Nvidia conçoit un système de refroidissement liquide qui promet une réduction de 100 % de la consommation d'eau sur site,

Mais cette solution ne règle qu'une partie de l'empreinte hydrique totale de l'IA

Nvidia conçoit un système de refroidissement liquide qui promet une réduction de 100 % de la consommation d'eau sur site
mais cette solution ne règle qu'une partie de l'empreinte hydrique totale de l'IA

Nvidia dévoile un système de refroidissement liquide innovant conçu pour supprimer la consommation d'eau directe au sein des centres de données. Bien que cette technologie utilise des circuits fermés pour refroidir les puces, elle ne règle qu'une partie de l'empreinte hydrique totale de l'IA. Le problème majeur réside à l'extérieur des installations, notamment dans l'immense quantité d'eau requise par les centrales électriques et la fabrication des composants. Tant que les infrastructures numériques dépendront fortement des énergies fossiles, les économies réalisées sur site seront toujours éclipsées par la consommation liée à la production d'énergie.

Nvidia a annoncé le développement d'un nouveau système de refroidissement liquide pour les centres de données liés à l'IA, conçu pour fonctionner à des températures plus élevées que celles d'un bain à remous. Le fabricant de GPU et d'accélérateurs de pointe pour l'entraînement des grands modèles de langage (LLM) se dit conscient des problèmes liés à l'appétit énergétique et à la consommation d'eau des centres de données destinés à l'IA.

Le système repose sur un circuit fermé utilisant un liquide de refroidissement composé à 75 % d'eau et à 25 % de propylène glycol. Contrairement aux méthodes classiques qui maintiennent les installations à des températures glaciales, cette solution absorbe la chaleur des puces à l'aide d'un liquide déjà chaud.

En raison du fait que la température de fonctionnement est souvent supérieure à la température ambiante de l'air, les infrastructures peuvent utiliser de simples refroidisseurs secs en extérieur ou des radiateurs passifs pour évacuer la chaleur, sans avoir besoin de recourir au refroidissement par évaporation. L'impact environnemental des centres de données représente le plus grand défi auquel sont confrontés les Big Tech de la Silicon Valley.

Vers une réduction drastique de l'empreinte écologique directe

Nvidia se montre confiant dans sa solution. Le grand atout de ce système est de réduire drastiquement la consommation directe en eau et en électricité au sein même des centres de données. Fonctionnant en circuit fermé, l'eau est remplie une seule fois pour toute la durée de vie de l'installation, ce qui peut représenter une réduction allant jusqu'à 100 % de la consommation d'eau sur site dans les régions aux climats favorables.


Sur le plan énergétique, le recours aux refroidisseurs extérieurs ou aux radiateurs passifs permet de se passer des systèmes de climatisation traditionnels gourmands en électricité. L'absence de grands ventilateurs ou de machines frigorifiques rend les installations nettement plus silencieuses et plus efficaces.

Le système de Nvidia propulse le liquide de refroidissement dans les serveurs à une température de 45 degrés Celsius et celui-ci en ressort à 55 degrés Celsius. À titre de comparaison, l'eau d'un bain à remous classique se maintient généralement entre 38 et 40 degrés Celsius. Économiquement, les systèmes traditionnels de refroidissement par eau accaparent près de 40 % de la consommation électrique totale d'un centre de données.

Il est estimé que chaque augmentation de 1 degré Celsius de la température cible d'une installation permet de réduire les coûts électriques de 4 %. Du côté de la production d'énergie, les centrales à combustibles fossiles aux États-Unis consomment environ 10,22 milliards de litres d'eau par jour. Plus précisément, la production d'un kilowattheure d'électricité nécessite 1,17 litre d'eau avec le gaz naturel et environ 2,2 litres avec le charbon.

Cette solution répond à plusieurs des préoccupations soulevées par de nombreuses communautés locales, qui avaient entraîné le report de plus de 75 projets de centres de données aux États-Unis. Cependant, le déploiement de ce système de refroidissement dans les projets nouveaux et existants prendra probablement du temps. Les réticences persisteront jusqu’à ce que le système de refroidissement liquide de Nvidia soit largement adopté.

Limites structurelles : les problèmes persistants de la durabilité

« Le problème de la consommation d’eau des centres de données est en grande partie résolu », a récemment déclaré Josh Parker, directeur du développement durable chez Nvidia, à Axios. La solution de Nvidia ne résout qu'une partie du problème. Concrètement, cette solution ne concerne que la consommation d’eau du centre de données lui-même : les serveurs équipés de GPU continuent de nécessiter d’énormes quantités d’électricité.

Le cœur du problème réside dans la manière dont Nvidia mesure la consommation d’eau de ses centres de données. Selon son article de blogue, Nvidia trace en substance une ligne autour du centre de données. Tout ce qui se trouve à l’intérieur est pris en compte, et tout ce qui se trouve à l’extérieur est ignoré.

La solution de Nvidia ne traite qu'un quart à un tiers de la consommation d'eau réelle des centres de données dédiés à l'IA. Elle ne prend en compte que l'eau utilisée physiquement à l'intérieur du bâtiment, ignorant les immenses volumes d'eau nécessaires à la fabrication des puces et à la production de l'électricité qui alimente les serveurs. Ces besoins externes peuvent vite doubler ou tripler l'empreinte hydrique totale d'une infrastructure.

La majorité de l'énergie consommée provient encore de centrales à combustibles fossiles extrêmement dépendantes en eau. Par ailleurs, l’efficacité du système varie en fonction du climat dans lequel il fonctionne. Si les températures extérieures avoisinent les 46 degrés Celsius, comme c’est parfois le cas dans des régions plus chaudes telles que l'Arizona et le Nevada, des ressources de refroidissement supplémentaires seront alors nécessaires.

De plus, bien que Nvidia soit de loin le plus grand fabricant de puces d’IA, il est trop tôt pour dire si cette nouvelle conception sera ou non transposable à l’ensemble du secteur. Nvidia n'a pas mentionné du coût de son système de refroidissement dans son annonce. Il est probable que dans un avenir prévisible bon nombre des plus grands laboratoires d’IA continueront à utiliser des centres de données traditionnels, plus gourmands en eau.

L'ampleur du désastre sanitaire lié aux centres de données

Une étude a quantifié ces impacts en dollars via des indicateurs comme le coût social du carbone, mesurant le préjudice économique de chaque tonne de CO2 émise. Il en résulte que le coût réel des centres de données dépasse largement leur prix d'achat. Il ne s'agit pas d'argent, mais de la santé des personnes vivant à proximité. En 2025, les dommages environnementaux causés par les centres de données ont coûté 25 milliards de dollars à l'économie.


Environ 3,7 milliards sont directement liés aux activités d'IA menées dans ces centres. Selon le rapport de l'étude, ce coût représente une externalité, c'est-à-dire une conséquence indirecte de l'activité économique qui impose des coûts à des tiers n'étant pas directement impliqués dans l'activité initiale.

Ces chiffres ne correspondent pas à des dépenses médicales directes ou à des impôts, mais reflètent la valeur économique attribuée à la réduction de l'espérance de vie et aux décès prématurés causés par l'impact environnemental de ces installations. L'auteur indique : « en ce qui concerne la consommation électrique des centres de données, les coûts externes liés à la production d’électricité sont supportés par les consommation exposés aux PM2,5 ».

Nicholas Muller fait référence aux particules fines inhalables qui peuvent présenter de graves risques pour la santé des communautés locales, notamment des maladies pulmonaires, des troubles cardiaques et, dans certains cas, des taux plus élevés de mortalité prématurée. « L'impact des gaz à effet de serre, quant à lui, se manifeste sur le long terme et représente donc une externalité supportée par les générations futures », a expliqué l'auteur.

L'essor des centres de données crée des pénuries de composants

Le monde est actuellement confronté à une pénurie massive de puces de mémoire et de stockage. Les centres de données consomment des quantités colossales de composants électroniques, au point de provoquer des tensions sévères sur les chaînes d'approvisionnement mondiales. Une crise similaire menace désormais les CPU, dont le besoin s'intensifie à mesure que les charges de travail d'inférence des grands modèles de langage se multiplient.

Par ailleurs, les prix de gros de l'électricité ont grimpé en flèche jusqu'à 267 % en cinq ans sous l'effet de la demande des centres de données. Cette pression généralisée sur les ressources matérielles et énergétiques complique d'autant plus les projets d'expansion des hyperscaleurs, qui se retrouvent coincés entre des communautés locales hostiles, des infrastructures électriques saturées et des composants de plus en plus difficiles à obtenir.

Selon certains observateurs, cette dynamique de rejet rappelle fortement l'expansion des chemins de fer à la fin du dix-neuvième siècle. À l'époque, cette technologie transformatrice, dominée par de grandes entreprises et largement subventionnée, avait été imposée aux communautés locales avec très peu de concertation, déclenchant le désespoir économique des travailleurs, des émeutes et la destruction de centaines d'infrastructures ferroviaires.

L'écrivain Samuel Butler avait d'ailleurs anticipé ce type de conflit il y a 150 ans dans son roman dystopique Erewhon, où une société décide de détruire toutes ses machines par crainte qu'elles ne finissent par l'asservir. Aujourd'hui, les campus de centres de données font figure de nouvelles gares ferroviaires de l'ère technologique, suscitant l'angoisse et un rejet massif similaires face à des systèmes perçus comme incontrôlables.

Source : Nvidia, Pew Research Center

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