L'IA consomme plus d'énergie que le réseau électrique ne peut en gérer : le nucléaire pourrait être la solution
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De nouveaux partenariats se forment entre les entreprises technologiques et les opérateurs d’électricité, des partenariats qui pourraient changer des décennies d’idées fausses sur l’énergie nucléaire.
L'année dernière, Meta (la société mère de Facebook) a lancé un appel à propositions dans le domaine nucléaire , Google a accepté d' acheter de nouveaux réacteurs nucléaires à Kairos Power , Amazon s'est associé à Energy Northwest et Dominion Energy pour développer l'énergie nucléaire et Microsoft s'est engagé dans un accord de 20 ans pour redémarrer l'unité 1 de la centrale nucléaire de Three Mile Island .
Au cœur de ces partenariats se trouve l'appétit vorace de l'intelligence artificielle pour l'électricité . Une recherche Google consomme à peu près autant d'électricité qu'allumer une lumière domestique pendant 17 secondes . Poser une seule question à un modèle d'IA générative comme ChatGPT équivaut à laisser cette lumière allumée pendant 20 minutes .
La génération d'une image par GenAI peut consommer environ 6 250 fois plus d'électricité, soit à peu près l'énergie nécessaire pour charger complètement un smartphone , ou suffisamment pour maintenir la même ampoule allumée pendant 87 jours consécutifs.
Les centaines de millions de personnes qui utilisent désormais l'IA ont effectivement ajouté l'équivalent de millions de nouveaux foyers au réseau électrique. Et la demande ne fait que croître. Le défi pour les entreprises technologiques est que peu de sources d'électricité sont adaptées à l'IA.
Le réseau n'était pas prêt pour l'IA
L’IA nécessite d’énormes quantités de puissance de calcul fonctionnant 24 heures sur 24, souvent hébergées dans des centres de données à forte consommation d’énergie.
Les sources d'énergie renouvelables comme le solaire et l'éolien fournissent une énergie intermittente, ce qui signifie qu'elles ne garantissent pas l'alimentation électrique constante dont ces centres de données ont besoin. Ces centres doivent être connectés 24h/24 et 7j/7, même lorsque le soleil ne brille pas et que le vent ne souffle pas.
Les combustibles fossiles peuvent fonctionner en continu, mais ils comportent leurs propres risques. Leur impact environnemental est considérable . Les prix des combustibles peuvent être imprévisibles, comme l'illustrent les flambées du prix du gaz dues à la guerre en Ukraine , et la disponibilité à long terme des combustibles fossiles est incertaine.
Centres de données à Ashburn, comté de Loudon, Virginie, en juillet 2023. Ces centres abritent les serveurs et le matériel informatique nécessaires à l'utilisation moderne d'Internet, y compris l'IA. (Photo AP/Ted Shaffrey)
Les grandes entreprises technologiques comme Google , Amazon et Microsoft affirment qu’elles s’engagent à éliminer les émissions de CO2, ce qui fait que les combustibles fossiles ne leur conviennent pas à long terme.
Cela a remis l'énergie nucléaire au cœur des débats. L'énergie nucléaire est une solution judicieuse car elle fournit de l'électricité 24 heures sur 24, optimisant ainsi l'utilisation de centres de données coûteux. Elle est également propre, permettant aux entreprises technologiques de respecter leurs engagements en matière de faibles émissions de CO₂. Enfin, le coût du combustible nucléaire est très faible, ce qui permet aux entreprises technologiques de planifier leurs coûts à long terme.
Cependant, l’énergie nucléaire a son propre lot de problèmes qui ont toujours été difficiles à résoudre – des problèmes que les entreprises technologiques sont désormais particulièrement bien placées pour surmonter.
L’énergie nucléaire fait-elle son retour ?
L'énergie nucléaire a longtemps été considérée comme trop coûteuse et trop lente à construire. Le coût estimé d'une centrale nucléaire de 1,1 gigawatt est d'environ 7,77 milliards de dollars , mais il pourrait être plus élevé. Les unités 3 et 4 de Vogtle, récemment achevées en Géorgie, par exemple, ont coûté ensemble 36,8 milliards de dollars .
Historiquement, les projets d'énergie nucléaire ont été difficiles à justifier en raison de leurs coûts initiaux élevés. À l'instar de l'énergie solaire et éolienne, l'énergie nucléaire présente des coûts d'exploitation relativement faibles une fois la centrale opérationnelle. La principale différence réside dans l'échelle : contrairement aux panneaux solaires, qui peuvent être installés sur les toits individuels, les réacteurs nucléaires dont les entreprises technologiques ont besoin ne peuvent pas être construits à petite échelle.
Pourtant, ce coût est désormais plus acceptable comparé à celui des centres de données d'IA, à la fois plus coûteux et totalement inutiles sans électricité. La première phase du projet Stargate AI d'OpenAI et SoftBank coûtera 100 milliards de dollars et pourrait être entièrement alimentée par une seule centrale nucléaire.
La construction d'une centrale nucléaire est également longue. Un réacteur de 1,1 gigawatt prend en moyenne 7,5 ans aux États-Unis et 6,3 ans dans le monde . Des projets aux délais aussi longs nécessitent une confiance dans la demande d'électricité à long terme, un élément que les services publics traditionnels peinent à prévoir.
Pour résoudre le problème des prévisions à long terme, les entreprises technologiques incitent les fournisseurs d’électricité en leur garantissant qu’ils achèteront de l’électricité à long terme .
Ces entreprises se rapprochent également, littéralement et financièrement, de l’énergie nucléaire, soit en acquérant des sociétés d’énergie nucléaire , soit en implantant leurs centres de données à proximité de centrales nucléaires .
Déstigmatiser l'énergie nucléaire
L'un des plus grands défis auxquels est confrontée l'énergie nucléaire est la perception qu'elle est dangereuse et polluante. Par gigawattheure d'électricité, le nucléaire ne produit que six tonnes de CO2 . En comparaison, le charbon en produit 970, le gaz naturel 720 et l'hydroélectricité 24. Le nucléaire émet même moins de CO2 que l'éolien et le solaire, qui en produisent respectivement 11 et 53 tonnes.
L'énergie nucléaire est également l'une des sources d'énergie les plus sûres. Par gigawattheure, elle cause 820 fois moins de décès que le charbon, 43 fois moins que l'hydroélectricité et à peu près autant que l'éolien et le solaire .
Pourtant, l'énergie nucléaire reste stigmatisée, en grande partie en raison d'idées fausses persistantes et de croyances dépassées sur les déchets et les catastrophes nucléaires. Par exemple, si de nombreuses inquiétudes subsistent au sein de l'opinion publique concernant les déchets nucléaires, les solutions de stockage existantes sont utilisées en toute sécurité depuis des décennies et s'appuient sur un solide historique et un consensus scientifique .
De même, alors que la catastrophe de Fukushima au Japon a déplacé des milliers de personnes et a été extrêmement coûteuse (le coût total de la catastrophe est estimé à environ 188 milliards de dollars ), pas une seule personne n’est morte des suites d’une exposition aux radiations après l’accident , a constaté un comité scientifique des Nations Unies composé de 80 experts internationaux .
Pendant des décennies, peu d'efforts ont été faits pour corriger les perceptions du public concernant les craintes liées au nucléaire, car celui-ci n'était ni considéré comme nécessaire ni rentable. Le charbon, le gaz et les énergies renouvelables suffisaient à répondre à la demande. Mais la situation est en train de changer.
Alors que les besoins énergétiques de l’IA augmentent en flèche, les grandes entreprises technologiques ont classé l’énergie nucléaire comme verte et la Banque mondiale a accepté de lever son interdiction de longue date de financer des projets nucléaires .
Le pari d'un milliard de dollars des grandes entreprises technologiques sur le nucléaire
Le monde vit depuis longtemps avec deux dilemmes nucléaires. Le premier est que, bien qu'étant l'une des formes d'énergie les plus sûres et les plus propres, le nucléaire était perçu comme l'une des plus dangereuses et des plus polluantes.
La deuxième raison est que la modernisation du réseau électrique nécessite des investissements à grande échelle , alors que l’argent a été investi dans des sources d’énergie décentralisées comme l’énergie solaire et l’énergie éolienne , ou dans des sources polluantes comme le charbon et le gaz naturel .
Aujourd'hui, les entreprises technologiques font des paris stratégiques à plusieurs centaines de milliards de dollars pour résoudre les deux dilemmes nucléaires. Elles parient que le nucléaire peut offrir l'énergie stable et propre qu'exigent leurs ambitions en matière d'IA.
Cela pourrait être une conséquence positive inattendue de l’IA : la revitalisation de l’une des sources d’énergie les plus sûres et les plus propres dont dispose l’humanité.
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