Pollution numérique : Comment gérer l’impact environnemental des data centers ?

Les données sont au cœur de notre quotidien de par l’usage des objets connectés, des technologies numériques, des intelligences artificielles, des cryptomonnaies, des systèmes de télécommunications ou encore du cloud qui ont pour but de faciliter notre vie mais qui, en parallèle, endommagent gravement l’environnement naturel dans lequel nous habitons. En effet, toutes ces données sont stockées dans des data centers qui sont très friands de ressources énergétiques et hydriques qui nuisent fortement à l’environnement.

Mais la technologie évolue sans cesse engendrant la création de nouvelles données qui ont besoin d’être traitées par les centres informatiques à l’origine de fortes conséquences environnementales.

Comment les data centers produisent-ils concrètement la pollution, et quelles solutions ont les entreprises pour diminuer l’empreinte écologique de leurs data centers ? Réponses dans cet article.

Data centers : De quoi parle-t-on ?

Les data centers ou centres informatiques ou centres de données, sont des lieux physiques qui réunissent divers outils informatiques et systèmes d’informations stockant des données immatérielles.

Un data center est typiquement composé de routeurs, de commutateurs, d’ordinateurs, de serveurs, de disques durs, de divers équipements réseaux et télécommunications. Ces différents éléments ont pour rôle de conserver et de distribuer les données grâce à un réseau interne ou par Internet.

Les data centers sont utilisés par les entreprises ou organisations qui désirent stocker une masse de données assez conséquente afin d’héberger, entre autres, leurs sites internet et leurs services de cloud computing. Ainsi, les entreprises peuvent acheter ou louer des espaces de stockage, selon leurs besoins. Un data center peut se situer dans un bâtiment de l’entreprise ou dans un endroit loué (« installation de colocation »). De plus, un data center peut servir à plusieurs entreprises à la fois.

Les data centers fonctionnent en continu pour assurer leur efficacité et leur sécurité. Un data center opère donc 24h/24 et 7j/7 avec des conditions particulières pour bien fonctionner :

• Surveiller au maintien d’une température autour de 20 degrés afin d’éviter les pannes, les dysfonctionnements et les dégradations des installations
• Veiller à l’alimentation des data centers
• Éviter les amas de poussière

Pourquoi les datas centers polluent ?

Les services des data centers tournent en permanence pour permettre à la population d’accéder à internet et aux différents services numériques, amenant certaines grandes entreprises à polluer autant que des pays entiers.

Comment peut-on expliquer la pollution importante des data centers ?

• La plupart des centres de données sont alimentés en énergies fossiles (notamment le charbon et le gaz) reconnus pour être néfastes.
• Les data centers consomment une grande quantité d’électricité : il a été démontré que ces centres informatiques consomment 1% de l’électricité mondiale.
• Les centres de données nécessitent également une forte quantité d’eau pour rester à température ambiante qui finit ensuite dans les égouts.
• Par ailleurs, le refroidissement requiert des éléments chimiques polluants et des batteries aux composants toxiques pour l’environnement.
• L’entreprise Control Up a démontré que la majorité des serveurs sont à 77% suréquipés en matériels, signifiant qu’il y a plus de matériel en activité que nécessaire menant à une consommation d’énergie supérieure au besoin initial.
• Les bâtiments hébergeant les data centers sont également à l’origine de catastrophe naturelle, car ceux-ci se situent dans des milieux naturels modifiant ainsi l’écosystème du lieu d’origine menaçant la faune et la flore.

En outre, en 2021, les data centers représentaient 2% des émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial, l’empreinte carbone étant similaire à celle du transport aérien. Par conséquent, les conséquences environnementales de la pollution créée est non négligeable.

Quelles solutions pour réduire l’empreinte environnementale des data centers ?

Bien que les conséquences de la pollution produite par les data centers soient tragiques, il existe plusieurs solutions pour chercher à la réduire afin de la limiter et de protéger au mieux l’écosystème.

Opter pour des technologies plus propres

La première solution flagrante est de chercher à améliorer le fonctionnement et les technologies utilisées des data centers pour réduire cette pollution. Il faut également que les entreprises s’assurent de contrôler la température et l’éclairage pour consommer le moins d’énergie possible.

Mettre en place des systèmes pour réduire le nombre de serveurs allumés lors des périodes des heures creuses. Par exemple, en 2014, Facebook a inventé un système nommé Autoscale qui permet de réduire les serveurs mis sous tension lorsque le trafic est bas. Par ce système, la consommation d’énergie est réduite de 10 à 15%.

Il est également possible de vider et trier les données à intervalles réguliers, car des données dites inutiles peuvent être stockées.

Centraliser les data centers pour optimiser leurs fonctionnements

D’après une étude du Berkeley National Laboratory (laboratoire dépendant du Département de l’énergie de l’université de Californie) : si 80% des entreprises qui utilisent des petits serveurs les relocalisent dans des data centers plus importants, 25% de leur consommation d’énergie serait économisée. En effet, les plus grands data centers disposent d’une meilleure optimisation des ressources qui pourrait leur faire bénéficier, à la fois, d’une meilleure organisation et d’une économie d’énergie.

Utiliser l’Intelligence Artificielle, pour réduire la pollution des data centers

L’Intelligence Artificielle représente un moyen pour limiter la pollution créée par les data centers. En effet, elle permettrait de mieux gérer leurs ressources en s’adaptant en temps réel aux conditions extérieures tout en contribuant à une meilleure performance énergétique. Par exemple, l’Intelligence Artificielle pourrait contrôler le taux d’humidité en trouvant le moyen de le rééquilibrer en autonomie.

Privilégier les énergies renouvelables aux énergies fossiles, pour alimenter les data centers

Utiliser des énergies renouvelables au lieu d’énergies fossiles qui peuvent tout autant alimenter et servir au refroidissement. Les ressources préconisées sont celles provenant d’éoliennes, de plaques solaires et de centrales hydrauliques. Le chercheur Johan Falk a mené une étude 2018 qui a démontré que les émissions de gaz à effet de serre peuvent être réduite de moitié en passant aux énergies renouvelables. A titre d’exemple, le géant Apple dispose de la plus grande installation alimentée en énergie solaire du secteur privé, lui conférant un taux d’énergie renouvelable proche de 100% pour ses data centers.

Par ailleurs, il est possible d’éviter le gaspillage en récupérant l’énergie qui peut chauffer des bâtiments/habitations et/ou produire de l’eau chaude.

Optimiser le refroidissement des data centers, pour prévenir la saturation et assurer le fonctionnement en continu.

Il existe 2 solutions pour l’améliorer :

Méthode « couloir froid » : positionner les serveurs de manière que l’air chaud et l’air froid ne se rencontrent pas afin qu’ils puissent absorber seulement l’air froid sur leur face avant pour le rejeter par leur face arrière.

Méthode « free cooling » ou du « refroidissement naturel » : utiliser des sources gratuites de refroidissement comme profiter de l’environnement dans lequel se situe le data center : dans un pays froid ou se localisant en altitude où l’air frais/l’eau froide peuvent s’utiliser plus « naturellement ».

Pour conclure, peut-on contrôler l’impact environnemental des data centers ?

Avec l’émergence sans cesse des données à échelle mondiale, la pollution des data centers grandit proportionnellement, produisant des conséquences environnementales très lourdes.

Ainsi, pour limiter au maximum cette pollution provenant des data centers, des solutions accessibles aux entreprises sont existantes. Par conséquent, il appartient à chacune d’entre elles d’élaborer une stratégie de gestion des données efficace et optimale en prenant en considération ses besoins et ses priorités.