L'IA dévore une eau qu'elle ne peut remplacer – Je travaille sur une solution
Les centres de données sont les moteurs invisibles de notre monde numérique. Chaque recherche Google, diffusion Netflix, photo stockée dans le cloud ou réponse de ChatGPT passe par des batteries d'ordinateurs surpuissants hébergés dans d'immenses installations dispersées à travers le globe. Ces centres consomment une quantité stupéfiante d'électricité et, de plus en plus, une quantité surprenante d'eau. Mais contrairement à l'eau que vous utilisez à la maison, une grande partie de l'eau utilisée dans les centres de données ne retourne jamais dans le cycle de réutilisation de l'eau. Ce drainage silencieux suscite l'inquiétude des scientifiques environnementaux.
Une étude préliminaire (pas encore examinée par d'autres scientifiques) de 2023 a prédit que d'ici 2027, l'utilisation mondiale de l'IA pourrait consommer plus d'eau en un an que la moitié de celle utilisée par le Royaume-Uni pendant la même période. Les centres de données contiennent généralement des milliers de serveurs, empilés et fonctionnant 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Ces machines génèrent une chaleur immense et, si elles ne sont pas correctement refroidies, peuvent surchauffer et tomber en panne.
Pour éviter cela, les centres de données dépendent fortement des systèmes de refroidissement, et c'est là que l'eau intervient. L'une des méthodes les plus courantes pour refroidir les centres de données implique des refroidisseurs mécaniques, qui fonctionnent comme de grands réfrigérateurs. Ces machines utilisent un fluide appelé réfrigérant pour évacuer la chaleur des serveurs et la libérer via un condenseur. Beaucoup d'eau est perdue lorsqu'elle se transforme en vapeur pendant le processus de refroidissement, et elle ne peut pas être réutilisée.
Un centre de données de 1 mégawatt (MW) (qui utilise suffisamment d'électricité pour alimenter 1 000 maisons) peut consommer jusqu'à 25,5 millions de litres d'eau par an. La capacité totale des centres de données au Royaume-Uni est estimée à environ 1,6 gigawatt (GW). La capacité mondiale des centres de données s'élève à environ 59 GW. Contrairement à l'eau utilisée dans un lave-vaisselle ou une toilette, qui retourne souvent dans une station de traitement pour être recyclée, l'eau des systèmes de refroidissement s'évapore littéralement dans l'air.
Elle devient de la vapeur d'eau et s'échappe dans l'atmosphère. Cette différence fondamentale explique pourquoi l'utilisation de l'eau dans les centres de données n'est pas comparable à celle d'un usage domestique typique, où l'eau retourne dans les systèmes municipaux. En tant qu'humidité dans l'atmosphère qui peut retourner sur terre sous forme de pluie, l'eau utilisée par les centres de données reste partie intégrante du cycle de l'eau de la Terre – mais toute l'eau de pluie ne peut pas être récupérée.
L'eau est effectivement perdue pour l'équilibre hydrique local, ce qui est particulièrement critique dans les régions sujettes à la sécheresse ou en pénurie d'eau – où les deux tiers des centres de données construits depuis 2022 sont situés. Le retour lent de cette eau rend son utilisation pour le refroidissement des centres de données effectivement non renouvelable à court terme.
L'essor des outils d'IA comme ChatGPT, les générateurs d'images et les assistants vocaux a rendu le travail des centres de données beaucoup plus intense. Ces systèmes nécessitent beaucoup plus de puissance de calcul, ce qui génère plus de chaleur. Pour rester au frais, les centres de données utilisent plus d'eau que jamais. Cette demande croissante conduit à une plus grande dépendance aux systèmes de refroidissement gourmands en eau, augmentant encore la consommation totale d'eau.
L'Agence internationale de l'énergie a rapporté en avril 2025 que les centres de données consomment désormais plus de 560 milliards de litres d'eau par an, un chiffre qui pourrait atteindre 1 200 milliards de litres par an d'ici 2030. Quelle est l'alternative ? Une autre méthode, le refroidissement par évaporation directe, aspire l'air chaud des centres de données et le fait passer à travers des tampons imbibés d'eau. Lorsque l'eau s'évapore, elle refroidit l'air, qui est ensuite renvoyé dans les salles des serveurs.
Bien que cette méthode soit économe en énergie, en particulier dans les climats chauds, l'humidité ajoutée dans l'air peut endommager les équipements sensibles des serveurs. Cette méthode nécessite des systèmes supplémentaires pour gérer et contrôler l'humidité, ce qui implique une conception plus complexe des centres de données. Mon équipe de recherche et moi avons développé une autre méthode qui sépare les flux d'air humide et sec dans les centres de données avec une fine feuille d'aluminium, semblable à du papier d'aluminium de cuisine.
L'air chaud et sec passe près du flux d'air humide, et la chaleur est transférée à travers la feuille sans permettre à l'humidité de se mélanger. Cela refroidit les salles des serveurs dans les centres de données sans ajouter d'humidité qui pourrait interférer avec les équipements. Les essais de cette méthode au centre de données de l'Université de Northumbria ont montré qu'elle peut être plus économe en énergie que les refroidisseurs conventionnels et utiliser moins d'eau.
Alimenté entièrement par l'énergie solaire, le système fonctionne sans compresseurs ni réfrigérants chimiques. Alors que l'IA continue de se développer, la demande sur les centres de données devrait exploser, tout comme leur consommation d'eau. Nous avons besoin d'un changement global dans la façon dont nous concevons, régulons et alimentons les infrastructures numériques.
