Serveurs assoiffés : la vérité sur l'empreinte eau des datacenters

Serveurs assoiffés : consommation d'eau et durabilité des datacenters

À l'ère où l'intelligence artificielle (IA) et le cloud computing alimentent notre quotidien, l'infrastructure qui les soutient est de plus en plus scrutée. En particulier, la consommation d’eau des datacenters suscite des inquiétudes. Cet article examine la quantité d’eau utilisée par ces géants numériques, leurs impacts environnementaux et sociaux, leur comparaison avec d'autres secteurs et les mesures innovantes mises en place pour réduire leur empreinte hydrique.

La magnitude de la consommation d’eau dans les datacenters

Maintenir les serveurs à une température adéquate est très gourmand en ressources. La plupart des datacenters utilisent des systèmes de refroidissement à eau pour dissiper la chaleur. Ce processus peut consommer énormément d’eau, surtout dans les climats chauds ou lors des pics de charge.

Un datacenter de taille moyenne peut utiliser environ 110 millions de gallons d’eau par an pour le refroidissement. Cela représente jusqu'à 5 millions de gallons d’eau potable par jour, suffisant pour alimenter des milliers de foyers ou irriguer des exploitations agricoles. À l’échelle mondiale, les datacenters figurent parmi les 10 industries commerciales les plus consommatrices d’eau, mettant la pression sur les ressources locales. Des géants comme Google rapportent 6,4 milliards de gallons utilisés dans leurs datacenters et bureaux en un an, un chiffre qui reflète la croissance exponentielle de la demande liée à l’IA.

L’empreinte hydrique indirecte est encore plus importante, puisque la production d’énergie pour alimenter les datacenters nécessite également de l’eau. Avec l’augmentation des charges IA, la consommation pourrait croître davantage, exacerbant la pénurie mondiale.

Impacts environnementaux et tensions communautaires

L’expansion rapide des datacenters a suscité de vives réactions d’écologistes, d’agriculteurs et de résidents locaux. Dans les régions où l’eau est rare, ces installations sont accusées d’épuiser les ressources, entraînant des puits à sec, une augmentation des coûts municipaux et la perturbation des écosystèmes.

En Géorgie, par exemple, des communautés proches des datacenters de Meta rapportent des approvisionnements en eau contaminés ou épuisés. En Arizona, les datacenters entrent en concurrence avec l’agriculture pour des ressources limitées, réduisant les rendements et augmentant les prix pour les fermiers. En Caroline du Sud, des associations de conservation ont critiqué l’autorisation donnée à Google pour puiser 1,5 million de gallons par jour, estimant que la technologie est priorisée sur les besoins locaux.

Les impacts environnementaux sont significatifs : les datacenters aggravent la sécheresse, contribuent à la perte d’habitats et à la diminution de la biodiversité. Dans l’Ouest américain, où la pénurie d’eau affecte des millions de personnes, la demande en refroidissement menace rivières et aquifères. Le manque de transparence des entreprises sur leur consommation réelle d’eau rend difficile l’évaluation de leur impact environnemental, provoquant des blocages et retards de projets représentant 64 milliards de dollars.

Mise en perspective : comparaison avec d’autres secteurs

Bien que la consommation d’eau des datacenters soit élevée, la comparer à d’autres secteurs permet de relativiser. L’agriculture domine la consommation d’eau, représentant jusqu’à 86 % dans des États comme l’Arizona, alors que les datacenters n’atteignent que 8 %.

Les terrains de golf sont souvent cités comme exemple de gaspillage : un parcours de 18 trous aux États-Unis utilise environ 312 000 gallons d’eau par jour, pouvant atteindre 1 million de gallons par nuit dans les zones arides. Nationalement, les parcours de golf consomment collectivement environ 2 milliards de gallons par jour.

À titre de comparaison : un datacenter Google en Virginie a consommé 173,2 millions de gallons en un an, soit environ 1,2 parcours de golf. Cependant, il dessert des millions de personnes, donc l’usage par personne est bien inférieur. De plus, les datacenters recyclent souvent l’eau ou utilisent des sources non potables, contrairement aux terrains de golf qui utilisent majoritairement de l’eau douce. L’industrie minière et manufacturière peut également rivaliser ou dépasser les datacenters en intensité hydrique, mais l’agriculture reste le secteur le plus consommateur.

Innovations et efficacité dans les datacenters

La bonne nouvelle est que l’industrie prend le problème au sérieux. Les entreprises investissent dans des technologies et des métriques pour réduire leur consommation d’eau et viser des opérations “positives en eau”, restituant plus d’eau qu’elles n’en consomment.

La métrique clé est l’efficacité de l’utilisation de l’eau (Water Usage Effectiveness, WUE), qui divise la consommation totale d’eau sur site (litres) par l’énergie utilisée par les équipements IT (kWh). Un WUE faible indique une meilleure performance. Par exemple, Microsoft suit la WUE pour optimiser humidification et refroidissement en temps réel, cherchant à réduire la consommation via des ajustements dynamiques.

Les meilleures pratiques incluent la collecte de données, le recyclage des eaux usées et l’utilisation de systèmes de refroidissement hybrides ou à air. Les méthodes avancées comme le refroidissement direct sur puce ou l’immersion de serveurs permettent de réduire la consommation d’eau jusqu’à 95 % ou de l’éliminer totalement. Les économiseurs utilisant l’air extérieur réduisent également l’évaporation.

À l’avenir, des systèmes circulaires d’eau et des datacenters sans consommation directe sont envisagés. Microsoft s’engage par exemple à réduire de 95 % l’usage évaporatif d’ici 2024, tandis que d’autres explorent des systèmes optimisés par IA pour une efficacité prédictive.

Conclusion

Les datacenters sont de véritables “serveurs assoiffés”, et leur empreinte hydrique mérite attention. L’industrie démontre toutefois un engagement croissant vers l’efficacité, le recyclage et les solutions durables. Trouver un équilibre entre la demande technologique croissante, l’environnement et les ressources locales sera crucial dans les années à venir.

FAQ – Questions fréquentes

1. Quelle est la consommation d’eau moyenne d’un datacenter ?: Un datacenter de taille moyenne consomme environ 110 millions de gallons d’eau par an pour le refroidissement.
2. Quelles technologies permettent de réduire l’usage de l’eau ?: Refroidissement direct sur puce, immersion de serveurs, recyclage des eaux et systèmes hybrides à air permettent une réduction significative.
3. Comment les datacenters se comparent-ils à d’autres secteurs ?: La consommation par personne est inférieure à celle des terrains de golf ou de l’industrie minière, bien que le total reste élevé.
4. Qu’est-ce que la WUE (Water Usage Effectiveness) ?: Indicateur d’efficacité : litres consommés / kWh utilisé par les équipements IT. Plus le chiffre est bas, meilleure est l’efficacité.
5. Les datacenters peuvent-ils être “positifs en eau” ?: Oui, grâce au recyclage, au refroidissement efficace et aux systèmes circulaires, ils peuvent restituer plus d’eau qu’ils n’en consomment.