Comment Google prévoit d’utiliser une énergie 100 % sans carbone dans ses centres de données d’ici 2030

Les centres de données de Google dans le monde utilisent environ deux fois plus d’électricité que la ville de San Francisco.

Au total, Google a utilisé 15,5 térawattheures d’électricité en 2020, dont la majorité va à ses centres de données. (Il n’a pas rendu disponibles les chiffres de 2021.)

La quantité d’énergie utilisée par Google augmente à mesure que l’utilisation globale d’Internet et son activité se développent, a déclaré Michael Terrell, directeur de l’énergie chez Google.

Dans le même temps, Google s’est fixé un objectif particulièrement agressif de fonctionner avec de l’énergie sans carbone 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 d’ici 2030 : « Le prochain grand coup de lune de l’humanité », comme l’a déclaré Sundar Pichai, PDG d’Alphabet et de Google.

Depuis 2007, Google affirme qu’il est neutre en carbone, ce qui signifie que l’entreprise technologique a acheté la même quantité de compensations carbone et d’énergie renouvelable pour que les émissions nettes de carbone opérationnelles de l’entreprise soient nulles. (Bien que les compensations ne soient pas rigoureusement appliquées et ne représentent pas toujours une réduction réelle des émissions.)

À partir de 2017, Google a fait correspondre sa consommation totale d’électricité avec des achats d’énergie renouvelable. Cette deuxième étape représente une amélioration, mais signifie toujours que Google fonctionne parfois avec de l’énergie provenant de sources qui émettent du dioxyde de carbone.

Le prochain objectif, que Google vise à atteindre d’ici 2030, est de fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 avec une énergie sans carbone. Cela signifie que Google fonctionnera chaque heure de chaque jour avec de l’électricité sans carbone achetée auprès d’un réseau régional à proximité.

C’est un objectif qui, selon Pichai, le stresse.

Pour que Google atteigne ces objectifs, ses centres de données doivent être super efficaces et ils doivent s’approvisionner en énergie propre.

Cela relève de la compétence de Maud Texier, responsable du développement énergétique des centres de données chez Google.

L’une des mesures sur lesquelles Google se concentre est le PUE, ou efficacité de l’utilisation de l’énergie, qui est le rapport de la quantité d’énergie utilisée par le centre de données informatique divisée par l’énergie totale utilisée par l’équipement informatique.

Un PUE de 1 signifie que toute l’énergie utilisée par un centre de données est destinée à l’équipement informatique. Un PUE de 2 signifie que pour chaque unité d’énergie qui va à l’équipement informatique, une autre unité d’énergie égale est utilisée pour refroidir l’équipement informatique et distribuer l’énergie aux machines informatiques.

En 2008, le PUE de Google était d’environ 1,22. Le PUE le plus récent publié par Google était de 1,1, pour le deuxième trimestre 2021.

En comparaison, le PUE moyen des grands centres de données dans le monde est de 1,57, selon l’enquête 2021 sur les centres de données de l’Uptime Institute, une étude sur laquelle Google pointe.

Pour réduire leur PUE, Google utilise une combinaison de développements matériels et logiciels, a déclaré Texier à CNBC.

Pour les développements matériels, Google investit dans de nouveaux matériaux pour ses serveurs, recherchant spécifiquement des matériaux qui émettent moins de chaleur « afin que vous ayez moins à refroidir en premier lieu », a déclaré Texier.

Google utilise également un programme d’apprentissage automatique développé par DeepMind, la branche d’intelligence artificielle du géant de la technologie, pour prédire le moment le plus efficace pour faire fonctionner les pompes à chaleur pour refroidir ses centres de données.

De plus, Google bénéficie de la capacité de concevoir chaque étape du matériel et des logiciels de ses centres de données, selon Texier.

« Il serait injuste de dire qu’il y a un très grand endroit où nous gagnons le plus d’efficacité par rapport aux autres », a déclaré Texier à CNBC. « C’est vraiment les effets cumulés de pouvoir créer des modèles d’efficacité à chaque étape. »

L’efficacité énergétique n’est qu’une partie du puzzle de la durabilité des centres de données de Google. Il importe également de savoir comment l’énergie qui les fait fonctionner est produite.

Lorsque Google envisage un site pour un centre de données, il considère les sources qui alimentent le réseau.

« Si la grille est propre, c’est plus facile pour nous », a déclaré Texier.

Si le réseau n’est pas propre à un endroit où Google souhaite construire un centre de données, il doit y avoir « un chemin pour avoir un impact et accélérer » la transition du réseau régional, a-t-elle déclaré.

Une fois les centres de données déjà construits, Google peut transférer sa puissance de calcul entre les centres de données. Google utilise des algorithmes pour décider où exécuter une fonction de calcul dans le monde et intègre des données sur les émissions de carbone dans ces algorithmes, a déclaré Texier à CNBC.

Mais Google ne peut pas apporter lui-même des modifications à la grille.

« Il s’agit davantage de savoir comment créer l’élan? Comment pouvons-nous créer des changements au niveau du système pour vraiment conduire la transformation qui doit se produire sur la grille afin que nous puissions vraiment atteindre un objectif de 24-7. Et je pense que c’est pourquoi nous appelez cela un coup de lune pour la prochaine décennie », a déclaré Texier.

Il y a des signes d’élan. Alors que de plus en plus d’entreprises prennent des engagements en matière de climat, la demande de solutions vertes prêtes à l’emploi augmente, a déclaré Texier.

Avant de travailler chez Google, Texier était responsable de la gestion des produits pour les produits énergétiques industriels chez Tesla. Les conversations sur la durabilité ont changé au cours des cinq à dix dernières années, a-t-elle déclaré.

Les clients du cloud demandent à Google : « Que faites-vous en matière de développement durable ? Pouvez-vous atteindre l’objectif que nous avons en interne ? » dit Texier. Être en mesure d’offrir un produit informatique vert est un « must have », a déclaré Texier. « Je pense que c’est le meilleur signal du marché, honnêtement, que nous puissions obtenir. »

Le moonshot 24-7 est juste un moonshot. Mais ce n’est pas une chimère, a déclaré Terrell.

« L’objectif s’appuie sur plus d’une décennie de travail dans le domaine de l’énergie dans le monde entier par Google, nos ingénieurs et nos employés. Nous avons donc beaucoup appris en cours de route », a déclaré Terrell à CNBC.

Par exemple, Google a appris à déployer l’éolien et le solaire à grande échelle et à travailler avec les gouvernements pour élaborer des politiques publiques.

« Nous ne savons pas exactement quel chemin cela prendra. Mais nous en savons assez du travail que nous avons fait pour penser que c’est possible, et nous sommes ravis d’essayer d’y parvenir », a déclaré Terrell.