Centre de données: le défi de la durabilité environnementale

En 2020, chaque être humain sur la planète a généré 1,7 mégaoctet d’informations par seconde. D’ici à 2025, la quantité de données générées chaque jour pourrait atteindre 463 exaoctets¹. Pour stocker toutes ces données, il est nécessaire d’étendre l’espace de stockage et donc d’étendre et de construire de nouveaux centres de données. Ce besoin a conduit le secteur des centres de données à être l’un des rares à ne pas s’arrêter pendant la période de la pandémie de Covid-19², mais, au contraire, à enregistrer une croissance significative.

Le secteur de la construction de ces infrastructures peut être considéré comme le secteur avec les meilleures performances au niveau international, dépassant cette année celui des transports (routier, ferroviaire et portuaire) celui de l’industrie, de la fabrication et de la distribution.

En 2021, les dépenses consacrées à l’infrastructure mondiale des centres de données atteindront 200 milliards de dollars, soit une augmentation de 6 % par rapport aux dépenses de l’année dernière³.

Les problèmes dus à l’augmentation des centres de données sont multiples et il y a déjà une décennie, les journaux et les analystes ont commencé à dénoncer la consommation d’énergie et l’impact environnemental associés à ce secteur.

Un élan important vers des stratégies plus vertes a été donné par le plan sur le changement climatique que l’Union européenne a élaboré en juillet dernier. Pour atteindre l’objectif de devenir neutre en carbone d’ici à 2050, l’industrie des centres de données voit une révision des réglementations sur les gaz à effet de serre qui sont utilisées dans l’opération de refroidissement. L’objectif de l’UE est de réduire progressivement l’utilisation de « gaz fluorés », qui sont utilisés comme réfrigérants, au profit d’alternatives plus respectueuses du climat.

Pour mieux comprendre l’impact des centres de données sur le climat, il est possible d’évaluer une série d’indicateurs de performance clés standard, alignés sur le Pacte de Neutralité Climatique des Data Centres et les ODD de l’ONU pour 2030. En particulier, les mesures suivantes doivent être prises en compte:

• L’indicateur d’efficacité énergétique (PUE) est un ratio utilisé pour mesurer l’efficacité énergétique d’un centre de données. C’est le rapport entre la puissance totale consommée par le centre de données et celle utilisée par l’équipement informatique. Un score PUE de 1,0 indiquerait une efficacité de 100 %, tandis qu’un score de 2,5 ou plus indiquerait un degré d’efficacité très faible.

• L’efficacité de l’utilisation de l’eau (WUE) est un ratio qui mesure la quantité d’eau utilisée par les centres de données pour le refroidissement, la température, le contrôle de l’humidité et la production d’électricité.

En 2018, la consommation énergétique des centres de données des États de l’Union européenne était de 76,8 TWh, soit 2,7 % de la demande totale d’électricité. Si le développement se poursuit à son rythme actuel, la consommation atteindra 98,5 TWh en 2030, soit 3,2 % de la demande².

La plupart de l’énergie employée par les centres de données est utilisée pour leur refroidissement car ce sont de gros producteurs de chaleur. Environ 30 % de l’énergie consommée est en effet destinée aux systèmes de refroidissement, qui utilisent de l’eau pour maintenir une température constante située entre 20 et 22°C. Pour cette raison, la plupart des centres de données sont construits dans des pays froids qui garantissent des PUE inférieurs à ceux situés dans des endroits plus chauds.

Un centre de données de taille moyenne (15 MW, comme ceux qui se trouvent en Italie) peut consommer autant d’eau que trois petits hôpitaux ou l’équivalent de deux golfs de 18 trous.

Une étude de 2021 estime que les centres de données aux États-Unis consomment 1,7 milliard de litres d’eau par jour, soit 0,001 % de la consommation quotidienne de ce pays.

Dans le cadre du pacte vert pour l’Europe, le « Climate Neutral Data Center Pact » prévoit que, d’ici à 2025, tous les nouveaux centres de données de plus de 50 kW devront avoir un PUE minimum de 1,4. Alors que les centres de données déjà opérationnels devront atteindre la même valeur d’ici à 2030⁴.

Toujours en 2025, l’objectif est d’acquérir 70 % d’énergies renouvelables et d’atteindre 100 % d’ici à 2030.

Le marché des centres de données, s’il est abordé dans une optique verte, peut présenter une opportunité exceptionnelle pour certaines entreprises, mais surtout pour certains pays qui sont particulièrement adaptés à l’hébergement de ces structures.

En Norvège, le gouvernement a vu l’essor des centres de données comme une opportunité de croissance et de création de nouveaux emplois. La Norvège est un endroit idéal pour construire de nouveaux centres de données efficaces et durables car il s’agit d’un pays au climat froid, 98 % d’électricité y est produite à partir de sources renouvelables et ses prix sont parmi les plus compétitifs d’Europe.

Le problème de la chaleur générée par les centres de données a également été considéré comme un défi par la Norvège, qui, avec la société de colocation Green Mountain, s’est associée à Norwegian Lobster Farm pour réutiliser la chaleur résiduelle des centres de données dans la première ferme de homards au monde⁵.

ThermoKey, grâce à son expérience dans la construction de systèmes de refroidissement pour centres de données, propose une large gamme de produits visant à trouver la meilleure solution pour chaque besoin.

La question de l’évacuation de l’air chaud généré par les équipements informatiques peut être abordée de manière simple grâce à un conduit d’air, mais généralement un échangeur de chaleur est utilisé pour transférer la chaleur d’un fluide à l’autre (par exemple, de l’air à l’eau).

Vous trouverez ci-dessous un schéma des méthodes appliquées par ThermoKey pour éliminer l’air chaud utilisé pour refroidir les salles informatiques et les centres de données.

De plus, grâce à son expérience, ThermoKey a compris la grande importance de la personnalisation des produits pour répondre aux différents besoins des lieux d’installation des systèmes de refroidissement.

Quelques exemples ci-dessous mettent en évidence les besoins spécifiques des systèmes situés dans différents environnements:

• des matériaux et des traitements spécifiques pour les milieux à caractéristiques particulières (par exemple, le milieu côtier);
• des solutions adéquates aux réglementations de référence de chaque nation;
• les spécifications électriques requises dans les différents systèmes (niveau de distorsion harmonique, courant de court-circuit maximal, etc.);
• personnalisation avec des marques de composants électriques qui sont une spécification obligatoire pour tous les éléments du système;
• des interfaces de protocole de communication dédiées au système / au projet spécifique.

Rendre les systèmes de refroidissement toujours plus respectueux de l’environnement est fondamental pour ThermoKey, qui investit en permanence dans la recherche de nouvelles technologies favorisant la réutilisation de la chaleur générée par les centres de données. Travailler à la réalisation des objectifs liés au climat et à la durabilité environnementale imposés par l’UE doit être une opportunité de développement et d’amélioration continue, qui sont notre objectif afin d’avoir un impact concret et positif pour l’avenir durable de la planète.