteuse, et bon nombre des marchés mondiaux les plus chauds sont aussi ceux qui disposent des ressources en électricité et en eau les plus limitées. Les analystes de risques préviennent que d'ici 2040, la chaleur extrême pourrait affecter de manière significative les deux tiers des principaux centres de données dans le monde, y compris tous les grands centres de l'Asie-Pacifique et du Moyen-Orient.
Dans une interview accordée à l'AFP en septembre 2024, la chercheuse en IA Sasha Luccioni a déclaré que « l'IA générative accélère la crise climatique en raison de son appétit énergétique ». Sasha Luccioni estime qu'il est particulièrement décevant que les gens utilisent l'IA pour faire des recherches sur Internet. Elle avertit que l'IA générative consomme 30 fois plus d'énergie qu'un moteur de recherche, ce qui constitue un danger pour l'environnement.
« Si vous vous souciez de l'environnement, réfléchissez à deux fois avant d'utiliser l'IA. Je trouve particulièrement décevant que l'IA générative soit utilisée pour faire des recherches sur Internet », a déploré la scientifique lors de l'interview qui a eu lieu en marge de la conférence ALL IN sur l'IA, à Montréal.
Le retour en grâce des vieilles centrales à charbon polluantes
Ce changement intervient dans un contexte de pressions plus larges au sein du secteur, où les Big Tech tels que Google et Microsoft se livrent à une course effrénée pour développer leurs infrastructures informatiques. L'ironie est flagrante : les entreprises qui s'engagent à atteindre la neutralité carbone soutiennent indirectement le combustible fossile le plus polluant, car la fiabilité du charbon l'emporte à court terme sur les énergies renouvelables intermittentes.
Aux États-Unis, les centres de données connaissent une transition importante vers l'énergie produite à partir du charbon en raison de la hausse des prix du gaz naturel et de la croissance rapide de la demande en électricité. Selon la société de services financiers Jefferies, les opérateurs de centres de données se précipitent pour connecter de nouvelles capacités au réseau électrique, avec une croissance accélérée de la charge prévue pour la période 2026-2028.
Plusieurs compagnies d'électricité retardent la mise à la retraite des centrales à charbon, malgré l'impact environnemental et climatique. La combustion continue du charbon affecte la qualité de l'air local à proximité des centrales électriques et entrave les efforts plus larges visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Le groupe militant Greenpeace a qualifié le charbon de « moyen de production d'énergie le plus sale et le plus polluant ».
Sasha Luccioni a déclaré que les outils d'IA peuvent émettre plusieurs tonnes de CO₂ par jour. Les défenseurs de l'environnement avertissent que cela pourrait compromettre les objectifs climatiques des États-Unis. Mais pour les opérateurs, le calcul est simple : les modèles d'entraînement de l'IA exigent une alimentation électrique constante et ininterrompue que l'énergie solaire ou éolienne ne peut pas toujours garantir sans d'énormes batteries de secours.
Un rapport de Morgan Stanley publié en 2024 prévoit que les centres de données émettront jusqu'à 2,5 milliards de tonnes de gaz à effet de serre dans le monde d'ici 2030, soit trois fois plus que les émissions qui auraient été produites sans le développement de la technologie d'IA générative.
Conclusion
Avec l’essor rapide de l’IA et l’augmentation massive des besoins en calcul, le nombre de centres de données ne fera qu'augmenter. Mais le climat n'est pas le critère principal qui conditionne leur lieu d'implantation. Les opérateurs de centres de données privilégient la proximité des utilisateurs, l’accès à une électricité abondante, la connectivité réseau, la disponibilité de l’eau, ou encore les contraintes légales liées à la souveraineté des données.
Ces facteurs l’emportent souvent sur l’optimisation climatique. Cependant, l'étude montre que continuer à implanter des centres de données dans des régions inadaptées risque d’accentuer la pression sur les réseaux électriques et les systèmes de refroidissement. Elle suggère implicitement que le secteur devra soit repenser l’implantation des futurs centres de données, soit investir davantage dans des technologies de refroidissement plus efficaces.
Source : Rest of World
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