Les besoins énergétiques de l’intelligence artificielle et du cloud computing deviennent incontrôlables. Les centres de données, autrefois simplement gourmands en énergie, connaissent aujourd'hui une telle croissance qu'ils pourraient bientôt dépasser des villes entières, voire des États américains, en termes de consommation d'électricité. Les développeurs de ces installations se battent pour obtenir de l’électricité et des terres afin de faire face à l’explosion de la demande, largement motivée par les progrès de l’IA.
Au cours de la dernière décennie, les besoins en électricité des centres de données ont explosé, reflétant leur importance dans l’économie mondiale. Ces installations hébergent des serveurs qui alimentent des applications pour tout, des opérations commerciales aux applications quotidiennes.
Avec l’essor de l’IA, trouver le terrain et l’énergie nécessaires pour répondre à ces exigences est devenu un défi majeur. Les développeurs parlent désormais de campus à l’échelle du gigawatt, chacun consommant un milliard de watts d’énergie. À titre de comparaison, cela représente environ deux fois l’électricité utilisée par toutes les maisons de Pittsburgh l’année dernière.
La course à l’énergie : des centres de données plus grands, de plus gros problèmes
Ali Fenn,dent de Lancium, une société basée au Texas qui sécurise les terrains et l'électricité pour les centres de données, la décrit comme la « course de sa vie vers la domination mondiale » dans le domaine de l'intelligence artificielle. Elle a déclaré: « Il s’agit franchement de sécurité nationale et de sécurité économique. »
Cette course pousse les entreprises technologiques à investir des milliards dans la construction d’installations plus grandes. Ils ne voient pas de meilleure utilisation de leur capital que d’alimenter le boom de l’IA.
Mais cette expansion rapide teste les limites. Les sources d'énergie renouvelables, comme l'énergie éolienne et solaire, ne sont pas fiables en raison des fluctuations météorologiques. Les promoteurs conviennent que le gaz naturel doit combler le vide, même s’il ralentit les progrès en matière de réduction des émissions de carbone.
Nat Sahlstrom, directeur de l'énergie chez Tract, une société basée à Denver qui acquiert des terrains pour des centres de données, affirme que les installations « s'appuient sur l'infrastructure des services publics existante ». Les réseaux électriques n’ont tout simplement pas été conçus pour répondre à l’échelle dont ces centres de données ont désormais besoin.
La disponibilité de terrains adaptés est un autre problème. Les parcelles en zone industrielle pouvant accueillir d'énormes installations diminuent, explique Sahlstrom. Les développeurs sont obligés d'explorer de nouveaux marchés en dehors des pôles établis comme Virginia, le leader mondial des opérations de centres de données. Le réseau électrique de Virginie est confronté à des problèmes de fiabilité, avec une demande en électricité qui augmente et l'offre diminue en raison de la fermeture des anciennes centrales au charbon et au gaz naturel.
Tract a acquis plus de 23 000 acres pour le développement de centres de données à travers les États-Unis. Cela comprend des terrains dans le comté de Maricopa, en Arizona, près de Phoenix, et dans le comté de Storey, au Nevada, près de Reno. Récemment, Tract a acheté 2 100 acres à Buckeye, en Arizona, pour construire l'un des plus grands campus de centres de données aux États-Unis. Ils s'efforcent d'obtenir jusqu'à 1,8 gigawatts d'énergie pour le site, soit suffisamment pour prendre en charge 40 centres de données distincts.
Un campus de centre de données utilisant un gigawatt d’énergie par an équivaut à la consommation énergétique de 700 000 foyers ou d’une ville de 1,8 million d’habitants. L'analyse de CNBC révèle qu'une telle installation consommerait plus d'énergie en un an que l'Alaska, le Rhode Island ou le Vermont.
Ce que cela signifie pour les communautés
Le centre de données moyen exploité par les grandes entreprises technologiques consomme actuellement 40 mégawatts d’énergie. Mais des installations plus grandes sont en route. Selon le Boston Consulting Group, des campus de 250 mégawatts ou plus sont déjà en développement.
D’ici les années 2030, les campus de centres de données consommant 500 mégawatts, soit un demi-gigawatt, seront monnaie courante. Ces installations consommeraient autant d’électricité que 350 000 foyers.
Le Texas est devenu un point chaud pour les centres de données en raison de ses réglementations moins restrictives et de ses ressources énergétiques abondantes. Les développeurs peuvent y adapter leurs solutions électriques à des sites spécifiques. Sahlstrom considère le Texas comme « le meilleur laboratoire d'expérimentation au monde pour déployer votre propre solution d'alimentation ».
Lancium, une société basée à Houston, a réorienté son attention de l'extraction de crypto-monnaie vers l'infrastructure d'IA fin 2022. Elle exploite désormais cinq campus de centres de données à différents stades de développement. Celui d’Abilene, au Texas, ouvrira ses portes début 2025 avec une puissance de 250 mégawatts, pouvant atteindre 1,2 gigawatts d’ici 2026.
À mesure que les besoins énergétiques augmentent, les promoteurs doivent résoudre les problèmes potentiels pour les communautés voisines. Il s’agit notamment de garantir que les coûts de l’électricité n’augmentent pas et que la fiabilité du réseau reste intacte. "Personne ne continuera à approuver" de nouvelles installations si elles perturbent l'électricité locale, a déclaré Fenn. Les développeurs associent les centres de données à une nouvelle production d’énergie pour éviter ces problèmes.
Énergies renouvelables, nucléaire et avenir énergétique
Même si les promoteurs préfèrent les énergies renouvelables, il est clair que l’énergie solaire et éolienne ne suffira pas à répondre à la demande. La dépendance aux conditions météorologiques rend ces sources peu fiables pour les opérations critiques, telles que les échanges financiers, qui reposent sur des centres de données.
Les pannes ne sont pas une option pour les installations comme celles exploitées par Equinix, qui héberge des charges de travail critiques. Jon Lin, directeur général des services de centre de données d'Equinix, a déclaré que ses installations restent en ligne plus de 99 % du temps.
Pour répondre aux problèmes de fiabilité, les grandes entreprises explorent l’énergie nucléaire. Microsoft soutient le redémarrage de la centrale nucléaire de Three Mile Island en Pennsylvanie. Amazon et Google investissent dans de petits réacteurs nucléaires.
Cependant, l’énergie nucléaire comporte ses propres défis. Les nouveaux réacteurs en Géorgie étaient en retard de plusieurs années et dépassaient le budget de plusieurs milliards. Pour l’instant, le gaz naturel reste la principale source d’énergie pour les centres de données.
Fenn de Lancium affirme que les investissements dans la production de gaz pourraient inclure une technologie de captage du carbone et de stockage par batterie pour compenser l'impact environnemental. Au fil du temps, le développement des énergies renouvelables, la réduction des coûts des batteries et l’exploitation de l’IA pour plus d’efficacité pourraient réduire la dépendance au gaz.
Mais pour l’instant, la croissance rapide des centres de données complique les efforts visant à atteindre les objectifs d’émissions. « Nous ne pouvons pas laisser cela avoir un effet négatif sur les objectifs environnementaux », prévient .
Les promoteurs affirment que ces installations sont nécessaires à l’économie, même si elles perturbent les marchés de l’énergie et mettent à rude épreuve les réseaux électriques. Alors que les campus devraient atteindre jusqu'à cinq gigawatts à l'avenir, les centres de données deviennent rapidement l'un des acteurs les plus importants en matière de consommation d'énergie. Que ce soit par l’innovation ou les combustibles fossiles, la course à l’IA continue de remodeler le paysage énergétique mondial.
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