Têtes et queues de l’intelligence artificielle dans la transition écologique

C’est un monde tellement nouveau que la surprise est peut-être son plus grand continent. Les recherches ChatGPT consomment 10 fois plus d'énergie que les recherches Google. L’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) constitue un océan d’énergie sans fond. 70% de la facture d'un centre de cette technologie provient de la « prise ». Et il doit être fiable, bon marché et basé sur des sources renouvelables. Certains des gros consommateurs qui exploitent l’IA sont Meta, Microsoft, Google et Amazon. Dans le jargon technologique : « Hyperscalers ». Ils ont besoin d’énergie pour traiter d’immenses quantités de données et chacun cherche ses propres solutions. Plusieurs sont situés – explique Manuel Fernández, co-gestionnaire du fonds Pictet Clean Energy – à proximité de parcs d'énergies renouvelables pour réduire les coûts des réseaux électriques. « Mais ils ont toujours besoin d’énergie à toute heure de la journée, tous les jours de l’année et d’une connexion aux réseaux de transport d’électricité. Pour chaque euro investi dans les énergies renouvelables, entre 0,7 euro et 1,4 euro doivent être alloués aux réseaux. Iberdrola ou Nextra en profitent », précise l'expert. Et l’énergie ne voyage pas seule. Exigez des bâtiments durables. 40 % de la puissance de ces centres de données est utilisée pour le refroidissement. Ils sont comme des soleils incandescents d’information. Tout cela se produit à un moment où – pour la première fois depuis une décennie – la demande d’électricité dans les économies émergentes et développées va fortement augmenter. Il n’est pas étonnant que Sam Altman, PDG d’OpenAI, ait décrit l’énergie comme « la partie la plus difficile » lorsqu’il s’agit de répondre à la demande de puissance de calcul de l’IA.

Une autre option est que le froid soit déjà « standard ». Google agrandira l'année prochaine son centre de données à Hamina (Finlande), qui fonctionnera avec une énergie sans dioxyde de carbone à 97 %. Des emplacements dotés d'une énergie propre abondante et de basses températures pourraient être utilisés pour installer ces énormes . Le froid aide, mais ils consomment aussi énormément d’eau. Par exemple, aux États-Unis – détaille BBVA Research – les combustibles fossiles, l’énergie nucléaire et l’énergie hydroélectrique ont généré 84 % de l’énergie totale en 2023. Cependant, ces plantes sont gourmandes en eau. Ils consommaient 3,1 litres par kilowatt/heure. En Irlande – où l’éolien et le gaz naturel représentent 80 % – seuls 1,4 litre circulent. Mais le gaz est, selon l’Union européenne, une énergie « de transition ». « Malgré tout, nous ne nous attendons pas à ce que les entreprises qui construisent ces centres, notamment les hyperscalers de la planète, abandonnent leurs objectifs verts pour répondre à la demande (énergétique) dont leurs centres de données ont besoin », déclare Carly Davenport, analyste chez Goldman Sachs. .

Mais, par surprise, des options oubliées depuis des décennies reviennent dans les journaux. Quelqu'un s'est-il souvenu de l'énergie de l'atome après l'accident de Fukushima (Japon) en 2011 ? Amazon et Google prévoient de créer 12 petits réacteurs pour alimenter leurs centres de données d'IA. Même la société Constellation Energy – qui exploite les plus grandes centrales nucléaires américaines – a signé un accord de 20 ans avec Microsoft pour lui fournir de l'énergie. Et la réouverture de l’usine de Three Mile Island, en Pennsylvanie, n’est pas exclue. Vous souvenez-vous? Il l'a raconté à Hollywood (1979) avec à l'écran Jack Lemmon, Jane Fonda et Michael Douglas. Elle a connu le plus grand accident nucléaire de l'histoire du pays lorsque son deuxième réacteur a subi une fusion partielle due à une chaîne d'erreurs humaines. « Il ne s’agit pas seulement de remplacer la génération fossile actuelle, il s’agit de la nécessité de construire davantage maintenant. Cela a créé un véritable sentiment d'urgence», estime Mike Laufer, co-fondateur de Kairos Power, dédié aux centrales nucléaires, qui vient de conclure un accord avec Google pour déployer six ou sept petits réacteurs en 2035. Il y a aussi une raison géostratégique. : la course contre la Chine et la Russie. Les deux pays disposent déjà de ce type de mini-centrales. « Personnellement, je crois, affirme un conseiller de Repsol qui demande à ne pas être cité, que cette question de l'IA va plus de pair avec les nouvelles technologies nucléaires qu'avec les technologies renouvelables anciennes et désobéissantes (sans stockage à grande échelle, tant physique que physique). temporaire, de l’électricité produite) et des réseaux de transport et de distribution associés.

33 fois plus de consommation

Quoi qu’il en soit, les chiffres constituent la nouvelle géographie. L'Organisation internationale de l'énergie (AIE) estime que les centres de données, les cryptomonnaies et l'intelligence artificielle consommeront 2 % de l'énergie de la planète en 2022. Faire fonctionner un ordinateur sur la base de l'intelligence artificielle — selon un travail de BBVA Research — consomme 33 fois plus d'énergie que si cet ordinateur était programmé avec une programmation traditionnelle. Cela sans oublier que la demande énergétique en 2026 sera 10 fois supérieure à celle d’aujourd’hui. Et tout doit être vert. « À court et moyen terme, la meilleure solution pour les décarboner est d'utiliser des énergies renouvelables, comme l'éolien ou le solaire, qui ont des coûts très compétitifs et sont abondantes en Espagne », indique le cabinet de conseil McKinsey, à travers une note. D'autres technologies apparaîtront plus tard. Le stockage thermique, l’hydroélectricité, les batteries ou les stations de pompage devraient accompagner la transition.

Bien que l’intelligence artificielle, disons la nouvelle, ait la capacité d’atténuer les émissions de CO2 et de s’adapter en même temps aux conditions climatiques. Sa capacité à traiter d’énormes quantités d’informations peut être utilisée pour obtenir des modèles climatiques plus précis qui anticipent les menaces possibles et optimisent l’utilisation des ressources. Si ces processus sont bien utilisés, les technologies basées sur l’IA – prédit BBVA Research – pourraient réduire les émissions de gaz à effet de serre entre 5 et 10 % d’ici 2030. Eduardo González, associé responsable de l’énergie et des ressources naturelles chez KPMG : « L’IA joue un rôle rôle clé dans la transformation et la modernisation dont le secteur énergétique a besoin dans sa transition écologique », affirme-t-il. « La capacité d’analyser des données massives, d’identifier des modèles et de faire des prévisions génère des progrès jusqu’ici inimaginables en matière de gestion de l’énergie et d’efficacité des ressources, contribuant ainsi à un monde plus durable et plus efficace », souligne-t-il.

Le défi est immense. Cela s'est produit presque silencieusement, peut-être parce que la géostratégie mondiale, l'incertitude et les guerres sont une triste priorité humaine. Malgré ce bruit de fond de conflagration, le Forum économique mondial estime que la consommation d’IA (nous avons vu diverses estimations) augmente à un rythme annuel de 30 % et que la puissance de calcul nécessaire pour entretenir l’essor de l’intelligence artificielle double tous les 100 jours. Le défi a une réponse. «Les sources d'énergie renouvelables telles que le solaire et l'éolien sont de plus en plus courantes, sont installées rapidement et peuvent approvisionner un grand nombre d'entreprises clientes, y compris des sociétés d'IA», explique Dario Bertegna, responsable des énergies propres chez Capital Dynamics. Sa capacité à mieux prédire les comportements météorologiques est courante. Mais c'est insuffisant. L’énergie doit être déversée quelque part et, par exemple, les réseaux électriques européens sont vieux. « Il est indispensable de remplacer les équipements obsolètes », estime l'expert. «Améliorez la capacité du réseau et intégrez les technologies de réseaux intelligents.»

Cela coûte du temps et surtout de l’argent. Fin 2022, la Commission européenne a présenté un plan de numérisation du système énergétique qui prévoyait un investissement de 584 milliards d'euros dans le réseau électrique, dont 170 milliards alloués à la numérisation. «Maintenant que l'IA est en plein essor, les améliorations du réseau électrique devront être réalisées encore plus rapidement», prévient Joran Mambir, spécialiste en investissement chez J. Safra Sarasin Sustainable AM. Les défis de ces terrasses tiennent en deux mots : stabilité et fiabilité. « Contrairement aux combustibles fossiles, l’énergie renouvelable est produite de manière intermittente. Cela peut causer des problèmes dans le réseau, car cela pourrait générer des fluctuations dans l’approvisionnement en électricité ou des pannes », anticipe l’analyste. C’est le « prétexte » pour introduire l’énergie nucléaire. Bien que « l’euphorie » atomique semble un peu exagérée. Le Lawrence Berkeley National Laboratory (États-Unis) estime que 95 % de l’électricité qui transite par le réseau provient du soleil, du vent et des batteries. Et moins de 1% de l'atome. Aucun de ces petits réacteurs n'a encore commencé à être construit dans le pays et de nombreux doutes subsistent quant à leur achèvement en 2030. Ils prennent du temps, génèrent un rejet social et sont complexes d'un point de vue technique. La réponse (encore une fois) réside dans l’utilisation de réseaux intelligents qui utilisent – ​​décrit dans J. Safra Sarasin – la technologie numérique pour permettre une communication dans deux directions : entre leurs clients et les compagnies d’électricité.

Améliorations des services

Dans l’une d’elles, Iberdrola, l’IA leur permet d’être plus efficaces et d’améliorer le service client, notamment sur les réseaux. Dans cet espace complexe, les exemples apportent de la simplicité. Pensons que « elle est appliquée pour prédire les incidents causés par le gel sur les lignes ou dans la détection d'une forte probabilité de panne dans les équipements de réseau, de cette manière nous pouvons agir de manière préventive et éviter de futures pannes », résume Ana Lafuente, directrice Global Réseaux chez Iberdrola. Côté client, cela permet de calculer plus rapidement et plus précisément le temps de remplacement estimé et améliore le suivi des demandes de nouvelles connexions.

L’IA est un vitrail sur un univers difficile et surtout nouveau. En 1967, il y a 58 ans, Gabriel García Márquez écrivait une phrase qui définit ce que la société vit avec ces technologies : « Le monde était si récent que beaucoup de choses manquaient de noms, et pour les nommer, il fallait les pointer du doigt ». Le génie avait un demi-siècle d’avance sur l’intelligence artificielle.

Volts durables

Le modèle qui représente le mieux pour le peintre dans cette relation entre intelligence artificielle (IA) et durabilité est peut-être Apple. Tous les magasins du pommeles centres de données et les bureaux de la planète fonctionnent avec de l'électricité entièrement renouvelable. Environ 90 % – estiment Schroeders – proviennent de sources propres créées par l’entreprise elle-même. Elle a eu recours à des contrats d'achat à long terme avec certaines centrales d'énergies renouvelables, à des prises de participation ou à la propriété directe de diverses installations de ce type. La stratégie consiste à garantir un approvisionnement vert. C’est l’image dans laquelle se reflètent des concurrents comme Meta, Amazon, Google ou Microsoft.
Une référence plus proche, Ferrovial, allie vert et technologie. « L'entreprise a appliqué l'IA dans sa relation avec les énergies renouvelables dans le contrôle, la surveillance et l'analyse de la demande de ses actifs, la prévision du marché de l'électricité, d'un point de vue socio-économique, ainsi que dans l'exploitation et l'entretien de ses propriétés. . et les contrats de services énergétiques », explique l'entreprise. La durabilité est passée d'électron en électron jusqu'à créer une sorte de feuille de route qui implique l'utilisation de serveurs à faible consommation, des algorithmes plus efficaces nécessitant moins de ressources informatiques et l'optimisation de la capture et du stockage des informations. De cette manière, les doublons ou redondances sont éliminés. Tout est si récent. « Nous sommes au milieu de la révolution industrielle 6.0, qui apporte la possibilité de créer des systèmes de fabrication intelligents capables de fonctionner avec une intervention humaine minimale », déclare Haim Israel, stratège mondial chez Bank of America Global Research. « L’IA est le moteur qui peut permettre la prochaine vague d’innovation. » Et dessinez quelques exemples. Cette technologie pourrait être intégrée à la 5G et offrir une vitesse mobile 10 fois supérieure, un tiers de latence et des coûts par rapport à la 5G. L’utilisation de l’IA dans la gestion des réseaux permet de planifier les besoins électriques – affirme l’expert – 12 fois plus rapidement que sans l’IA.