Les data centers représenteront vraisemblablement 8 % de la consommation électrique mondiale en 2030 et leur consommation va croître de façon exponentielle si rien n’est fait pour la réduire. En 2014, le Conseil européen a adopté un cadre d’action énergie-climat pour la période 2021-2030. Il s’agit de réduire les émissions de gaz à effet de serre d'au moins 40 % (par rapport aux niveaux de 1990), de porter la part des énergies renouvelables à au moins 32 %, et d’améliorer l'efficacité énergétique d'au moins 32,5 %. En septembre 2020, dans le cadre du Green Deal , la commission européenne a proposé de porter l’objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre en 2030 de 40 % à 55 %, pour atteindre la neutralité carbone en 2050 . D’autres pays dans le monde suivent la même démarche y compris la Chine qui a annoncé vouloir atteindre la neutralité carbone en 2060 .
On ne peut y arriver qu’en réduisant la consommation d’énergie ainsi que l’utilisation des énergies fossiles.
Dans ce cadre, la neutralité carbone en 2050 ou 2060 ne pourra être atteinte sans la prise en compte des data centers.
Pour rendre les data centers moins consommateurs d’électricité, la première étape consiste à réduire la consommation des serveurs et des systèmes de refroidissement. Cependant l’électricité consommée par les serveurs et les équipements informatiques du data center est entièrement transformée en chaleur. La deuxième étape pour rendre un data center moins énergivore sera donc de réutiliser la chaleur fatale de ces équipements. Si ces solutions sont mises en œuvre, la consommation d’un data center peut être réduite de presque 50 %, et ce quelle que soit sa situation géographique.
À ce stade, un data center, quoique plus économe en énergie, n’est pour autant ni à zéro émission ni autonome en énergie. La troisième étape consiste à remplacer les énergies fossiles utilisées pour son alimentation par des énergies renouvelables. Cette électricité peut être achetée à des fournisseurs (ce qui est déjà fait par certains GAFA) ou produite localement par des panneaux photovoltaïques ou des éoliennes. Cependant la production d’électricité utilisant des énergies renouvelables est variable et la consommation d’un data center varie également. Pour gérer cette situation, le data center peut vendre cette électricité verte en situation de surplus et en acheter en situation de déficit. Ce data center sera ainsi à zéro émission et partiellement autonome en énergie. Pour rendre ce data center totalement autonome, il conviendra de stocker l’énergie quand il y a surplus et d’utiliser cette énergie pour produire de l’électricité quand il y a déficit. C’est ce qu’apporteront les piles à combustible qui stockent l’électricité sous forme d’hydrogène et produisent de l’électricité en réutilisant l’hydrogène stocké.
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