Les améliorations atmosphériques gâchées par les centres de données ? Une étude américaine met en garde sur l'avenir en 2031

Lorsque vous saisissez une question sur votre smartphone, une réponse vous parvient en quelques secondes. L'IA, qui résume des textes, génère des images et réfléchit même aux procédures de travail, semble être un service léger qui fonctionne uniquement à l'intérieur de l'écran.

Cependant, les installations qui produisent ces réponses occupent un espace physique et consomment continuellement de l'électricité.

Selon la manière dont cette électricité est produite, des décennies d'efforts pour lutter contre la pollution atmosphérique pourraient être gravement compromis. Un article de The Verge, citant l'analyse du Houston Advanced Research Center (HARC) au Texas, a posé ces questions à l'infrastructure qui soutient la croissance à l'ère de l'IA.

Ce n'est pas simplement une question de "l'IA consomme beaucoup d'énergie". La question est de savoir quelle installation de production d'électricité, à quel endroit, fournira l'énergie supplémentaire nécessaire. Ce choix affecte la qualité de l'air dans la région.

Scénario d'augmentation des émissions en 2031 - mais ce n'est pas un "avenir certain"

The Verge a présenté un scénario dans lequel des centres de données en projet seraient construits et alimentés par une configuration énergétique prévue.

L'article indique que les émissions de particules fines du secteur de la production d'électricité pourraient plus que tripler, atteignant des niveaux observés pour la dernière fois en 2006. Les oxydes d'azote (NOx), responsables du smog, augmenteraient de 136 %, et le dioxyde de carbone (CO2) augmenterait de 90 % par rapport à 2025.

Cependant, il faut être prudent avec les chiffres.

Dans l'annonce officielle du HARC, un scénario d'approvisionnement en électricité du réseau indique une augmentation de 136 % des NOx et d'environ 90 % pour les PM2.5 et le CO2.Le taux d'augmentation des PM2.5 ne correspond pas au "plus de trois fois" mentionné dans le texte de The Verge. Il n'est pas clair si cela est dû à des différences dans les conditions de comparaison ou les méthodes de calcul, et cet article ne traite pas le taux des PM2.5 comme une valeur confirmée.

De plus, les émissions et la concentration d'air que les résidents inhalent ne sont pas identiques. On ne peut pas lire une augmentation de 136 % des émissions de NOx du secteur de la production d'électricité comme une détérioration de 136 % de l'air dans toutes les régions.

Les chiffres indiquent un avertissement que, sous certaines conditions, les émissions de polluants pourraient considérablement augmenter.

Regarder uniquement les bâtiments des centres de données ne révèle pas leur impact environnemental

Pour aborder ce problème, il est nécessaire de séparer les bâtiments abritant les serveurs et les installations de production d'électricité qui les alimentent.

Si un centre de données achète de l'électricité au réseau, les émissions associées peuvent se produire dans des centrales éloignées. En revanche, si des installations de production d'électricité utilisant des combustibles sont situées sur place ou à proximité, la relation entre l'approvisionnement en électricité et la source d'émission change.

Ainsi, l'apparence propre d'une installation sans cheminée visible ne permet pas de juger de son impact environnemental.

Pour les utilisateurs, le "cloud" est connecté à des installations physiques. Les descriptions des services d'IA incluent des performances de modèles et des vitesses de réponse, mais les informations sur l'alimentation électrique qui les soutient sont également essentielles pour comprendre la réalité du service.

En ce qui concerne les objectifs environnementaux des entreprises, il est nécessaire de vérifier séparément la réduction du CO2 et celle des polluants atmosphériques liés à la région. Un seul indicateur ne peut pas expliquer tous les impacts environnementaux.

Ce qui influence les prévisions futures, ce sont les plans de construction et le choix des sources d'énergie

HARC a analysé trois perspectives différentes de demande de centres de données, combinées à plusieurs méthodes d'approvisionnement en électricité.

Le modèle suppose que les installations fonctionnent à une charge de 80 % tout au long de l'année. Chaque scénario suppose que la nouvelle demande de centres de données sera satisfaite par la même méthode d'approvisionnement en électricité.

En réalité, il peut y avoir des retards ou des annulations de projets, et chaque installation peut adopter des sources d'énergie ou des méthodes d'exploitation différentes. Par conséquent, une estimation unique ne devient pas nécessairement une réalisation future.

Cette incertitude ne rend pas l'avertissement inutile. Au contraire, elle montre qu'il est possible de modifier les résultats par des décisions futures en matière d'investissement et d'exploitation des infrastructures.

Il est nécessaire de se demander non seulement quelle sera l'ampleur de la construction des centres de données, mais aussi comment l'électricité sera fournie. C'est le point central qui peut être tiré de l'analyse du HARC.

Sur les réseaux sociaux, le débat porte sur le manque de transparence et la nécessité de comparer avec d'autres industries

Sur les réseaux sociaux, le débat se poursuit sur l'impact environnemental des centres de données, avec des perspectives variées.

Ce qui est présenté ici sont des publications sur le thème connexe que l'on peut trouver sur le réseau social de type forum "Reddit", et non des réactions directes à l'article de The Verge ou à la nouvelle analyse du HARC. De plus, on ne peut pas juger de la tendance générale de l'opinion publique à partir des publications d'une seule communauté.

Un des débats porte sur la difficulté de percevoir l'impact environnemental.

Il a été exprimé que la divulgation d'informations par les entreprises ne permet pas de saisir l'ensemble de la situation, et qu'il est nécessaire de considérer non seulement le calcul lors de l'apprentissage et de l'utilisation de l'IA, mais aussi la fabrication des semi-conducteurs et l'extraction des matières premières.

D'un autre côté, certains postent qu'il ne faut pas se concentrer uniquement sur les centres de données, mais les comparer à la consommation de ressources par l'agriculture et d'autres usages. Ils estiment que la conception des installations et l'amélioration de l'efficacité peuvent réduire la charge.

En réponse, il a été argumenté que le fait que d'autres industries aient une grande charge ne justifie pas l'augmentation d'une nouvelle charge.

Ces publications ne constituent pas une vérification scientifique en soi. Cependant, elles montrent que le débat ne se limite pas à "l'IA est-elle bonne ou mauvaise". Il s'agit aussi de savoir jusqu'où compter la charge, avec quoi la comparer, et quelles informations les entreprises devraient divulguer. C'est un conflit sur les informations nécessaires pour prendre des décisions.

Au Japon aussi, il est nécessaire de considérer ensemble l'attraction et l'approvisionnement en électricité

On ne peut pas appliquer directement les chiffres du Texas au Japon, car la composition énergétique, les installations, les emplacements et les systèmes diffèrent.

Néanmoins, les questions soulevées sont pertinentes pour le Japon. Dans le septième plan de base énergétique du Japon, les centres de données sont également mentionnés comme un facteur à considérer pour la future demande en électricité.

Lors de l'examen de la construction de nouveaux centres de données au Japon, il y a des aspects à vérifier en plus des montants d'investissement et des effets économiques.

Premièrement, d'où proviendra l'électricité supplémentaire ? Il ne s'agit pas seulement de la quantité annuelle d'électricité achetée, mais aussi de savoir quelles sources d'énergie fourniront l'électricité pendant les heures de fonctionnement des installations.

Deuxièmement, si des installations de production d'électricité sont adjacentes, quelles seront les conditions d'exploitation et les mesures de réduction des émissions ? Il est nécessaire d'expliquer non seulement l'installation des équipements, mais aussi dans quelle mesure ils seront utilisés en temps normal.

Troisièmement, est-il possible de rendre l'explication aux résidents vérifiable ? Si des informations permettant de comparer les explications du stade de planification avec la réalité après le démarrage, telles que la consommation d'électricité et les performances opérationnelles des installations, sont disponibles, les résidents pourront prendre des décisions plus concrètes.

Ce ne sont pas des prévisions selon lesquelles la même pollution que celle du Texas se produira au Japon. Ce sont des perspectives pour évaluer les plans d'affaires qui peuvent être dérivées des estimations à l'étranger.

La question est de savoir comment concevoir le "système qui fait fonctionner l'IA"

L'IA a la valeur d'aider au travail, de faciliter la recherche d'informations et de permettre de nouvelles expressions. Reconnaître cette valeur et examiner la charge de l'infrastructure ne sont pas incompatibles.

L'analyse actuelle ne doit pas être réduite à la conclusion que "utiliser l'IA rendra forcément l'air mauvais". De même, on ne peut pas non plus retarder le choix de l'approvisionnement en électricité en supposant que "la technologie résoudra naturellement le problème".

Lors de la décision d'agrandir les centres de données, il est nécessaire de considérer ensemble l'électricité nécessaire et les mesures de réduction des émissions. Les entreprises doivent fournir des données explicables, et les administrations et les régions doivent vérifier ces informations. C'est l'accumulation de ces décisions concrètes qui influencera l'impact environnemental futur.

Même si les réponses de l'IA affichées à l'écran sont courtes, les installations derrière elles fonctionnent pendant de nombreuses années.

Où et à partir de quoi produire l'électricité qui soutient la commodité ? L'avertissement du Texas pose également cette question au Japon.

Sources et références

1. The Verge :
   Rapport sur l'analyse du HARC, soulignant que la demande en électricité des centres de données pourrait compromettre les progrès réalisés en matière d'amélioration de la qualité de l'air.
   https://www.theverge.com/ai-artificial-intelligence/1015958/data-center-pollution-rising-report

2. Annonce officielle du HARC : Estimation des émissions et importance du choix des sources d'énergie
   Confirmation des prévisions d'augmentation des NOx, PM2.5 et CO2. Incohérence dans le taux d'augmentation des PM2.5 par rapport à l'article original.
   https://harcresearch.org/news/data-center-power-demand-could-undo-decades-of-texas-air-quality-progress-harc-analysis-finds/harcresearch.org

3. Page de recherche du HARC : Méthodes d'analyse, hypothèses, limites
   Confirmation des trois perspectives de demande, des conditions d'exploitation, des scénarios d'approvisionnement en électricité, et de l'incertitude due aux retards de construction.
   https://harcresearch.org/research/texas-data-center-air-quality/harcresearch.org

4. Reddit : Débats sur l'impact environnemental des centres de données et de l'IA
   Résumé des opinions sur le manque de transparence de l'information, la nécessité de comparer avec d'autres industries, et les contre-arguments. Pas de réaction directe au reportage actuel, et les chiffres dans les publications ne sont pas utilisés comme preuve factuelle.
   https://www.reddit.com/r/BetterOffline/comments/1tlnaxb/data_centerai_environmental_impacts/reddit.com

5. Ministère de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie : Septième plan de base énergétique
   Référence au fait que la demande des centres de données est mentionnée comme un facteur à considérer pour la future demande d'électricité au Japon.
   https://www.meti.go.jp/files/900015352.pdf