Le refroidissement de leurs serveurs représente un enjeu crucial pour les centres de données. Le secteur, déjà énergivore, génère également une forte demande en eau pour le refroidissement. L'essor de l'intelligence artificielle (IA) et du calcul haute densité rend ce défi encore plus complexe, ces technologies produisant nettement plus de chaleur que les charges de travail traditionnelles.
Selon l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE), un centre de données hyperscale typique de 100 mégawatts (MW) aux États-Unis consomme quotidiennement environ 2 millions de litres d'eau, soit l'équivalent de la consommation de 6 500 foyers. Face à la multiplication des centres de données dans le monde et compte tenu du caractère limité des ressources en eau, les propriétaires et exploitants recherchent des solutions plus efficaces et durables.
Bien que différentes techniques de refroidissement existent, le refroidissement par eau demeure la solution la plus courante. Les recherches démontrent que l'eau et autres liquides sont 50 à 1 000 fois plus efficaces que l'air pour le transfert thermique. Cette supériorité explique pourquoi la plupart des hyperscalers et grands opérateurs de colocation continuent de privilégier le refroidissement liquide, malgré les préoccupations grandissantes liées à la préservation de l'eau. Il est toutefois important de noter que de nombreux systèmes de refroidissement liquide avancés, contrairement aux tours de refroidissement à usage continu ou aux systèmes adiabatiques, ne nécessitent qu'un remplissage initial et très peu d'appoint en conditions normales. Par exemple, un système d'une capacité de 38 000 litres pourrait ne nécessiter que 1 900 à 3 800 litres par an pour son entretien. Malgré cela, Bloomberg News rapporte que deux tiers des nouveaux centres de données construits aux États-Unis depuis 2022 se situent dans des zones déjà confrontées au stress hydrique.
En période estivale, cette consommation tend à s’accroître, les systèmes de refroidissement devant fonctionner plus intensément pour maintenir des températures optimales face aux chaleurs plus importantes.
La pression réglementaire s'accentue également dans l'Union européenne, qui l'année dernière a adopté des exigences de reporting concernant la consommation d'eau des centres de données. Certaines entreprises du secteur technologique prennent l’initiative d’améliorer leur impact environnemental : Microsoft a notamment présenté l'année dernière des concepts de centres de données fonctionnant sans eau de refroidissement. Cette solution, quoique novatrice, pourrait ne pas constituer l'option principale à l'avenir.
Sources d'eau alternatives
Les opérateurs de centres de données avant-gardistes explorent des sources d'eau alternatives afin de réduire leur dépendance aux réseaux municipaux. Ils envisagent notamment l'utilisation des eaux usées municipales traitées, qui peuvent être soumises à un traitement complémentaire avant leur emploi dans le refroidissement. Les dispositifs de collecte d'eau de pluie installés sur site peuvent récupérer les précipitations naturelles. Les eaux de surface provenant de canaux, lacs ou autres sources naturelles offrent une autre option, comme l'a démontré Google dans son installation aux Pays-Bas, qui utilise l'eau des canaux en lieu et place de l'eau potable.
Veolia, qui gère un important réseau d'eau municipal, peut accompagner les opérateurs dans le traitement des eaux usées municipales pour alimenter leurs systèmes de refroidissement.
En adoptant des sources d'eau alternatives, les centres de données allègent la pression exercée sur les ressources locales en eau potable, facilitent l’obtention de permis dans les zones soumises au stress hydrique, renforcent leurs crédibilité en matière de développement durable et établissent des relations positives avec les communautés locales soucieuses de la gestion des ressources en eau.
Comment Veolia accompagne les centres de données
Veolia offre une gamme complète de services aux centres de données désireux d’optimiser leur consommation d'eau. Notre démarche commence par l'identification des ressources, en recherchant des sources d'eau durables adaptées aux disponibilités locales. Nous fournissons des équipements de traitement et de récupération d'eau, ainsi qu'une gamme complète de programmes de chimie de l'eau pour maintenir une qualité d’eau optimale. Cette approche intégrée permet d'améliorer l'efficacité des systèmes de refroidissement tout en assurant la pérennité des équipements dans le temps.
A titre d’exemple, un centre de données de l'Illinois souhaitait adopter une nouvelle approche de traitement de l'eau pour réduire sa dépendance à l'approvisionnement municipal. Nos experts ont déterminé que le système de refroidissement alcalin en place limitait les cycles de concentration de la tour de refroidissement et entraînait des taux élevés de purge, augmentant ainsi les besoins en eau d'appoint.
Veolia a mis en place un contrôleur TrueSense Ready-Set-Go (RSG) pour mesurer le pH et injecter de l'acide sulfurique dans le système de refroidissement, simplifiant ainsi la gestion pour les opérateurs du centre de données et permettant une surveillance et des alertes à distance. Le nouveau programme de traitement a permis de doubler les cycles de la tour de refroidissement et de diminuer de 50 % la consommation d’eau du système. Le résultat : une économie annuelle de 45 millions de litres d'eau et 150 000 dollars de coûts associés.
Un partenaire tourné vers l'avenir
Face à l’accélération de la révolution de l'IA et à la hausse continue des températures mondiales, l’investissement dans les technologies de préservation de l'eau devient un impératif tant environnemental que commercial pour les centres de données.
Le secteur explore de nouvelles voies prometteuses. Certains opérateurs étudient le refroidissement par immersion, une technique où les serveurs sont entièrement immergés dans des fluides non conducteurs, ce qui réduit significativement ou élimine le besoin de refroidissement par eau. D'autres optent pour des approches hybrides associant le refroidissement traditionnel par eau avec des concepts plus efficaces pour minimiser la consommation.
L’avenir exige une transformation écologique intégrant pleinement la gestion de l'eau. Les centres de données qui prennent dès maintenant des mesures pour améliorer leur efficacité hydrique seront mieux positionnés pour affronter les vagues de chaleur saisonnières et répondre aux défis à long terme liés au changement climatique et aux nouvelles exigences réglementaires.
Chez Veolia, nous accompagnons les centres de données dans l’adoption de systèmes en circuit fermé, la recherche de sources d'eau alternatives et la mise en œuvre de technologies de traitement avancées. Ces solutions s'inscrivent dans notre stratégie GreenUp visant à décarboner, dépolluer et régénérer nos ressources naturelles. Elles permettent également aux opérateurs de réduire leurs coûts, d'obtenir les autorisations nécessaires et de minimiser leur impact environnemental. Notre expertise mondiale dans le traitement et la gestion de l'eau fait de nous un partenaire idéal pour les centres de données engagés dans une croissance durable. Contactez nos experts dès aujourd'hui pour développer une stratégie de gestion de l'eau personnalisée dans votre centre de données. Ensemble, nous pouvons réduire la consommation d'eau tout en maintenant les performances et la fiabilité qu'exige l'informatique moderne.
Par Ann Feng, Directrice Innovation & Développement pour le marché de la microélectronique, Veolia et David Kirkland, Directeur Commercial Centres de données, Water Tech, Veolia
