Faire tourner les centres de données nécessaires au développement de l'IA coûte des milliards de litres d'eau. Un véritable enjeu environnemental, que les chercheurs tentent de résoudre à coups d'innovations.

Derrière les réponses instantanées des chatbots, des milliers de processeurs travaillent. Pour éviter leur surchauffe, de grandes quantités d'eau sont nécessaires. L'enjeu est encore discret, mais il risque de prendre de l'ampleur avec l'essor de l'intelligence artificielle (IA) et le réchauffement climatique.

Comparés à d'autres secteurs comme l'agriculture ou l'industrie manufacturière, les centres de données consomment aujourd'hui relativement peu d'eau. À condition qu'ils ne se trouvent pas dans des régions déjà confrontées au stress hydrique, explique Live Science.

Dans un centre de données, les processeurs peuvent atteindre des températures allant jusqu'à 80°C. Comme des ordinateurs portables surchargés, ils chauffent. Pour refroidir, ils ont besoin d'eau. Les systèmes de refroidissement auraient consommé 66 milliards de litres d'eau, en 2023, aux États-Unis, ce qui correspond à environ 1% de la consommation nationale.

Avec l'essor de l'utilisation de l'IA, ces chiffres pourraient atteindre 3 à 9% en 2040. De son côté, Google assure que le traitement d'une requête moyenne par Gemini ne nécessite que cinq gouttes d'eau.

Les experts ne sont pas aussi optimistes. Fengqi You, professeur en ingénierie des systèmes énergétiques à l'université de Cornell, aux États-Unis, et ses collègues ont prédit que d'ici 2030, les centres de données américains consommeraient entre 731 et 1.125 milliards de litres par an. Ce qui équivaut à l'approvisionnement annuel de la ville de New York.

Refroidir en consommant moins.

Dans des régions déjà fortement impactées par les sécheresses, comme l'Arizona, le Nouveau-Mexique et le sud de la Californie, la présence de ces infrastructures aggrave la situation. Mais les chercheurs penchent sur plusieurs solutions pour sauver l'innovation. À commencer par leur implantation dans des régions moins arides, qui disposent d'abondantes sources d'énergies renouvelables -ce qui permettrait de réduire l'empreinte hydrique jusqu'à 86%, rapportent les experts.

Autre piste avancée: améliorer les techniques de refroidissement. Les processeurs étant désormais trop chauds pour la ventilation, de nombreuses entreprises comme Amazon, Microsoft et Google ont recours à une technique de «refroidissement liquide», c'est-à-dire un système de tuyaux remplis d'eau, et parfois de produits chimiques thermorégulateurs, qui circule au-dessus des équipements, refroidissant directement les processeurs plutôt que l'ensemble du data center.

D'autres méthodes sont jugées plus efficaces, notamment l'utilisation de processeurs de dernière génération qui fonctionnent à des températures très élevées et ont donc moins besoin d'être refroidis. «En général, de grands ventilateurs performants suffisent à refroidir l'infrastructure, l'air ambiant étant suffisant pour dissiper la chaleur», souligne Josh Parker, responsable du développement durable chez NVIDIA, une entreprise qui conçoit ces processeurs innovants. Plusieurs sociétés américaines explorent le refroidissement par immersion -le matériel des centres de données est immergé dans un réservoir rempli de liquide de refroidissement. En Chine, certaines sociétés ont même installé des centres de données en mer.

Pour atteindre leurs objectifs de développement durable, les entreprises de la tech seront forcées de s'améliorer en matière de technologies de refroidissement. Le géant Amazon veut atteindre un bilan hydrique positif à l'horizon 2030. Google prévoit, lui, de restituer jusqu'à 120% de l'eau douce consommée par ces centres d'ici 2030, par le biais de divers projets de gestion responsable de l'eau. Une fois encore, les géants de la tech misent sur l'innovation pour redorer leur empreinte écologique.