Les centres de données, ou data centers, sont des infrastructures essentielles pour le stockage, le traitement et la distribution de grandes quantités de données. Avec l’essor de l’intelligence artificielle, leur construction se multiplie, mais cela suscite des oppositions en raison de leur consommation d’eau et d’électricité. Certaines entreprises technologiques, telles que Google et SpaceX, proposent de déplacer ces centres dans l’espace pour éviter ces conflits d’usage, bien que cela soulève de nouveaux défis, notamment en matière de refroidissement et d’infrastructures.
La puissance de calcul des centres de données est mesurée en watts. Par exemple, le centre de données de Telehouse à Paris, qui a traité plus de 80 % du trafic Internet direct en France depuis les années 1980, a une capacité de 20 mégawatts.
Actuellement, plusieurs projets ambitieux sont en cours, comme le Campus IA en Seine-et-Marne, qui vise à atteindre une capacité de 3 gigawatts, initialement prévu à 1 gigawatt. De même, SoftBank prévoit de construire des centres avec une capacité totale de 5 gigawatts dans les Hauts-de-France.
Comprendre les échelles en jeu pour appréhender les problèmes des centres de données terrestres
Un gigawatt d’électricité peut alimenter environ 2 millions de foyers. Pour produire cette électricité, un réacteur nucléaire pourrait être nécessaire. Ainsi, chaque nouveau projet de centre de données doit être accompagné d’une production d’électricité équivalente ou d’un ajustement de la consommation électrique, ce qui peut entraîner des « conflits d’usage ».
Il est également important de noter que la puissance électrique utilisée par ces centres se transforme en chaleur. Pour un centre de données d’un gigawatt, il est nécessaire d’évacuer une quantité équivalente de chaleur. Ce processus de refroidissement peut entraîner des problèmes liés à l’utilisation de l’eau, surtout en été, ou nécessiter des ventilateurs bruyants pour l’air.
Des projets de centres de données dans l’espace
La solution envisagée par certaines entreprises consiste à envoyer des centres de données dans l’espace, comme le projet Suncatcher de Google ou AI1 d’Elon Musk. Cependant, cette approche pose des défis techniques considérables, notamment en matière de refroidissement.
Dans l’espace, le refroidissement ne peut se faire que par rayonnement, car il n’y a pas d’eau ni d’air. Cela nécessite des panneaux spéciaux pour évacuer la chaleur, ce qui peut exiger des surfaces très larges pour fonctionner efficacement.
En pratique, comment marche le refroidissement dans l’espace ?
Pour illustrer cela, la Station spatiale internationale (ISS) utilise un système de refroidissement qui consomme en moyenne 126 kilowatts. Elle est équipée de 645 mètres carrés de panneaux rayonnants, pesant environ 10 tonnes, qui utilisent de l’ammoniac liquide pour évacuer la chaleur vers l’espace.
Pour un centre de données dans l’espace, il faudrait extrapoler ces données. Pour évacuer un gigawatt de chaleur, il faudrait une surface d’environ cinq kilomètres carrés, ce qui représente une superficie considérable.
Du poids en orbite
Le poids des panneaux nécessaires pour le refroidissement est également un facteur à considérer. Un mètre carré de ces panneaux pèse 15 kilogrammes, ce qui signifie qu’il faudrait des milliers de lancements pour mettre en orbite les infrastructures nécessaires.
Une étude de l’agence Carbone 4 a montré que placer un centre de données dans l’espace pourrait multiplier par dix son empreinte carbone, principalement en raison des émissions liées au lancement. Les impacts environnementaux, tels que les particules fines, doivent également être pris en compte.
Renouvellement du matériel
Le matériel en orbite est également soumis à des conditions difficiles, ce qui peut entraîner une dégradation plus rapide. Les centres de données devront donc être régulièrement renouvelés, soulevant des questions sur la gestion des déchets en orbite.
Que faire ?
Face à ces défis, il semble plus judicieux de maintenir les centres de données sur Terre, tout en gérant leurs inconvénients. Les choix doivent être faits entre l’expansion des centres de données et la réduction de notre consommation d’énergie pour préserver notre planète.
Cet article a bénéficié de discussions avec François Briens (économiste et ingénieur systèmes énergétiques), Aurélien Ficot (formateur et ingénieur sciences environnementales), Jean-Manuel Traimond (auteur et conférencier).
