La croissance rapide de l'IA a fait grimper la demande en énergie à un niveau bien plus élevé que ce qui était prévu. Aux États-Unis, elle mettrait déjà à rude épreuve les capacités de production du pays, ce qui met les entreprises dans l'embarras. Grid Strategies estime que les prévisions de croissance sur neuf ans pour l'Amérique du Nord ont pratiquement doublé par rapport à l'année dernière, car les entreprises construisent des centres de données pour l'IA qui font paraître minuscules les besoins des centres de données traditionnels. Où cela nous mène-t-il ? Comment pouvons-nous naviguer dans un avenir énergétique durable avec l'explosion de l'utilisation de l'IA ?L'IA entraîne la surcharge des réseaux électriques et fait craindre une pénurie
L'IA gagne en popularité dans presque tous les domaines d'activité de la vie et a poussé les actions des entreprises technologiques vers des sommets historiques. Mais une "vérité dérangeante" apparaît dans de plus en plus de conversations professionnelles : l'IA est un énorme gouffre à électricité. Elon Musk a déclaré récemment que la demande croissante de puces d'IA gourmandes en énergie pourrait bientôt entraîner une pénurie d'électricité. « L'année prochaine vous verrez qu'ils ne trouveront pas assez d'électricité pour faire fonctionner toutes les puces », a-t-il déclaré pendant la conférence Bosch ConnectedWorld fin avril.
Aux États-Unis, les analystes rapportent que les réseaux électriques atteignent peu à peu leur limite. L'année dernière, les prévisions à cinq ans de Grid Strategies tablaient sur une croissance de 2,6 %. Depuis, ce chiffre a presque doublé pour atteindre 4,7 % et les planificateurs de Grid Strategies s'attendent à ce que la demande de pointe augmente de 38 gigawatts. Cela équivaut à la quantité nécessaire pour alimenter 12,7 millions de foyers, soit un peu plus que le nombre total d'unités d'habitation au Texas. Mais plus inquiétant encore, les analystes pensent que ce chiffre est probablement une sous-estimation des besoins réels.
Ils s'attendent à ce que les prochaines prévisions (en décembre de cette année) fassent état d'un taux de croissance encore plus élevé au niveau national. Grid Strategies émet un avertissement clair : « le réseau électrique américain n'est pas prêt à faire face à une croissance importante de la charge ». Certains experts de l'industrie craignent des pénuries d'électricité. AES, une société de services publics basée en Virginie, a expliqué à ses investisseurs que les centres de données pourraient représenter jusqu'à 7,5 % de la consommation totale d'électricité aux États-Unis d'ici 2030, en citant des données du Boston Consulting Group.
Une éventuelle pénurie d'énergie pourrait entraîner des maux de tête pour les consommateurs. Il y a, bien sûr, les problèmes évidents, comme la la question de savoir comment les compagnies d'électricité établissent un ordre de priorité pour déterminer qui reçoit de l'électricité du réseau lorsqu'il est à pleine capacité ou presque. En outre, les législateurs de plusieurs États s'interrogent sur la manière de protéger les clients résidentiels en leur évitant d'avoir à payer pour des mises à niveau nécessaires qui seront en grande partie utilisées pour alimenter les centres de données. Les fournisseurs font face à de nombreux dilemmes.
En outre, il y a des préoccupations d'ordre environnemental. Bien que l'on s'efforce de passer à des méthodes de production d'énergie plus propre (comme l'énergie solaire), beaucoup d'entre elles ne sont pas encore prêtes. Les compagnies d'électricité font pression pour retarder la fermeture des centrales à combustibles fossiles (et certaines espèrent en mettre d'autres en service) afin de répondre à l'augmentation de la demande.
Les véhicules électriques et les cryptomonnaies viennent aggraver le problème
L'IA est un élément majeur du problème en ce qui concerne l'augmentation de la demande. Les leaders du secteur, comme OpenAI, Amazon, Microsoft et Google, construisent ou recherchent des sites où construire d'énormes centres de données pour héberger l'infrastructure nécessaire au développement de grands modèles de langage, et les entreprises plus petites du secteur sont également très demandeuses d'énergie. Par exemple, selon l'Agence internationale de l'énergie, "une recherche pilotée par ChatGPT consomme environ 10 fois plus d'électricité qu'une recherche sur le moteur de recherche Google".
La consommation annuelle d'énergie d'un centre de données de Meta basé dans l'Iowa est équivalente à celle de 7 millions d'ordinateurs portables fonctionnant huit heures par jour, d'après des données rendues publiques par l'entreprise. La résurgence de l'énergie fossile dans les centres de données contraste fortement avec les engagements de durabilité des géants de la technologie Microsoft, Google, Amazon et Meta, qui affirment tous qu'ils supprimeront entièrement leurs émissions dès 2030. Ces entreprises sont les acteurs les plus importants d'une constellation de plus de 2 700 centres de données à travers les États-Unis.
Par ailleurs, le regain d'intérêt pour les cryptomonnaies, dû au fait que le bitcoin a atteint de nouveaux sommets, pourrait également avoir une incidence sur la demande en électricité. Le bitcoin doit faire face à un événement prévu dans le courant de l'année, ce qui pousse les mineurs de cryptomonnaies à travailler plus dur que jamais. L'événement est connu sous le nom de "the halving" (réduction de moitié) et correspond à une réduction de moitié du nombre de nouvelles pièces mises en circulation. Dans le même temps, les experts indiquent aussi que le nombre croissant de voitures électriques n'arrange pas les choses non plus.
Tout cela a rendu difficile la prévision de la demande d'électricité. Georgia Power, qui est le principal fournisseur d'énergie de cet État, a récemment dû augmenter ses prévisions de demande de mégawatts pour l'hiver de 38 %. Cela est dû en partie à la politique d'incitation de l'État pour le secteur informatique, que les autorités sont en train de reconsidérer. Portland General Electric, dans l'Oregon, a récemment doublé ses prévisions sur cinq ans concernant la demande d'électricité. Selon Grid Strategies, les prévisions à long terme de la croissance de la demande en énergie sont importantes pour assurer la fiabilité des réseaux.
L'entreprise explique : « les prévisions de croissance de la demande de pointe annuelle semblent se diriger vers des taux de croissance doubles, voire triples, de ceux des dernières années. Les planificateurs du transport d'électricité ont besoin de prévisions à long terme de la demande d'électricité et des sources d'approvisionnement en électricité afin de s'assurer qu'un réseau de transport suffisant sera disponible au moment et à l'endroit où il sera nécessaire. Un tel défaut de planification pourrait avoir des conséquences réelles sur les investissements, l'emploi et la fiabilité du réseau pour tous les consommateurs d'électricité ».
Les entreprises misent sur des solutions qui sont actuellement hors de portée
Selon un rapport du Washington Post, dans le centre de l'État de Washington, Microsoft explore la production d'énergie à partir de la fusion nucléaire (la collision d'atomes qui alimente le soleil), une percée qui échappe aux scientifiques depuis un siècle. Les physiciens prédisent qu'elle échappera également à Microsoft. Mais Microsoft et ses partenaires et ses partenaires espèrent pouvoir exploiter la fusion d'ici à 2028, une affirmation audacieuse qui renforce leurs promesses de transition vers l'énergie verte, mais qui détourne l'attention de la réalité actuelle. En attendant, les émissions augmentent en raison de la consommation de l'IA.
« Les centrales à charbon sont revigorées par le boom de l'IA. Toute personne soucieuse de l'environnement devrait s'en inquiéter », affirme Tamara Kneese, directrice de projet à l'organisation à but non lucratif Data & Society. Face à ce dilemme, les entreprises technologiques se lancent à corps perdu dans des projets expérimentaux d'énergie propre. Outre la fusion, elles espèrent produire de l'énergie grâce à des projets futuristes comme de petits réacteurs nucléaires reliés à des centres de calcul individuels et des machines qui exploitent l'énergie géothermique en creusant la croûte terrestre à une profondeur d'environ 3 km.
Sam Altman, PDG d'OpenAI, qui soutient Helion Energy, la startup de Microsoft spécialisée dans la fusion, et Bill Gates, cofondateur de Microsoft, qui investit massivement dans d'autres projets de fusion, affirment que des percées dans le domaine de l'énergie sont réalisables. Selon Altman, la fusion nucléaire est la réponse aux besoins énergétiques croissants de l'IA et à réduction de son empreinte carbone. Mais les experts affirment que la fusion nucléaire est hors de portée à l'heure actuelle en raison de nombreux défis qui ne pourront pas être résolus à court terme. Les défis posés par l'IA ont besoin d'une solution immédiate.
Pour de nombreux experts, la fusion nucléaire fait l’objet d’une compétition plus diplomatique qu’industrielle et la plupart des recherches restent théoriques. Ils estiment que la fusion nucléaire est déjà trop tardive pour faire face à la crise climatique et qu'à court terme, il faudra utiliser les technologies existantes "à faible teneur en carbone", telles que les énergies renouvelables et la fission nucléaire. D'un autre côté, de nombreux géants de la technologie affirment qu'ils achètent suffisamment d'énergie éolienne, solaire ou géothermique chaque fois qu'un grand centre de données est mis en service afin d'annuler ses émissions.
Cependant, les critiques voient dans ces contrats un jeu de dupes : les entreprises fonctionnent sur le même réseau électrique que tout le monde, tout en s'appropriant une grande partie de la quantité limitée d'énergie verte. Les compagnies d'électricité compensent ensuite ces achats en augmentant leur consommation de combustibles fossiles, comme le montrent les dépôts réglementaires. À Omaha, dans le Nebraska, où Google et Meta ont récemment installé de vastes centres de données, une centrale au charbon qui devait être mise hors service en 2022 sera désormais opérationnelle au moins jusqu'en 2026.
Les grandes entreprises ne respectent pas leurs engagements sur le climat
Les observations susmentionnées contrastent avec les promesses futuristes des entreprises technologiques. Les entreprises tentent de s'exonérer de la responsabilité de leur contribution au réchauffement climatique par des techniques comptables. Elles prétendent que toutes les nouvelles énergies propres qu'elles achètent ont pour effet d'effacer les émissions qui pourraient autrement être attribuées à leurs activités. Mais les critiques affirment que ces arrangements ne sont pas à la hauteur et les technologies de captation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère font également l'objet de controverses.
Un exemple est un accord annoncé en mars, après qu'Amazon a signé un contrat pour acheter plus d'un tiers de l'électricité produite par l'une des plus grandes installations nucléaires du pays, la centrale de Susquehanna dans le comté de Luzerne, en Pennsylvanie. « Si les centres de données prétendent être propres, mais que les compagnies d'électricité utilisent leur présence pour justifier l'augmentation de la capacité de gaz, les gens devraient être sceptiques », a déclaré au Washington Post Wilson Ricks, chercheur en systèmes énergétiques au Zero Lab de l'université de Princeton, qui se concentre sur la décarbonisation.
Altman dépense des centaines de millions de dollars pour développer de petites centrales nucléaires qui pourraient être construites sur les campus des centres de données ou à proximité. Sa société AltC Acquisition Corp. a financé une entreprise qu'Altman préside aujourd'hui et qui s'appelle Oklo. Cette dernière déclare vouloir construire la première centrale de ce type d'ici à 2027. Gates a fondé la société nucléaire TerraPower. Sur un site de démonstration dans une ancienne mine de charbon du Wyoming, elle teste un réacteur qui produirait de l'énergie plus efficacement et avec moins de déchets que les réacteurs traditionnels.
Le projet a connu des revers, notamment parce que le type d'uranium enrichi nécessaire pour alimenter le réacteur n'est pas disponible aux États-Unis. En outre, la communauté scientifique est profondément sceptique quant à la capacité d'Helion ou d'autres startups spécialisées dans la fusion à alimenter le réseau électrique d'ici dix ans, et encore moins à fournir le type d'électricité sûre et trop bon marché pour être mesurée que les entreprises technologiques recherchent. « Les prévisions sur la commercialisation de la fusion d'ici 2030 ou 2035 ne sont que du vent », affirme John Holdren, physicien à l'université d'Harvard.
« Nous n'avons pas encore atteint le seuil de rentabilité énergétique, c'est-à-dire que la réaction de fusion génère plus d'énergie qu'il n'en faut pour la faciliter », a-t-il ajouté. Selon Holdren, les promesses sur la commercialisation imminente de la fusion alimentent la croyance du public en des "miracles technologiques" qui nous épargneront la tâche difficile de faire face au changement climatique avec des options qui sont plus proches de la réalité pratique.
Helion a suscité des attentes en assurant que son contrat avec Microsoft était contraignant et qu'elle devrait payer de lourdes pénalités financières au géant de la technologie si elle ne créait pas rapidement de l'électricité de fusion. Mais lorsqu'ils sont interrogés sur les détails du contrat, les dirigeants de l'entreprise répondent avec une certaine opacité, typique des leaders technologiques à la recherche de percées historiques dans le domaine de l'énergie propre.
Source : Grid Strategies
Et vous ?
Quel est votre avis sur le sujet ? Comment les entreprises technologiques peuvent-elles faire face à la croissance rapide des besoins énergétiques de l'IA ? Que pensez-vous des déclarations d'Helion selon lesquelles elle pourra commercialiser l'énergie nucléaire dans quelques années ? La fusion nucléaire est-elle la solution aux besoins immédiats de l'IA en matière d'énergie ? Les entreprises sont-elles sur la bonne voie ? Le déploiement à grande échelle de l'IA générative répond-elle à un besoin des consommateurs ? Assiste-t-on à une surconsommation inutile de l'énergie ?Voir aussi
Le patron de ChatGPT prétend que la fusion nucléaire est la réponse aux besoins énergétiques croissants de l'IA. « Pas si vite », affirment les experts, de nombreux défis restent à relever L'IA pourrait engloutir un quart de l'électricité produite aux États-Unis d'ici 2030 si elle ne se défait pas de sa grande dépendance à l'égard de l'énergie, affirme un cadre d'Arm Holdings L'IA et les avancées technologiques pourraient-elles donner naissance à une nouvelle ère d'évolution ? Face à la menace existentielle liée à la fusion croissante biosphère-technosphère 
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Envoyé par Mathis Lucas
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