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Alors que la croissance rapide des centres de données d’IA aggrave la crise énergétique mondiale, des ingénieurs danois ont trouvé un moyen d’utiliser les grandes quantités de « chaleur perdue » générées par ces centres, qui sont généralement perdues dans l’air extérieur.

Il existe plus de 12 500 centres de données dans le monde et de plus en plus sont mis en ligne chaque jour, mettant à rude épreuve les infrastructures et les ressources énergétiques mondiales.

En plus de consommer des centaines de milliards de litres d’eau, ces systèmes imposent non seulement une demande massive au réseau électrique mondial, mais sont également susceptibles de contribuer au réchauffement climatique à grande échelle.

L’Agence internationale de l’énergie (AIE) a rapporté qu’en 2024, les centres de données ont consommé 485 térawattheures d’électricité, soit l’équivalent de 1,5 % de l’approvisionnement énergétique total mondial – ou de la production totale d’électricité de l’Allemagne.

Et ce chiffre doublera pour atteindre 3 % d’ici 2030, avec une proportion en croissance exponentielle tirée par le développement de l’IA. Cela survient alors que les pays recherchent l’indépendance énergétique et doivent réduire considérablement leurs émissions de CO2.

En effet, la Commission économique des Nations Unies pour l’Europe a averti que l’expansion rapide des hyperscalers de l’IA – les fournisseurs de services cloud à grande échelle comme Google, Amazon et Microsoft – et les vastes centres de données nécessaires pour les prendre en charge – constituent une « menace croissante pour les systèmes électriques du monde entier ».

La prolifération des centres de données suscite une colère généralisée. Aux Pays-Bas, la police a arrêté vendredi des manifestants contre la construction d'un nouveau centre de données Microsoft près d'Amsterdam. Pendant ce temps, Elon Musk s'est attiré la colère des habitants du Texas, où il a déplacé ses opérations d'IA et de SpaceX pour profiter d'allégements fiscaux. Les Texans ont voté pour leur premier sénateur démocrate – James Talarico – depuis près de 40 ans lors des élections de mi-mandat de cette semaine, malgré les centaines de millions de dollars investis par Musk dans les campagnes du Parti républicain.

Comment fonctionne la capture de la chaleur perdue

Le supercalculateur Bitten, lancé en mai de cette année à l'Université du Danemark du Sud à Sonderborg, est la ressource incontournable en matière d'IA pour la recherche universitaire à travers le pays. Il fournit la puissance de calcul de l’IA nécessaire à l’analyse approfondie des données et aux simulations scientifiques complexes.

Mais comme les superordinateurs et les centres de données d’IA du monde entier, les capacités de Bitten correspondent à sa consommation d’énergie. Vingt-quatre heures sur vingt-quatre, ses processeurs spécialisés génèrent des quantités extrêmes d’énergie thermique pour gérer la charge de travail.

Désormais, au lieu de simplement permettre à cette énergie de se dissiper comme le font les centres d'IA ailleurs, 100 % de la chaleur perdue est récupérée par une technologie avancée de refroidissement liquide conçue par la société d'ingénierie danoise Danfoss. Cela remplace la climatisation traditionnelle et les ventilateurs qui évacuent l’air extérieur.

Le nouveau système pompe le liquide de refroidissement directement sur les copeaux de traitement à haute température, absorbant complètement la chaleur perdue. Cette chaleur peut ensuite être acheminée directement vers le réseau de chauffage urbain municipal de Sonderborg pour aider les 75 000 habitants de la ville à rester au chaud.

Kristian Strand, président de Danfoss Climate Solutions, a déclaré à Al Jazeera que chaque fois que nous prenons une photo ou téléchargeons un document, nous activons le traitement dans un centre de données.

"Cela crée de la chaleur que nous devons éliminer", a-t-il déclaré. "Avec le système de récupération de chaleur perdue, à la fin du processus, vous disposez essentiellement d'un robinet d'eau chaude sortant du centre de données. Cette eau chaude peut ensuite être utilisée non seulement pour chauffer les maisons mais également dans les processus industriels."

Transformer les centres de données en sources d'énergie

Partout dans le monde, une quantité colossale d’énergie issue des processus industriels disparaît dans l’atmosphère. Strand a déclaré à Al Jazeera que, selon les calculs de Danfoss, la chaleur gaspillée à travers l’Europe en un an pourrait alimenter la ville entière de Paris pendant 48 ans, tandis qu’environ les deux tiers de l’énergie mondiale sont expulsés sous forme de chaleur excédentaire.

Les États-Unis hébergent de loin plus de centres de données que tout autre pays, actuellement environ 4 000. Ils consomment 5 pour cent de l’électricité du pays. Pourtant, les États-Unis récupèrent très peu de chaleur car ils n’ont nulle part où aller.

« Nous devrions construire des centres de données là où leur chaleur peut être utilisée, et pas seulement là où le terrain est le moins cher », a déclaré Jan Rosenow, professeur de politique énergétique et climatique à l'Université d'Oxford.

La Scandinavie a ouvert la voie en matière de captage de la chaleur perdue, a déclaré Rosenow. "Le centre de données de Meta à Odense au Danemark récupère environ 100 GWh par an, soit suffisamment pour 6 900 foyers. Et Stockholm en Suède alimente son réseau en chaleur de centre de données depuis 2014."

Chez Danfoss, d'autres sources potentielles de chaleur résiduelle sont présentées, depuis les systèmes de réfrigérateurs des supermarchés jusqu'aux usines et stations d'épuration des eaux usées.

Ses ingénieurs ont récemment remplacé deux chaudières à gaz à forte intensité de carbone de l'hôpital de Sonderborg par un système de pompe à chaleur qui capte la chaleur résiduelle des équipements médicaux tels que les scanners IRM et des systèmes de régulation de la température dans les salles d'opération, les salles et les couloirs.

Cette chaleur était autrefois évacuée à l’extérieur via des tours de refroidissement. Désormais, l'hôpital est indépendant du point de vue énergétique pendant neuf mois de l'année et peut réinjecter de la chaleur dans le réseau de chauffage urbain, ce qui permet d'économiser des sommes importantes sur les factures de chauffage.

"Il y avait une très bonne analyse de rentabilisation pour que cela se réalise", a déclaré Lasse Bo Madsen, chef des services techniques de l'hôpital de Sonderborg. « Le projet sera rentabilisé d’ici deux ans, ce qui signifie que nous pourrons dépenser plus d’argent pour les soins aux patients et pour de nouveaux équipements, comme les scanners. »

Selon Kristin Strand, cette technologie constitue une énorme opportunité pour économiser de l’énergie et réduire les émissions de carbone. "Nous disposons d'une vaste source d'énergie inexploitée sous forme de chaleur résiduelle", a déclaré Strand. « Utiliser cette énergie réduit la dépendance aux combustibles fossiles tout en étant rentable sur le plan commercial. »

Alors que le boom de l’IA s’accélère et que de nouveaux centres de données sont mis en ligne, chacun exigeant suffisamment d’électricité pour alimenter une petite ville, Danfoss estime que l’évolutivité de cette nouvelle technologie de chaleur résiduelle pourrait contribuer à atténuer la demande croissante qui met actuellement à rude épreuve l’offre mondiale.