Data “tsunami”: la facture énergétique risque d’être salée

Des milliards d’appareils connectés à Internet produiront 3,5 % des émissions mondiales d’ici dix ans et 14 % d’ici 2040, selon de nouvelles recherches.

L’industrie des communications utilisera 20 % de toute l’électricité du monde d’ici 2025.
Cela a de fortes chances d’entraver les tentatives prises au niveau mondial pour atteindre les objectifs en matière de changement climatique car la demande des data centers, gourmands en énergie stockant les données provenant de milliards de smartphones, de tablettes et d’appareils connectés à Internet, croît de façon exponentielle.

L’industrie a longtemps soutenu qu’elle pouvait réduire considérablement les émissions de carbone en augmentant l’efficacité et en réduisant les déchets, mais les universitaires remettent en question ces hypothèses. Un nouveau document, qui devrait être publié par des chercheurs américains dans les semaines qui viennent, prévoit que les NTIC pourraient créer jusqu’à 3,5 % des émissions mondiales d’ici 2020 – dépassant l’aviation et le transport maritime – et jusqu’à 14 % en 2040.

Selon le chercheur suédois Anders Andrae, la demande mondiale de puissance de calcul des appareils connectés à Internet, des flux vidéo haute résolution, des courriels, des caméras de surveillance et une nouvelle génération de téléviseurs intelligents augmente de 20 % par an.

Dans une mise à jour de son étude en 2016, M. Andrae a constaté que sans une augmentation spectaculaire de l’efficacité en la matière, l’industrie des TIC pourrait utiliser 20 % de toute l’électricité et émettre jusqu’à 5,5 % des émissions mondiales de carbone d’ici 2025. Ce serait plus que la consommation globale de n’importe quel autre pays, à l’exception des États-Unis, de la Chine et de l’Inde.

Il s’attend à ce que la demande d’électricité de l’industrie passe de 300Twh (térawatt-heure) d’électricité par an maintenant, à 1 200 ou même 3 000Twh d’ici 2025. Les centres de données à eux seuls pourraient produire 1,9 Gt (ou 3,2 % du total mondial) d’émissions de carbone, dit-il.

“La situation est alarmante “, a déclaré Andrae, qui travaille par ailleurs pour Huawei. “Nous avons un tsunami de données qui approche. Tout ce qui peut être numérisé est en cours de numérisation. C’est “la tempête du siècle“. La 5G arrive, le trafic IP est beaucoup plus élevé que prévu et toutes les voitures et machines, les robots et l’intelligence artificielle sont en cours de numérisation, produisant d’énormes quantités de données qui sont stockées dans les Data centers.

Les chercheurs américains s’attendent à ce que la consommation d’énergie triple au cours des cinq prochaines années, à mesure qu’un milliard de personnes supplémentaires se connecteront dans les pays en développement, et que l’IoT, les voitures autonomes, les robots, la vidéosurveillance et l’IA croîtront de façon exponentielle dans les pays riches.

“Il y avait 8,4 milliards d’objets connectés en 2017, ouvrant la voie à 20,4 milliards d’appareils Internet des objets (IoT) qui seront déployés d’ici 2020 ” d’après Gartner.

L’industrie a encouragé l’idée que la transformation numérique des économies et les gains d’efficacité énergétique à grande échelle réduiront les émissions mondiales de 20 % ou plus, mais l’ampleur et la vitesse de la révolution ont été une surprise.
Le trafic Internet mondial va presque tripler au cours des cinq prochaines années, selon le dernier indice Cisco Visual Networking Index, l’un des leaders de l’industrie en matière de suivi de l’utilisation d’Internet.

“Plus d’un milliard de nouveaux internautes sont attendus, passant de trois milliards en 2015 à 4,1 milliards d’ici 2020. Au cours des cinq prochaines années, les réseaux IP mondiaux prendront en charge jusqu’à 10 milliards de nouveaux appareils et connexions, passant de 16,3 milliards en 2015 à 26 milliards d’ici 2020 “, explique Cisco.

Un rapport d’un laboratoire de Berkeley en 2016 pour le gouvernement américain a estimé que les data centers du pays, qui détenaient environ 350 millions de téraoctets de données en 2015, pourraient avoir besoin de plus de 100 TWh d’électricité par an d’ici 2020. C’est l’équivalent d’une dizaine de grandes centrales nucléaires.

La capacité des centres de données est également en plein essor en Europe et en Asie : Londres, Francfort, Paris et Amsterdam ont ajouté près de 200 MW de consommation en 2017, soit l’équivalent en puissance d’une centrale électrique de taille moyenne.

“Nous constatons une croissance massive des data centers dans toutes les régions. Les tendances qui ont commencé aux États-Unis sont maintenant la norme en Europe et l’Asie décolle massivement “, déclare Mitul Patel, responsable de la recherche du centre de données EMEA chez CBRE, conseiller immobilier mondial.

“Le volume de données traitées par ces centres croît à un rythme sans précédent. Ils sont considérés comme un élément-clé de la prochaine étape de croissance de l’industrie des TIC “, déclare Peter Corcoran, chercheur à l’université d’Irlande, Galway.

L’Irlande, qui, avec le Danemark, est en train de devenir un pays d’élection pour les plus grandes entreprises de technologie du monde, dispose de 350 MW connectés à des centres de données, mais ce chiffre devrait tripler pour atteindre plus de 1 000 MW, soit l’équivalent d’une centrale nucléaire, au cours des cinq prochaines années.
« L’autorisation a été donnée de connecter 550 MW supplémentaires et 750 MW supplémentaires, indique Eirgrid, le principal gestionnaire de réseau du pays.
Si toutes les requêtes d’information se connectent, la charge du centre de données pourrait représenter 20 % de la demande de pointe de toute l’Irlande “, rajoute Eirgrid dans son rapport All-Island Generation Capacity Statement 2017-2026.

Les données seront stockées dans de vastes nouveaux data centers (on parle de surfaces de 30 hectares), que les entreprises sont en train de construire. L’échelle de ces centres est énorme ; le seul centre de données Apple d’un milliard de dollars, qui fait d’ailleurs polémique, prévu à Athenry, dans le comté de Galway, prévoit d’utiliser à terme 300 Méga Watts d’électricité, soit plus de 8 % de la capacité nationale et plus que l’utilisation quotidienne totale de Dublin. Il faudra 144 grosses génératrices diesel de secours lorsque le vent ne soufflera pas, le centre étant alimenté majoritairement par de l’énergie éolienne.

Sous la pression de Greenpeace et d’autres groupes environnementaux, de grandes entreprises de technologie connues du grand public, notamment Google, Facebook, Apple, Intel et Amazon, ont promis d’utiliser l’énergie renouvelable pour alimenter les centres de données. Dans la plupart des cas, ils l’achètent hors réseau, mais certains prévoient de construire des parcs solaires et éoliens à proximité de leurs centres.
Gary Cook, analyste informatique de Greenpeace, affirme que seulement 20 % de l’électricité utilisée dans les centres de données du monde entier est jusqu’à présent renouvelable.
“La bonne nouvelle, c’est que certaines entreprises ont certainement assumé leur responsabilité et prennent des mesures énergiques pour faire face à leur croissance rapide grâce à l’énergie renouvelable. D’autres ne font que croître de façon agressive “, dit-il.

L’architecte David Hughes, qui a critiqué le nouveau centre Apple en Irlande, affirme que le gouvernement ne devrait pas se laisser endormir par des promesses.
“L’utilisation de l’énergie renouvelable semble bonne, mais personne d’autre ne profite de ce qui sera produit, et cela biaise les tentatives nationales de réduction des émissions. Les centres de données se sont accaparés tous les progrès que nous avons réalisés pour atteindre l’objectif de réduction de 40 % des émissions de carbone de l’Irlande. Ils ne font qu’ajouter à la demande et réduire notre pourcentage. Ils bénéficient d’un « voyage gratuit » aux dépens des citoyens irlandais “, dit Hughes.

Les estimations d’Eirgrid indiquent qu’en 2025, un kilowattheure sur trois produit en Irlande pourrait être acheminé vers un data center.
« Les centrales à combustibles fossiles devront peut-être rester ouvertes plus longtemps pour alimenter d’autres régions du pays, et les coûts seront à la charge du consommateur, dit-il. Nous devrons moderniser notre réseau et construire plus de production d’énergie éolienne et de secours en cas de manque de vent, tout cela se répercutant sur les factures des gens.

Dans le meilleur des cas, dit M. Andrae, il y aura des améliorations massives et continues de l’économie d’énergie, les énergies renouvelables deviendront la norme et la croissance explosive de la demande de données ralentira.
Mais de même, dit-il, la demande pourrait continuer d’augmenter de façon spectaculaire si l’industrie continue de croître de 20% par an, les voitures sans conducteur avec des douzaines de capteurs intégrés, et les cypto-monnaies comme le Bitcoin qui ont besoin de grandes quantités de puissance d’ordinateur deviennent le courant dominant.

“Il y a un risque réel que tout devienne incontrôlable. Les décideurs politiques doivent garder un œil attentif sur cette question “, conclut M. Andrae.

La rédaction
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