Microsoft a dévoilé une solution visant à répondre au stress hydrique croissant lié aux centres de données. La société a commencé à déployer un nouveau système de refroidissement qui n'utilise pas d'eau fraîche pour refroidir les serveurs et autres équipements électroniques des centres de données. Microsoft estime que cette nouvelle conception vise à éliminer les quelque 125 millions de litres d'eau que chacun de ses centres de données utilise généralement par an, et à atténuer l'impact du boom de la construction de centre de données d'IA sur le climat. Toutefois, certains critiques affirment qu'il s'agit d'une tentative d'écoblanchiment.Un système de refroidissement sans eau pour les centres de données
Microsoft a annoncé que le système de refroidissement sans eau sera mis en œuvre dans tous ses nouveaux centres de données. L'expérience a commencé au mois d'août 2024. Le système de refroidissement sans eau élimine l'évaporation de l'eau à des fins de refroidissement grâce à la mise en œuvre de solutions de refroidissement au niveau des puces, une technologie qui permet un contrôle précis de la température grâce à un système en boucle fermée.
Toutefois, un apport initial d'eau est nécessaire. Steve Solomon, vice-président de l'ingénierie de l'infrastructure des centres de données chez Microsoft, explique la technologie : « ces nouvelles technologies de refroidissement liquide recyclent l'eau en circuit fermé. Une fois le système rempli pendant la construction, l'eau circulera continuellement entre les serveurs et les refroidisseurs pour dissiper la chaleur sans nécessiter d'approvisionnement en eau fraîche ».
Il affirme que « la protection des bassins versants locaux est un élément important de cet engagement, en particulier dans les régions où le stress hydrique s'accroît ». Cette nouvelle approche devrait permettre à Microsoft de réduire la consommation d'eau de ses centres de données. Selon les propres estimations du géant de Redmond, « chacun de ses centres de données a englouti environ 125 millions de litres d'eau au cours de la dernière année fiscale ».
Ce chiffre était auparavant encore plus élevé. Microsoft exploite 300 centres de données dans le monde, et ce nombre continue de croître en raison de la demande de puissance de calcul pour les cas d'utilisation de l'IA. Microsoft s'est efforcé de réduire sa consommation d'eau, qui a diminué de 39 % depuis 2021. L'entreprise a déclaré qu'elle mesure son efficacité en matière d'eau grâce à un benchmark populaire appelé « Water Usage Effectiveness (WUE) ».
La WUE est un benchmark axé sur la durabilité qui calcule le ratio de la consommation annuelle d'eau pour le refroidissement et l'humidification par rapport à la consommation d'énergie totale de l'équipement informatique. Elle a été publiée par le consortium industriel The Green Grid en 2011.
Microsoft commencera à déployer la technologie en circuit fermé dans de nouveaux projets à Phoenix et à Mount Pleasant, dans le Wisconsin. Sa consommation d'eau a suscité des inquiétudes au sein des communautés locales, notamment dans le cas d'un centre en cours de construction à Goodyear, en Arizona.
Comment fonctionne ce nouveau système de refroidissement sans eau ?
La nouvelle approche de Microsoft en matière de refroidissement utilisera toujours de l'eau, mais « celle-ci sera contenue dans un système en boucle fermée où elle passera devant les puces de traitement génératrices de chaleur, en extrayant la chaleur qu'elle acheminera vers les refroidisseurs ». L'eau refroidie recommence ensuite son parcours. Comme l'a expliqué Steve Solomon, cela évite d'avoir à s'approvisionner les centres de données en eau fraîche.
Les centres de données auront toujours besoin d'eau fraîche pour les installations des travailleurs, comme les salles de bains et les cuisines. Les autres stratégies d'économie d'eau du géant de Redmond comprennent des ajustements des températures auxquelles les centres fonctionnent et l'utilisation d'eau récupérée et recyclée sur les sites de Washington, de Californie, du Texas et de Singapour. Microsoft place de grands espoirs dans la nouvelle technologie.
Le passage à des centres de données de nouvelle génération devrait contribuer à réduire l'utilisation de l'eau de Microsoft à un niveau proche de zéro pour chaque centre de données utilisant le nouveau système de refroidissement sans eau. Microsoft prévoit la mise en service de ses nouveaux centres de données d'ici à 2027 :
Envoyé par Microsoft
À partir d'août 2024, tous les nouveaux centres de données de Microsoft ont commencé à utiliser cette technologie de refroidissement de nouvelle génération, alors que nous nous efforçons de faire de l'évaporation zéro de l'eau la principale méthode de refroidissement dans l'ensemble du parc que nous possédons. Ces nouveaux sites commenceront à être mis en service à la fin de l'année 2027.
Cette nouvelle approche pourrait avoir un impact négatif sur le climat
Le passage à un système de refroidissement en boucle fermée, où l'eau est recyclée en permanence, élimine la nécessité d'un approvisionnement en eau fraîche. Toutefois, cette approche peut augmenter la consommation d'énergie des centres de données. Microsoft a annoncé qu'il développe activement des innovations, comme l'énergie nucléaire, pour atténuer cet impact et réduire davantage la consommation d'énergie. Mais cela suscite le scepticisme.
« Cela atténuera l'impact écologique, mais n'aura que peu ou pas d'effet sur l'impact climatique. La même quantité de chaleur sera libérée, à partir des mêmes sources d'énergie, que la boucle de refroidissement soit fermée ou ouverte. Et il existe un potentiel d'augmentation de l'empreinte carbone, selon que l'eau du système à cycle fermé est refroidie passivement ou activement, peut-on lire dans les commentaires sur les forums communautaires ».
Selon certains critiques, il s'agit simplement d'une tentative d'écoblanchiment de la part de Microsoft. Les grandes entreprises technologies telles que Microsoft, Google et Amazon se sont fixé des objectifs climatiques à atteindre d'ici à 2030, mais l'avènement de l'IA générative a remis en cause ces engagements. L'essor de l'IA générative a fait exploser la demande de puissance de calcul, entraînant un boom de la construction de centre de données.
Selon un rapport publié au début de l'année 2024, « la consommation d'eau des centres de données de Microsoft a atteint 6,4 millions de mètres cubes en un an, contre 4,7 millions de mètres cubes l'année précédente ». Cette hausse a coïncidé avec une augmentation de 34 % de la consommation d'énergie de l'entreprise. D'ici à 2027, la demande mondiale en matière d'IA pourrait absorber entre 4,2 et 6,6 milliards de mètres cubes d'eau douce.
Cela représente près de la moitié de la quantité consommée par l'ensemble du Royaume-Uni. Microsoft a dépensé plus de 50 milliards de dollars en dépenses d'investissement au cours de l'exercice fiscal qui s'est achevé le 30 juin, la grande majorité étant liée à la construction de centres d'IA. Bon nombre de ces installations sont construites dans des régions chaudes et sèches, rendant encore plus urgente la quête de moyens d'économiser l'eau.
Microsoft prévoit de dépasser ce chiffre au cours de l'année en cours, ce qui nécessite des quantités d'énergie en augmentation rapide pour faire fonctionner les réseaux et de l'eau pour refroidir les équipements. Microsoft et ses rivaux se sont lancés à l'assaut des centrales nucléaires pour répondre ce besoin.
Recycler la chaleur issue de ce nouveau système de refroidissement
Les systèmes actuels de refroidissement par eau rejettent généralement la chaleur perdue soit dans l'atmosphère (par évaporation de l'eau), soit directement dans un plan d'eau tel qu'un lac, une rivière, des bassins de rétention, etc. Selon les experts, c'est le cas de la plupart des grandes installations de production de chaleur, telles que les centrales électriques, ainsi que des centres de données. Dans certains cas, un recyclage de la chaleur est possible.
Selon les experts, le fait de disposer d'un système de refroidissement à boucle fermée permet de récupérer la chaleur pour d'autres usages, comme le chauffage municipal ou la cogénération d'électricité. La question de savoir si Microsoft est intéressé ou est en position de le faire est une autre question.
La startup britannique Deep Green a installé au centre de loisirs d'Exmouth, dans le Devon, en Angleterre, un système qui utilise un petit centre de données en périphérie, appelé « chaudière numérique », pour fournir une partie de l'énergie nécessaire au chauffage la piscine publique de la commune.
Deep Green affirme que son système pourrait contribuer à résoudre la crise énergétique à laquelle sont confrontées des milliers de piscines britanniques. De nombreux autres projets de ce type ont vu le jour au cours de ces dernières années, mais l'approche reste controversée.
Source : Microsoft
Et vous ?
Quel est votre avis sur le sujet ? Que pensez-vous de la solution de refroidissement des centres de données proposée par Microsoft ? Ce système de refroidissement sera-t-il bénéfique pour le climat ? Quels sont les impacts négatifs potentiels ? Que pensez-vous des projets visant à recycler la chaleur des centres de données pour chauffer les ménages ou d'autres installations ?Voir aussi
L'immersion des ordinateurs rendra-t-elle les centres de données plus respectueux du climat ? Des ingénieurs d'Intel ont réussi à refroidir des racks de serveurs par immersion, rapporte l'Oregonian Green IT, un petit centre de données utilisé pour chauffer une piscine publique, c'est ce que propose une start-up britannique spécialisée dans l'innovation en technologie thermique IA et énergie : la consommation d'électricité de Microsoft et de Google dépasse celle de plus de 100 pays, tandis que ces entreprises sont à la recherche de solutions énergétiques alternatives 
