Des centaines de millions de litres d’eau nécessaires pour refroidir les nouveaux centres de données
Avec le projet Stargate, les Etats-Unis ambitionnent d’être à la pointe en matière de développement de l’intelligence artificielle (IA). Le nombre de centres de données nécessaires pour répondre à ses besoins informatiques croissants a déclenché un boom de la construction.
Mais ce sont des centaines de millions de litres d’eau qui sont nécessaires pour refroidir ces nouveaux centres de données, une demande qui a augmenté au même rythme que l’expansion des installations de support de l’IA.
La quantité d’eau nécessaire pour alimenter le complexe de construction de centres de données a suscité des inquiétudes quant à l’approvisionnement en eau et à la sécurité des eaux souterraines dans les villes arides, où de nombreux complexes sont en cours de construction.
Il existe actuellement 1 827 centres de données actifs aux États-Unis, 1 726 autres sont déjà annoncés et 419 en construction.
Des centaines de nouveaux centres sont prévus ou construits dans des zones souffrant de pénurie d’eau ou de sécheresse prolongée, suscitant l’inquiétude de ceux qui travaillent dans le développement urbain durable et l’environnementalisme.
1 082 centres de données sont en cours de planification ou de construction dans 10 États qui connaissent un certain degré de « stress hydrique ».
Dans les États confrontés à un stress hydrique aigu, comme le Nevada, l’Arizona, le Texas, l’Utah, la Californie et le Colorado, 437 centres de données sont prévus ou sont actuellement en construction.
La quantité d’eau utilisée dans les centres de données dépend du type d’installation, qui appartient généralement à l’une des deux catégories suivantes.
Les centres de données hyperscale sont de grandes installations utilisées par les fournisseurs de services cloud et les sociétés Internet, exigeant d’énormes quantités d’électricité et s’étendant parfois sur des millions de pieds carrés.
Les centres de données non hyperscale, également appelés centres de données de colocation, sont des installations dans lesquelles l’équipement, l’espace et la bande passante sont loués à des clients grossistes ou de détail.
En moyenne, les installations non hyperscale consomment environ 27,5 millions de litres d’eau par an. À titre de comparaison, les centres hyperscale, nécessaires à l’alimentation de l’IA, consomment environ 780 millions de litres d’eau par an.
Risque de contamination par les additifs du système de refroidissement
Cependant, ce n’est pas seulement le volume d’eau qui suscite des inquiétudes, mais aussi le risque de contamination par les additifs du système de refroidissement qui s’infiltrent dans les eaux souterraines, a déclaré Steve Rosas, président et directeur de projet chez Omega Environmental Services.
« Nous avons assaini des sites où les opérations de refroidissement industriel ont contaminé le sol et les eaux souterraines avec des biocides, des inhibiteurs de corrosion et des antitartres [qui sont] des produits chimiques qui persistent dans l’environnement longtemps après la fermeture des installations », a-t-il déclaré.
Les centres de données sont en plein essor, mais les accords secrets suscitent l’opposition locale
Rosas a déclaré que les centres de données doivent faire l’objet d’évaluations complètes de l’impact environnemental avant la construction, et non d’une « remise en état réactive ».
Il a expliqué que la contamination par les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées ou PFAS, mieux connues sous le nom de « produits chimiques éternels » car elles sont persistantes dans l’environnement, est en tête de sa liste de préoccupations concernant l’expansion des centres de données.
« De nombreux composants de systèmes de refroidissement et mousses anti-incendie contiennent des PFAS, des substances chimiques que nous étudions actuellement sur plus de 600 sites d’eau en Californie », a déclaré Rosas. « Ces substances chimiques éternelles se bioaccumulent et provoquent des effets hormonaux même à des concentrations extrêmement faibles, ce qui rend la dépollution extrêmement coûteuse et techniquement complexe. »
Rosas a déclaré que la conformité réglementaire est souvent négligée jusqu’à ce qu’il soit trop tard.
En raison de leur ininflammabilité et de leur capacité à être utilisés sur une large plage de températures, des produits chimiques permanents sont ajoutés à certains types de systèmes de refroidissement comme réfrigérants. Selon Data Center Frontier, la plupart des systèmes de refroidissement biphasés utilisés dans les centres de données contiennent des PFAS.
Steffen Lehmann, professeur d’architecture et d’urbanisme à l’Université du Nevada à Las Vegas, partage l’inquiétude de Rosas concernant le nombre croissant de centres de données et leur impact potentiel sur l’approvisionnement en eau local.
« Dans des zones comme la périphérie de Las Vegas, où les terrains sont relativement abordables, plusieurs grands centres de données sont prévus ou en construction », a déclaré Lehmann.
Ces installations nécessiteront des quantités importantes d’énergie et d’eau pour leur refroidissement. Les centres de données classiques à grande échelle peuvent consommer jusqu’à 19 millions de litres d’eau par jour, soit l’équivalent de la consommation quotidienne d’une ville de 20 000 à 50 000 habitants.
Même les charges de travail d’IA relativement simples nécessitent beaucoup d’eau pour leur refroidissement. Par exemple, la plateforme d’IA ChatGPT consomme l’équivalent d’une bouteille d’eau de 500 ml pour 10 à 50 réponses de longueur moyenne, selon une étude conjointe de l’Université de Californie à Riverside et de l’Université du Texas à Arlington.
ChatGPT est visité environ 5,24 milliards de fois chaque mois, selon les données de mai de Semrush.
Les complexes de données utilisent de l’eau dans les systèmes de refroidissement, mais aussi indirectement via la production d’électricité non renouvelable.
Une analyse de McKinsey & Company de 2024 prédit que le besoin de sites de support compatibles avec l’IA augmentera à un rythme de 33 % par an jusqu’en 2030.
Certains initiés du secteur technologique s’inquiètent
« L’impact sur les infrastructures locales est un problème auquel on ne pense pas toujours. Le prélèvement de grandes quantités d’eau peut abaisser le niveau des nappes phréatiques, nuire à la faune locale et même concurrencer l’agriculture », a déclaré Arnold Pinkhasov, ingénieur logiciel chez OSLabs, un accélérateur technologique.
Pinkhasov a déclaré que l’augmentation de la consommation d’eau par les centres de données peut avoir des effets tels qu’une usure accrue des systèmes d’eau municipaux qui n’ont pas été conçus pour une utilisation industrielle à un volume aussi élevé.
« Un autre problème négligé est la pollution thermique, où l’eau utilisée pour le refroidissement est renvoyée dans l’environnement à une température plus élevée, ce qui peut affecter les écosystèmes des rivières et des lacs », a-t-il déclaré.
De nombreuses personnes travaillant en première ligne dans l’expansion des centres de données tentent de gérer l’intersection entre la croissance et la consommation d’eau avant qu’elle ne devienne critique.
« Les facteurs locaux, tels que la disponibilité de l’eau, l’humidité et le climat, sont des éléments clés à prendre en compte dans les systèmes et stratégies de refroidissement utilisés par les centres de données pour optimiser leur efficacité et minimiser leur empreinte hydrique », a déclaré Jon Hukill, directeur de la communication de la Data Center Coalition. Cette coalition est l’association professionnelle du secteur des centres de données.
En Virginie, qui abrite le plus grand marché mondial de centres de données, il n’existe actuellement aucune réglementation nationale sur la consommation d’eau dans les centres de données. Cet État, qui abrite plus de 150 centres de données rien que dans le nord de la Virginie, illustre la tension entre la nécessité d’une réglementation et la volonté de progrès.
Les localités prennent leurs propres décisions pour déterminer quelles règles ou inspections s’appliqueront, le cas échéant, à l’utilisation de l’eau des centres de données.
Le projet de loi 1601 de la Chambre des représentants de l’État de Virginie aurait rendu obligatoire des évaluations d’impact environnemental sur les eaux de surface et souterraines dans les installations de centres de données proposées, mais la mesure a été rejetée par le gouverneur Glenn Youngkin en mai.
Youngkin a déclaré que la législation limiterait le pouvoir discrétionnaire local et créerait une « bureaucratie inutile » pour les nouveaux centres de données.
Léo Kersauzie
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