Les data centers, acteurs de la transition énergétique ?

Le cœur battant de la transformation numérique

Le terme de Data Center fut démocratisé dans les années 1990 avec l’avènement d’internet, ce dernier étant initialement destiné à concentrer, dans une même salle, l’intégralité des ressources informatiques nécessaires et indispensables au bon fonctionnement d’une entreprise.
Depuis, les Data Centers se sont vus accueillir les espaces numériques des entreprises dans l’optique de centraliser et mutualiser les ressources allouées à la gestion de ces structures telles que nous les connaissons aujourd’hui.  
Ces centres de données ont tant vocation à stocker des données au sens premier du terme que d’héberger des machines virtuelles permettant de déployer la puissance nécessaire au déploiement de l’intelligence artificielle. A titre d’exemple, les informations contractuelles détenues par les fournisseurs d’électricité peuvent cohabiter avec les algorithmes exploités dans les prévisions météorologiques.

Du déploiement de la 5G au service de l’IOT en passant par la numérisation des secteurs de l’industrie, du commerce et des services, les Data Centers incarnent aujourd’hui les fondements de la transformation numérique à laquelle nous assistons.
Il existe néanmoins une ombre à ce tableau, et non des moindres, que représente la consommation énergétique de ces entrepôts de données. De fait et à l’instar de nos ordinateurs domestiques, les composants informatiques essentiels à l’activité des Data Centers sont particulièrement énergivores dans leur fonctionnement mais également dans leurs besoins en refroidissement. On estime aujourd'hui en moyenne que la consommation électrique de ces centres est équivalente à la consommation d’une ville de 25 000 à 50 000 habitants. 
 

Les Datacenters ont-ils un impact environnemental ?

Énergivores, mais pas que… Les centres de données font désormais partie des principaux pollueurs de notre planète dont la cause est multifactorielle.
En effet, la construction de ces structures nécessite l'utilisation et l’exploitation de ressources naturelles non renouvelables, telles que des terres rares, mais également d’importantes quantités d’eau pour fonctionner : en 2019 et dans seulement 3 état Américains, 7,5 milliards de litres d'eau ont été consommés par les Data Center de Google.

De surcroît, la fin de vie des centres est aussi à prendre en compte avec une mauvaise gestion des déchets liés aux : 

• opérations de maintenance de l’infrastructure
• équipements électriques et électroniques
• activités tertiaires du site. 

Enfin, leur taux d’émission de gaz à effet de serre, dû à la manière de produire l’électricité qui alimente les équipements, est extrêmement élevé. En effet, selon une estimation du Shift project, le secteur du numérique est  responsable de 3,5% des émissions de gaz à effet de serre à l'échelle mondiale.
 

Des solutions innovantes pour réduire l’impact environnemental des centres de données

Dans un contexte de dérèglement climatique, la composante environnementale est si problématique que les GAFA (les géants du numérique) ont imaginé plusieurs alternatives permettant d’adresser cette problématique.
Google et Microsoft souhaitent par exemple diminuer le poids de la facture énergétique en mettant à profit l’environnement de déploiement de ses centres par un refroidissement issu d’eau de mer glaciale ou par leurs constructions sous-marines. Apple a quant à lui identifié plusieurs leviers d’action sur l’alimentation énergétique issue d’une production renouvelable et pilotée par une intelligence artificielle pour gagner en performance énergétique 
Que l’un de ces scénarios ou une combinaison de ceux-ci soient retenus, ces pistes de réflexion vers un numérique responsable devront permettre de respecter les directives de l’Union Européenne en la matière qui prévoient une neutralité carbone de ces centres d’ici 2030.

De la valorisation du mode de fonctionnement des Data Centers ...

Ces Data Centers peuvent aussi être des acteurs positifs de la transition énergétique en contribuant à de nombreuses autres activités que celle du stockage de données, comme l’amélioration de la performance énergétique.  
La chaleur dégagée par ces lieux peut être valorisée pour chauffer d'autres bâtiments ou structures. Un exemple avec la piscine de la Butte-aux-Cailles, à Paris, qui est en partie chauffée grâce à un datacenter se trouvant dans ses sous-sols. 
Ce dégagement de chaleur est également utile à l'alimentation énergétique des bâtiments d'une ferme. Un Data Center peut également se coupler à la production de biométhane, dont le processus permet de refroidir les serveurs.

Les immenses lieux utilisés dans l’aménagement de ces centres de données peuvent également accueillir des bureaux, des salles de réunions ou encore des complexes sportifs. De plus, ces centres peuvent ainsi jouer un nouveau rôle attractif pour le territoire en permettant le développement de projets d’investissement ou de nouvelles activités professionnelles. 

...vers un futur rôle d’acteur de la Flexibilité 

Véritables centres névralgiques de notre société, les Data Centers doivent garantir une disponibilité de leurs services sans qu’aucune interruption ne soit envisageable. C’est précisément en raison de ce niveau de criticité que ces structures doivent disposer d’importants de systèmes de stockage, de moyens d’alimentation isolés et indépendants du réseau principal pour en pallier les éventuelles défaillances. 
Ce type d’architecture, qualifié de “micro grid”, est communément composé de groupes électrogènes et/ou de sources d’énergies renouvelables couplées à des capacités de stockage. Ces capacités “dormantes”, à la fois d’injection et de consommation d'électricité, pourraient être valorisées au travers des mécanismes d’ajustement et d’effacement, tous deux garants de la stabilité électrique d’un territoire. Les Data Centers en tant qu’acteurs à part entière de la flexibilité électrique, ou comment convertir une contrainte en opportunité !

Le nombre de centres de données ne cesse d’augmenter et de plus en plus d’outils de notre quotidien en dépendent. 
Au vu de leur impact environnemental, il est nécessaire d’utiliser de nouvelles méthodes, de nouvelles technologies mais aussi des nouveaux usages pour les valoriser et réduire leur empreinte écologique. 
Il devient aussi essentiel d’intégrer la notion de sobriété numérique à ces solutions et à nos habitudes pour ralentir cette croissance effrénée et accélérer la transition énergétique. Les innovations technologiques associées à une sobriété dans nos usages nous permettront de réduire cette empreinte numérique qui prend une part grandissante dans nos émissions de GES.