Centres de données : réduire leur chaleur sur les quartiers

La chaleur résiduelle des centres de données peut augmenter les températures de l’air dans les quartiers sous le vent jusqu’à 4 degrés Fahrenheit, rapportent des chercheurs de l’Arizona State University dans une nouvelle étude menée dans la zone métropolitaine de Phoenix, la plus chaude des États-Unis.

« Alors que nous effectuerons davantage de mesures sous différents types de conditions atmosphériques, je pense que nous allons observer des impacts plus significatifs autour des centres de données », a déclaré l’auteur principal David Sailor.

Avec des centaines de mégawatts de capacité de centres de données en activité dans de nombreuses villes, et des milliers d’autres proposés, l’impact combiné sur la température urbaine pourrait être substantiel. La capacité des centres de données aux États-Unis devrait plus que doubler d’ici 2030. Sailor et ses co-auteurs ont déclaré que le risque de chaleur négligé exige l’attention des urbanistes et des développeurs industriels. Les chercheurs visent à aider à développer des solutions qui pourraient réduire considérablement les impacts sous le vent.

La chaleur résiduelle produite par un seul centre de données peut dépasser la quantité émise par 40 000 foyers, selon Sailor. Les batteries de condenseurs refroidis par air évacuent de l’air chauffé de 14 à 25 degrés F au-dessus de la température ambiante, créant des panaches thermiques qui se déplacent sous le vent au-dessus des zones voisines.

« Ce sont des charges tellement concentrées de consommation d’électricité et donc d’émissions de chaleur que nous nous sommes inquiétés de l’impact qu’elles pourraient avoir localement, et aussi dans les quartiers sous le vent », a expliqué Sailor, professeur à l’Arizona State University et directeur de l’École des sciences géographiques et de l’urbanisme de l’ASU.

D’autres chercheurs ont essayé d’utiliser des données de télédétection par satellite pour estimer historiquement l’impact thermique des centres de données. L’étude de l’ASU est la première à mesurer directement les températures de l’air sous le vent et au vent des centres de données pour enregistrer les effets en temps réel de la chaleur résiduelle sur les communautés environnantes. Sailor et ses co-auteurs Soroush Samareh Abolhassani et Eli Martin publient leurs résultats dans le Journal of Engineering for Sustainable Buildings and Cities.

Les chercheurs ont monté des capteurs de température à enregistrement de données de haute précision et à réponse rapide sur des voitures qui ont circulé autour des centres de données de la région de Phoenix et dans les quartiers voisins du 18 juin au 25 octobre 2025. L’utilisation de plusieurs voitures leur a permis de mesurer simultanément les températures au vent et sous le vent des quatre installations sélectionnées, allant d’un centre de données de 36 mégawatts à bâtiment unique à Mesa à un campus de colocation de 169 mégawatts à Chandler. Les centres choisis reflètent la conception typique des « hyperscalers » qui abritent plusieurs milliers de serveurs et utilisent principalement des systèmes de refroidissement par air.

Les températures sous le vent des centres de données étaient en moyenne de 1,3 à 1,6 degré F plus chaudes que les températures au vent et ont atteint jusqu’à 4 degrés F au-dessus des températures au vent. L’impact thermique était détectable jusqu’à un tiers de mile, soit environ cinq pâtés de maisons, de distance du périmètre des centres de données.

« Même si ces centres de données ne contribuent qu’à une magnitude supplémentaire d’îlot de chaleur d’un degré ou deux, cela peut encore avoir un impact très significatif sur nos vies », a souligné Sailor. C’est particulièrement vrai dans les endroits où la chaleur extrême pose déjà de graves risques pour la santé publique.

Une augmentation d’un degré de la température de l’air, par exemple, suffit à entraîner une utilisation accrue de la climatisation dans des quartiers entiers. Ces climatiseurs, à leur tour, rejettent encore plus de chaleur dans l’environnement.

Sailor et ses collègues planifient un effort plus important pour collecter des données sur une plus large gamme de périodes et de conditions météorologiques. Ces données leur permettront de développer un modèle atmosphérique précis pour étudier les effets des mesures visant à réduire l’impact thermique sur les quartiers sous le vent.

« Les centres de données sont intrinsèquement une partie importante de notre société, et ils vont devenir encore plus nécessaires à l’avenir », a affirmé Sailor. Plutôt que de simplement mettre en évidence les conséquences néfastes, son objectif est de collaborer avec les fournisseurs de centres de données et d’autres parties prenantes pour développer les connaissances nécessaires à la réduction du problème de pollution thermique.

Des modifications de conception des installations et des équipements de refroidissement, éclairées par une modélisation microclimatique à haute résolution, pourraient par exemple réduire l’empreinte thermique d’un centre de données sans compromettre son fonctionnement. Des ceintures vertes ou des parcs pourraient tamponner la pollution thermique. Les villes pourraient exiger de telles corrections lors de l’implantation et de l’autorisation des centres de données. 

Article : Data center waste heat as an emerging urban thermal hazard: First field measurements of neighborhood-scale air temperature impacts – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude

Source : ASU