Les centres de données consomment d’énormes quantités d’eau – les entreprises indiquent rarement les quantités exactes au public

Peyton McCauley | Melissa Scanlan

Alors que la demande de technologies d’intelligence artificielle stimule la construction et les projets de construction de centres de données dans le monde entier, ces ordinateurs nécessitent non seulement de l’électricité et des terrains, mais aussi une quantité importante d’eau. Les centres de données utilisent l’eau directement, avec l’eau de refroidissement pompée dans des tuyaux à l’intérieur et autour de l’équipement informatique. Ils utilisent également de l’eau indirectement, par le biais de l’eau nécessaire à la production de l’électricité qui alimente l’installation. La quantité d’eau utilisée pour produire de l’électricité augmente considérablement lorsque la source est constituée de combustibles fossiles par rapport à l’énergie solaire ou éolienne.

Un rapport de 2024 du Lawrence Berkeley National Laboratory estimait qu’en 2023, les centres de données américains consommaient 17 milliards de gallons (64 milliards de litres) d’eau directement pour le refroidissement, et prévoit que d’ici 2028, ces chiffres pourraient doubler, voire quadrupler. Le même rapport estime qu’en 2023, les centres de données américains consommeront encore 800 milliards de litres d’eau indirectement par le biais de l’électricité qui les alimente. Nous sommes chercheurs en droit et politique de l’eau basés sur les rives du lac Michigan. Les entreprises technologiques s’intéressent à la région des Grands Lacs pour y installer des centres de données, notamment un centre proposé à Port Washington, Wisconsin, qui pourrait être l’un des plus grands du pays. La région des Grands Lacs bénéficie d’un climat relativement frais et d’une abondance d’eau, ce qui en fait un site attrayant pour les centres de données chauds et assoiffés.

Les Grands Lacs sont une ressource binationale importante dont dépendent plus de 40 millions de personnes pour leur eau potable et qui soutient une économie régionale de 6 000 milliards de dollars. Les centres de données entrent en concurrence avec ces utilisations existantes et peuvent épuiser les nappes phréatiques locales.

Notre analyse des dossiers publics, des documents gouvernementaux et des rapports de développement durable compilés par les principales entreprises de centres de données a révélé que les entreprises technologiques ne révèlent pas toujours la quantité d’eau utilisée par leurs centres de données. Dans un article à paraître du Rutgers Computer and Technology Law Journal, nous décrivons nos méthodes et nos conclusions en utilisant ces ressources pour découvrir les besoins en eau des centres de données.

En général, les rapports sur le développement durable des entreprises sont les plus accessibles et les plus détaillés, notamment le fait qu’en 2024, un centre de données de l’Iowa a consommé 1 milliard (3,8 milliards de litres) de gallons d’eau, ce qui est suffisant pour fournir toute l’eau résidentielle de l’Iowa pendant cinq jours.

Comment les centres de données utilisent-ils l’eau ?

Les serveurs et les routeurs des centres de données travaillent dur et génèrent beaucoup de chaleur. Pour les refroidir, les centres de données utilisent de grandes quantités d’eau – dans certains cas, plus de 25 % des réserves d’eau des communautés locales. En 2023, Google a déclaré consommer plus de 6 milliards de gallons d’eau (près de 23 milliards de litres) pour refroidir tous ses centres de données.

Dans certains centres de données, l’eau est épuisée dans le processus de refroidissement. Dans un système de refroidissement par évaporation, des pompes poussent de l’eau froide dans les tuyaux du centre de données. L’eau froide absorbe la chaleur produite par les serveurs du centre de données, se transformant en vapeur qui est évacuée hors du centre. Ce système nécessite un approvisionnement constant en eau froide.

Dans les systèmes de refroidissement en boucle fermée, le processus de refroidissement est similaire, mais au lieu d’évacuer la vapeur dans l’air, les refroidisseurs à air refroidissent l’eau chaude. L’eau refroidie est ensuite recirculée pour refroidir à nouveau l’installation. Cette méthode ne nécessite pas l’ajout constant de grands volumes d’eau, mais elle consomme beaucoup plus d’énergie pour faire fonctionner les refroidisseurs. Les chiffres réels montrant ces différences, qui varient probablement en fonction de l’installation, ne sont pas accessibles au public.

L’un des principaux moyens d’évaluer l’utilisation de l’eau est la quantité d’eau considérée comme « consommée« , ce qui signifie qu’elle est prélevée dans l’approvisionnement local en eau et utilisée – par exemple, évaporée sous forme de vapeur – et non pas renvoyée à sa source.

Pour obtenir des informations, nous nous sommes d’abord tournés vers les données gouvernementales, telles que celles conservées par les réseaux municipaux de distribution d’eau, mais le processus d’obtention de toutes les données nécessaires peut s’avérer onéreux et chronophage, certains refusant l’accès aux données pour des raisons de confidentialité. Nous nous sommes donc tournés vers d’autres sources pour découvrir l’utilisation de l’eau dans les centres de données

Les rapports sur la durabilité donnent un aperçu

De nombreuses entreprises, en particulier celles qui accordent la priorité à la durabilité, publient des rapports accessibles au public sur leurs pratiques en matière d’environnement et de durabilité, y compris l’utilisation de l’eau. Nous nous sommes concentrés sur six grandes entreprises technologiques possédant des centres de données : Amazon, Google, Microsoft, Meta, Digital Realty et Equinix. Nos résultats ont révélé une grande variabilité dans la quantité d’eau utilisée par les centres de données des entreprises et dans la quantité d’informations spécifiques fournies par les rapports des entreprises.

Les rapports sur la durabilité offrent un aperçu précieux de l’utilisation de l’eau dans les centres de données. Mais comme ces rapports sont facultatifs, les entreprises ne communiquent pas toutes les mêmes statistiques, de sorte qu’il est difficile de les combiner ou de les comparer. Il est important de noter que ces rapports n’incluent pas systématiquement la consommation indirecte d’eau liée à l’utilisation de l’électricité, qui, selon le Lawrence Berkeley Lab, était 12 fois plus importante que l’utilisation directe pour le refroidissement en 2023. Nos estimations mettant en évidence des rapports spécifiques sur la consommation d’eau sont toutes liées au refroidissement.

Amazon publie des rapports annuels sur le développement durable, mais ces documents ne révèlent pas la quantité d’eau utilisée par l’entreprise. Microsoft fournit des données sur ses besoins en eau pour l’ensemble de ses activités, mais ne ventile pas la consommation d’eau de ses centres de données. Meta procède à cette ventilation, mais uniquement sous la forme d’un chiffre global pour l’ensemble de l’entreprise. Google fournit des chiffres individuels pour chaque centre de données.

En général, les cinq entreprises que nous avons analysées et qui divulguent l’utilisation de l’eau montrent une tendance générale à l’augmentation de l’utilisation directe de l’eau chaque année. Les chercheurs attribuent cette tendance aux centres de données.

Un examen plus approfondi de Google et Meta

Pour un examen plus approfondi, nous nous sommes concentrés sur Google et Meta, qui fournissent certains des rapports les plus détaillés sur l’utilisation de l’eau dans les centres de données.

Les centres de données représentent une part importante de l’utilisation de l’eau par les deux entreprises. En 2023, Meta consommait 813 millions de gallons d’eau au niveau mondial (3,1 milliards de litres) – dont 95 %, 776 millions de gallons (2,9 milliards de litres), étaient utilisés par les centres de données.

Pour Google, le tableau est similaire, mais avec des chiffres plus élevés. En 2023, les activités de Google dans le monde consommaient 6,4 milliards de gallons d’eau (24,2 milliards de litres), dont 95 %, soit 6,1 milliards de gallons (23,1 milliards de litres), étaient utilisés par les centres de données.

Google indique qu’en 2024, le centre de données de l’entreprise à Council Bluffs, Iowa, consommera 1 milliard de gallons d’eau (3,8 milliards de litres), soit la plus grande quantité de tous ses centres de données.

Le centre de données de Google qui a utilisé le moins d’eau cette année-là se trouve à Pflugerville, au Texas, et a consommé 38 000 litres, soit à peu près autant que la consommation d’une maison texane en deux mois. Ce centre de données est refroidi par air, et non par eau, et consomme beaucoup moins d’eau que le centre de données de Google refroidi par air dans le comté de Storey, au Nevada, qui consomme 5,7 millions de litres. Étant donné que les informations communiquées par Google n’associent pas les données relatives à la consommation d’eau à la taille des centres, à la technologie utilisée ou à la consommation d’eau indirecte liée à l’alimentation, il ne s’agit là que de vues partielles, dont la vue d’ensemble est obscurcie. Mais en l’absence d’une méthode cohérente et transparente de suivi de la consommation d’eau au fil du temps, le public et les responsables gouvernementaux prendront des décisions sur les emplacements, les réglementations et la durabilité sans disposer d’informations complètes sur la façon dont les bâtiments chauds et assoiffés de ces entreprises massives affecteront leurs communautés et leurs environnements.

La consommation d’eau des centres de données est un facteur important de la croissance économique.

Peyton McCauley, Water Policy Specialist, Sea Grant UW Water Science-Policy Fellow, University of Wisconsin-Milwaukee and Melissa Scanlan, Professor and Director of the Center for Water Policy, School of Freshwater Sciences, University of Wisconsin-Milwaukee

Cet article est republié à partir de The Conversationsous une licence Creative Commons. Lire l’article original.