Étant donné que la demande de technologies de l'intelligence artificielle favorise la construction et la construction de centres de données dans le monde, ces ordinateurs nécessitent non seulement l'électricité et les terres, mais aussi une quantité importante d'eau. Les centres de données utilisent directement l'eau, avec de l'eau de refroidissement pompée à travers les tuyaux à l'intérieur et autour de l'équipement informatique. Ils utilisent également indirectement l'eau, à travers l'eau nécessaire pour produire de l'électricité pour alimenter l'installation. La quantité d'eau utilisée pour produire de l'électricité augmente considérablement lorsque la source est des combustibles fossiles par rapport au solaire ou au vent.
Un rapport de 2024 du Lawrence Berkeley National Laboratory a estimé qu'en 2023, les centres de données américains ont consommé 64 milliards de litres d'eau directement par le refroidissement et projettent que d'ici 2028, ces chiffres pourraient doubler, voire quadrupler. Le même rapport estimait qu'en 2023, les centres de données américains ont consommé 800 milliards de litres supplémentaires d'eau indirectement par l'électricité qui les alimente. Mais ce n'est qu'une estimation dans une industrie qui change rapidement.
Nous sommes des enquêteurs dans les lois et politiques de l'eau basées sur les banques du lac Michigan. Les entreprises technologiques envisagent la région des grands lacs pour abriter des centres de données, dont un proposé pour Port Washington, Wisconsin, qui pourrait être l'un des plus grands du pays. La grande région du lac offre un climat relativement frais et une abondance d'eau, ce qui en fait un endroit attrayant pour les centres de données chauds et assoiffés.
Les grands lacs sont une ressource binationale importante sur laquelle plus de 40 millions de personnes dépendent de l'eau potable et soutiennent une économie régionale de 6 milliards de dollars. Les centres de données rivalisent avec ces utilisations existantes et peuvent épuiser les aquifères souterrains locaux.
Notre analyse des dossiers publics, des documents gouvernementaux et des rapports de durabilité compilés par les principaux centres de données a révélé que les entreprises technologiques ne révèlent pas toujours la quantité d'eau qu'ils utilisent leurs centres de données. Dans un prochain article du Rutgers Computer and Technology Law Journal, nous passons en revue nos méthodes et nos résultats en utilisant ces ressources pour découvrir les demandes en eau des centres de données.
En général, les rapports de durabilité des entreprises offraient le plus grand accès et les détails, notamment que, en 2024, un centre de données de l'Iowa a consommé 3,8 milliards de litres de gallons d'eau, suffisant pour fournir toute l'eau résidentielle de l'Iowa pendant cinq jours.
Comment les centres de données utilisent-ils l'eau?
Les serveurs et les routeurs des centres de données travaillent dur et génèrent très de chaleur. Pour les refroidir, les centres de données utilisent de grandes quantités du liquide vital, dans certains cas, plus de 25% des approvisionnements en eau de la communauté locale. En 2023, Google a déclaré avoir consommé plus de 23 milliards de litres pour refroidir tous ses centres de données.
Dans certains centres de données, l'eau est consommée dans le processus de refroidissement. Dans un système de refroidissement par évaporation, les pompes poussent l'eau froide à travers les tuyaux du centre de données. L'eau froide absorbe la chaleur produite par les serveurs du centre de données, devenant une vapeur ventilée en dehors de l'installation. Ce système nécessite un approvisionnement constant en eau froide.
Dans les systèmes de refroidissement en circuit fermé, le processus de refroidissement est similaire, mais au lieu de ventiler la vapeur d'air, l'eau chaude refroidie par refroidissement à l'air. Ensuite, l'eau refroidie est recirculée pour refroidir l'installation. Cela ne nécessite pas l'ajout constant de grands volumes d'eau, mais utilise beaucoup plus d'énergie pour faire fonctionner les refroidisseurs. Les nombres réels qui montrent ces différences, qui varient probablement selon l'installation, ne sont pas accessibles au public.
Un moyen clé d'évaluer l'utilisation de l'eau est la quantité d'eau considérée comme «consommée», ce qui signifie qu'il est extrait de l'approvisionnement en eau local et est épuisé, par exemple, il s'évapore sous forme de vapeur et n'est pas renvoyé à sa source.
Pour obtenir des informations, nous recherchons d'abord des données gouvernementales, telles que celles qui conservent les systèmes d'eau municipaux, mais le processus d'obtention de toutes les données nécessaires peut être onéreux et prendre beaucoup de temps, et certains refusent l'accès aux données en raison de problèmes de confidentialité. Nous nous tournons donc vers d'autres sources pour découvrir l'utilisation de l'eau dans le centre de données.
Les rapports de durabilité fournissent des informations
De nombreuses entreprises, en particulier celles qui priorisent la durabilité, publient des rapports accessibles au public sur leurs pratiques environnementales et de durabilité, y compris l'utilisation de l'eau. Nous nous concentrons sur six principales sociétés technologiques avec des centres de données: Amazon, Google, Microsoft, Meta, Digital Realty et Equinix. Nos résultats ont révélé une variabilité significative à la fois dans la quantité d'eau utilisée par les centres de données de la société et dans la quantité d'informations spécifiques fournies par les rapports des sociétés.
Les rapports de durabilité offrent une vision précieuse de l'utilisation de l'eau du centre de données. Mais parce que les rapports sont des bénévoles, différentes entreprises signalent différentes statistiques afin qu'ils entravent leur combinaison ou leur comparaison. Il est important de souligner que ces disséminations n'incluent pas systématiquement la consommation d'indire en eau de son utilisation de l'électricité, que le Lawrence Berkeley Laboratory estimait qu'il était 12 fois supérieur à une utilisation directe pour le refroidissement en 2023. Nos estimations qui mettent en évidence des rapports spécifiques de consommation d'eau sont liées à la réfrigération.
Amazon publie des rapports annuels sur la durabilité, mais ces documents ne révèlent pas la quantité d'eau de l'entreprise. Microsoft fournit des données sur vos demandes en eau pour vos opérations générales, mais ne décompose pas l'utilisation de l'eau pour vos centres de données. L'objectif fait cette rupture, mais uniquement dans une figure globale de toute l'entreprise. Google fournit des chiffres individuels pour chaque centre de données.
En général, les cinq sociétés que nous analysons qui diffusent l'utilisation de l'eau montrent une tendance générale à augmenter l'utilisation directe de l'eau chaque année. Les chercheurs attribuent cette tendance aux centres de données.
Un regard plus approfondi sur Google et Meta
Pour approfondir davantage, nous nous concentrons sur Google et Meta, car ils fournissent certains des rapports les plus détaillés sur l'utilisation de l'eau des centres de données.
Les centres de données constituent des proportions importantes de l'utilisation de l'eau des deux sociétés. En 2023, Meta a consommé 3,1 milliards de litres, dont 95%, 2,9 milliards de litres ont été utilisés par les centres de données.
Pour Google, le panorama est similaire, mais avec des nombres plus élevés. En 2023, les opérations de Google dans le monde ont consommé 24,2 milliards de litres, avec 95%, 23,1 milliards de litres, utilisées par les centres de données.
Google informe qu'en 2024, le centre de données de la société à Council Bluffs, Iowa, a consommé 3,8 milliards de litres, le plus important de ses centres de données.
Le Google Data Center qui a le moins utilisé cette année-là était à Pflugerville, au Texas, qui a consommé 38 000 litres, presque autant que ce qu'un Texas Home utiliserait en deux mois. Ce centre de données est refroidi par l'air, et non par l'eau, et consomme beaucoup moins d'eau que les 5,7 millions de litres dans un centre de données Google réfrigéré par Air dans le comté d'étage, Nevada. Étant donné que les disséminations de Google ne correspondent pas aux données de consommation d'eau avec la taille des centres, la technologie utilisée ou la consommation indirecte du liquide énergétique, ce sont simplement des vues partielles, avec un aperçu sombre.
Compte tenu de l'intérêt croissant de la société dans l'IA, il est probable que l'industrie des centres de données poursuivra son expansion rapide. Mais sans une forme cohérente et transparente de suivi de la consommation d'eau au fil du temps, les responsables publics et gouvernementaux prendront des décisions concernant les emplacements, les réglementations et la durabilité sans informations complètes sur la façon dont les bâtiments chauds et assoiffés de ces sociétés de masse affecteront leurs communautés et leurs environnements.
