L’essor du cloud computing et l’entraînement des intelligences artificielles génératives a en effet un coût écologique significatif. Et parmi les ressources consommées, l’eau joue un rôle clé dans le refroidissement des centres de données. Alors comment et pourquoi l’IA est-elle si gourmande en eau ? Et quelles solutions peuvent être envisagées pour limiter cet impact ?
Une série de 10 à 50 questions posées à ChatGPT consommerait au moins un demi litre d’eau, selon une étude menée par l’université de Californie en 2023. Et encore, ces chiffres pourraient être à la hausse avec les multiples versions et mises à jours du modèle d’OpenAI. Les centres de données, essentiels au fonctionnement des services d'intelligence artificielle, sont aussi reconnus pour leur consommation énergétique élevée. Mais leur impact environnemental s'étend également à une utilisation importante des ressources en eau, principalement pour le refroidissement des infrastructures. Un centre de données de taille moyenne peut en effet consommer jusqu'à 1,5 million de litres d'eau par jour, soit l'équivalent de la consommation quotidienne de plus de 13 000 foyers. La demande mondiale croissante pour l'IA pourrait aussi entraîner un prélèvement de 4,2 à 6,6 milliards de mètres cubes d'eau d'ici à 2027, équivalant à la consommation annuelle de la moitié du Royaume-Uni.
L’IA bientôt vingt mille lieux sous les mers ?
L’entraînement des modèles d’intelligence artificielle repose sur des calculs intensifs nécessitant une puissance de traitement colossale. Cette puissance est fournie par des centres de données, où des milliers de serveurs travaillent en continu pour entraîner et exécuter des modèles avancés comme GPT-4, DALL-E ou encore Claude.
Or, ces infrastructures génèrent une quantité massive de chaleur. Pour éviter la surchauffe, des systèmes de refroidissement sont indispensables. Parmi les méthodes utilisées :
- Le refroidissement par air, qui ventile les serveurs mais reste limité en efficacité.
- Le refroidissement par eau, plus performant, qui implique l’utilisation de grandes quantités d’eau pour absorber la chaleur et maintenir une température optimale.
En France, 10% de la production nationale d’électricité est consommée par les centres de données. Et, selon les projections les plus récentes, ce chiffre pourrait atteindre les 20% d’ici à 2030.
Comment refroidir les ardeurs de l’IA ?
Les data centers, essentiels au fonctionnement des services cloud et de l’IA, sont des infrastructures énergivores et hydrophages. Les centres de données se classent parmi les dix principales industries consommatrices d'eau aux États-Unis, par exemple. Le refroidissement des serveurs représente ainsi l’un des principaux postes de consommation. Deux techniques principales sont utilisées :
- Refroidissement évaporatif : Cette méthode consiste à utiliser de l’eau pour absorber la chaleur, puis la laisser s’évaporer. Bien qu’efficace, elle engendre une consommation massive d’eau.
- Refroidissement par immersion : Les composants informatiques sont plongés dans des liquides spécifiques qui dissipent la chaleur sans nécessiter d’évaporation.
Face à ces défis, des solutions commencent à émerger pour réduire l’impact écologique des infrastructures numériques.
Vers une IA plus verte ?
Afin de limiter la consommation d’eau des systèmes d’IA, plusieurs pistes sont explorées :
- Développement de data centers écologiques : Certains acteurs comme Google et Microsoft investissent dans des infrastructures plus responsables, utilisant des systèmes de refroidissement à air avancés ou recyclant l’eau utilisée.
- Optimisation des algorithmes d’IA : Réduire la taille et la complexité des modèles permet de limiter le besoin en puissance de calcul et, par extension, la consommation d’eau.
- Énergies renouvelables et refroidissement naturel : L’implantation de data centers dans des zones froides (comme en Scandinavie) permet de diminuer l’usage du refroidissement actif.
- Utilisation de l’intelligence artificielle elle-même : L’IA est mise à contribution pour améliorer la gestion thermique des centres de données, ajustant en temps réel les besoins en refroidissement.
Si l’intelligence artificielle apporte des avancées majeures dans de nombreux domaines, son impact environnemental – et notamment sa consommation d’eau – ne doit pas être sous-estimé. La Journée mondiale de l’eau 2025 est une opportunité pour sensibiliser à cette problématique et encourager des pratiques plus responsables dans l’essor de l’IA.
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