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Face à une demande énergétique devenue colossale, les centres de données propulsés par l’intelligence artificielle redéfinissent les frontières du raisonnable. Désormais, certaines entreprises américaines installent d’anciens moteurs d’avion à réaction pour alimenter leurs serveurs en électricité. Ce choix, qui relève autant de l’ingéniosité que du désespoir, révèle une crise énergétique latente au cœur de la révolution de l’IA.
L’idée semble sortie d’un roman cyberpunk : réutiliser des turbines d’avion pour produire l’électricité nécessaire aux gigantesques infrastructures d’intelligence artificielle. Et pourtant, ce scénario est désormais bien réel.
Aux États-Unis, la société ProEnergy, basée dans le Missouri, propose désormais à des opérateurs de data centers de réutiliser d’anciens moteurs de Boeing pour générer plusieurs dizaines de mégawatts d’électricité à la demande. Ces turbines, autrefois montées sous les ailes de 747, sont transformées en générateurs à gaz capables de suppléer les réseaux publics, devenus incapables de suivre la cadence énergétique imposée par les IA génératives.
L’objectif affiché est pragmatique : offrir une source d’énergie « flexible » et immédiatement disponible pour des infrastructures qui ne peuvent se permettre la moindre interruption. Selon ProEnergy, chaque unité peut être installée en quelques semaines et produire suffisamment d’énergie pour alimenter un centre de données de taille moyenne.
« Il n'y a tout simplement pas assez de turbines à gaz pour répondre à la demande, et le problème va probablement s'aggraver », déclare Paul Browning, PDG de Generative Power Solutions et ancien directeur de GE Power & Water et Mitsubishi Power.
Les études menées par le secteur confirment cette opinion. Wood Mackenzie note que les délais de livraison des nouvelles turbines à gaz s'étendent au-delà de 2029, tandis que l'Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA) fait état de retards pouvant atteindre huit ans pour les nouvelles centrales dans des régions telles que l'Asie du Sud-Est.
Deux opérateurs de centres de données utilisent ses turbines à gaz réutilisées pour alimenter leurs installations pendant la construction et les premières années d'exploitation. Les turbines à gaz PE6000 sont fabriquées à partir d'anciens cœurs de moteurs à réaction CF6-80C2 réaménagés et associés à des pièces dérivées de l'aéronautique nouvellement fabriquées par ProEnergy ou ses partenaires.
Afin de rendre les moteurs à réaction adaptés à une utilisation comme générateurs électriques, ils sont modifiés avec une section de turbine élargie pour convertir la poussée du moteur en puissance au niveau de l'arbre, une série de montants et de supports pour les monter sur une plate-forme en béton ou une structure en acier, et de nouvelles commandes. Une fois assemblés, les moteurs peuvent fournir une capacité de 48 MW.
« Nous avons vendu 21 turbines à gaz pour deux projets de centres de données représentant plus de 1 GW », a déclaré Landon Tessmer, vice-président des opérations commerciales chez ProEnergy. « Les deux projets devraient fournir une alimentation électrique relais pendant cinq à sept ans, période à l'issue de laquelle ils devraient être raccordés au réseau et ne plus avoir besoin d'une production permanente derrière le compteur. »
Après avoir été utilisées comme source d'alimentation principale, les turbines sont ensuite utilisées comme alimentation de secours, vendues au service public local ou utilisées pour compléter le réseau. Cela signifie que les unités peuvent continuer à être utilisées après que le centre de données ait obtenu une connexion au réseau.
ProEnergy propose des blocs d'alimentation à deux turbines construits autour d'une configuration standard. Chaque bloc comprend des turbines à gaz, des générateurs et une gamme de systèmes auxiliaires tels que des unités de refroidissement à air qui améliorent les performances des turbines par temps chaud, des systèmes de réduction catalytique sélective pour réduire les émissions et divers composants électriques.
Afin de maintenir les coûts d'ingénierie et de maintenance à un niveau bas, ProEnergy se concentre exclusivement sur le moteur CF6-80C2, produit par General Electric.
Cette solution radicale ne tombe pas du ciel. Depuis deux ans, la consommation énergétique mondiale des data centers a explosé. Les estimations varient, mais l’Agence internationale de l’énergie estime qu’elle pourrait tripler d’ici 2026, tirée par l’essor des modèles d’IA générative, du cloud et de la vidéo en ligne. Or, chaque requête ChatGPT, chaque image générée par Midjourney ou chaque calcul d’entraînement d’un modèle nécessite une puissance de calcul phénoménale. Et cette puissance se traduit mécaniquement par des mégawatts d’électricité, souvent produits par des centrales à gaz.
Dans certaines régions des États-Unis - notamment au Texas et en Virginie, où se concentrent d’immenses campus de serveurs -, le réseau électrique approche de la saturation. Les pannes deviennent plus fréquentes, les tensions plus vives, et les autorités locales s’inquiètent d’une « colonisation énergétique » par les géants du numérique.
La décision de réutiliser les moteurs à réaction comme générateurs mobiles pour les centres de données a été motivée par la nature contraignante du marché des turbines à gaz, a reconnu Tessmer, les délais d'attente commençant à se rapprocher de ceux de l'électricité provenant du réseau. Actuellement, seules trois entreprises - GE Vernova, Siemens et Mitsubishi Heavy Industries - produisent la grande majorité des turbines dans le monde. Cependant, en raison de l'énorme demande du secteur des centres de données IA, les retards de livraison commencent à s'étendre au-delà de 2029.
En comparaison, Tessmer affirme « qu'un PE6000 de ProEnergy peut être livré en 2027 ». Tessmer affirme qu'environ 1 000 de ces moteurs d'avion devraient être mis hors service au cours de la prochaine décennie, ce qui crée une opportunité commerciale évidente pour les réutiliser et les recycler.
ProEnergy a révélé que depuis 2020, l'entreprise a fabriqué 75 boîtiers PE6000, et que 52 autres sont en cours d'assemblage ou en commande. Initialement destinée à aider les services publics à répondre aux pics de demande en électricité, cette technologie a trouvé un nouveau marché en plein essor dans les centres de données. Tessmer a même constaté que les délais d'obtention des autorisations pour les nouveaux raccordements au réseau pouvaient atteindre huit, voire dix ans dans certains cas.
Avec le développement sans précédent des infrastructures d'IA, ces moteurs réutilisés, autrefois symboles de l'âge d'or de l'aviation, maintiennent discrètement le monde numérique en vie au sol. Alors que la pénurie mondiale de turbines s'aggrave, leur seconde vie en tant que générateurs d'électricité pourrait s'avérer essentielle pour soutenir l'élan de la révolution de l'IA.
L'essor de l'IA générative a provoqué une forte expansion du nombre de centres de données nécessaires à son fonctionnement. Ces centres de données sont énergivores, ce qui a entraîné une hausse des besoins énergétiques de l'industrie technologique. Elle se retrouve donc obligée de relancer les vieilles centrales à charbon afin de répondre à l'appétit énergétique de l'IA. Les prix élevés du gaz naturel et d'autres énergies moins polluantes poussent les opérateurs de centres de données vers cette option à forte intensité carbone. Ce changement compromet les engagements pris par les géants de la technologie en faveur de la neutralité carbone.
L’infrastructure numérique mondiale repose sur des centres de données massifs, dont la consommation électrique devient un enjeu majeur à l’échelle planétaire. Alimenter ces installations 24 h/24 et 7 j/7 mobilise des volumes croissants d’électricité.
Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), en 2022, la consommation électrique des data centers dans le monde s’élevait à 460 TWh. Cette consommation pourrait atteindre entre 620 et 1 050 TWh en 2026, en fonction de l’évolution des usages numériques et de la régulation des infrastructures. Cette consommation d’énergie des data centers a déjà augmenté de 12 % entre 2019 et 2024. Cela représenterait une part comprise entre 2,1 % et 3,7 % de la consommation mondiale d’électricité. Cette évolution rapide est comparable à la consommation annuelle d’un pays comme le Japon (1 022 TWh).
Certains pays sont déjà fortement impactés. Le cas de l’Irlande est emblématique. Les data centers y ont consommé 17 % de l’électricité nationale en 2022, contre moins de 5 % en 2015. Cette part pourrait monter à 30 % d’ici 2030 si aucune limitation n’est imposée.
Face à l’explosion de la demande énergétique, les opérateurs de data centers explorent plusieurs leviers de sobriété. L’une des pistes les plus prometteuses concerne le refroidissement naturel des data centers, ou freecooling, qui consiste à utiliser l’air extérieur ou l’eau froide pour limiter le recours aux climatiseurs énergivores. Des expérimentations plus poussées, comme les data centers sous-marins, ont également été menées pour tirer parti de la température constante des profondeurs. L’impact sur un possible réchauffement concomitant des océans est à mener de front.
Parallèlement, les progrès en efficacité logicielle (algorithmes moins gourmands et gestion intelligente des ressources) et matérielle (serveurs haute densité, virtualisation, mutualisation) permettent d’optimiser chaque watt consommé.
En outre, le recours aux énergies renouvelables dans les greens data centers, comme le solaire, l’éolien ou l’hydraulique, se démocratise et certains centres visent même la neutralité carbone d’ici 2030.
Enfin, dans le secteur des technologies de l’information, la localisation géographique joue un rôle stratégique dans la consommation des data centers. Des pays nordiques, comme la Norvège ou l’Islande, attirent les opérateurs grâce à leur électricité bas carbone, leur climat frais et leur stabilité politique.
Combinées à une rationalisation des usages, ces solutions contribueront à contenir l’empreinte énergétique du numérique tout en répondant à la demande croissante des besoins en données.
| Aspect | Données/Solutions |
|---|---|
| Consommation mondiale 2022 | 460 TWh |
| Consommation estimée 2026 | 620-1050 TWh |
| Augmentation de la consommation entre 2019 et 2024 | 12% |
| Solutions | Refroidissement naturel, Efficacité logicielle et matérielle, Énergies renouvelables, Localisation stratégique |
tags: #alimentation #du #centre #de #données
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