Les émissions de carbone d’un centre de données

Les émissions de dioxyde de carbone (CO2) des centres de données sont un sujet de préoccupation croissante depuis quelques années. La prolifération des technologies numériques a entraîné une augmentation spectaculaire du nombre de centres de données dans le monde. Les centres de données sont des installations qui abritent un grand nombre de serveurs informatiques, utilisés pour stocker, traiter et transmettre des données pour une grande variété d’applications. Ces serveurs consomment de grandes quantités d’énergie; et l’électricité nécessaire pour les alimenter est souvent produite à partir de combustibles fossiles, qui émettent du CO2 lorsqu’ils sont brûlés.

Les centres de données sont responsables d’une part significative de la consommation énergétique totale dans le monde. En 2019, on estimait que les centres de données représentaient environ 1 % de la consommation mondiale d’électricité, et ce chiffre devrait continuer à croître à mesure que la demande de technologies numériques augmente.

Il existe plusieurs façons pour les centres de données de réduire leurs émissions de CO2. L’une d’elles consiste à utiliser des serveurs et d’autres équipements plus efficaces, ce qui peut réduire la quantité d’électricité nécessaire pour alimenter le centre de données. Les centres de données peuvent également s’alimenter avec des sources d’énergie renouvelables, comme l’énergie solaire ou éolienne, pour produire l’électricité dont ils ont besoin.

Une autre façon est d’exploiter des serveurs virtuels car ils permettent de mutualiser les ressources des serveurs physiques. Cette virtualisation permet de réduire le nombre de serveurs physiques tout en apportant les mêmes services. Attention, néanmoins à maîtriser la prolifération de ces serveurs virtuels.
Une autre approche consiste à adopter des systèmes de refroidissement plus efficaces. Les serveurs d’un centre de données génèrent une quantité importante de chaleur qui doit être dissipée pour assurer leur bon fonctionnement. En utilisant des systèmes de refroidissement plus efficaces, les centres de données peuvent réduire la quantité d’énergie nécessaire pour refroidir les serveurs, ce qui peut par effet ricochet, réduit leurs émissions de CO2.

Énergie grise

L’énergie grise correspond à la quantité d’énergie nécessaire pour extraire, traiter et transporter les matériaux utilisés pour fabriquer un équipement, un produit. L’énergie grise constitue souvent l’essentiel du bilan énergétique d’un équipement. Le nombre et la quantité de métaux utilisés dans les composants électroniques ne cessent en effet d’augmenter à mesure qu’ils se miniaturisent et deviennent plus performants. A titre d’exemple plus générique et qui touche quasiment chacun d’entre-nous,nos smartphones contiennent une quarantaine de métaux et de terres rares : or, cuivre, nickel, zinc, étain, mais aussi arsenic, gallium, germanium, thallium, tantale, indium, etc. Ils sont extraits du sous-sol et utilisent des techniques particulièrement destructives et des produits nocifs pour l’environnement tels que le cyanure ou le mercure.
Les data centers quant à eux sont construits avec des métaux rares tels que le cobalt. Ces ressources non renouvelables et non recyclables sont extraites par le biais de procédés très polluants pour l’air et les nappes phréatiques.
Il existe plusieurs façons de mesurer l’énergie grise des serveurs, des systèmes de stockage et des commutateurs réseau. L’une des méthodes consiste à utiliser une analyse du cycle de vie (ACV), qui est un outil permettant d’évaluer l’impact environnemental d’un produit sur l’ensemble de son cycle de vie, de l’extraction des matières premières à son élimination. Une ACV peut fournir des informations sur l’énergie grise d’un produit en suivant l’énergie requise pour extraire et traiter les matières premières utilisées pour le fabriquer, ainsi que l’énergie requise pour fabriquer, transporter et éliminer ce même produit.

Une autre méthode consiste à utiliser les calculs d’énergie grise, qui sont des modèles mathématiques permettant d’estimer l’énergie grise d’un produit sur la base des quantités de matériaux utilisés et de l’énergie requise pour extraire et traiter ces matériaux. Ces calculs peuvent fournir une estimation approximative de l’énergie grise d’un produit, même s’ils ne sont pas aussi précis qu’une ACV.

Dans l’ensemble, il est important de tenir compte de l’énergie grise des serveurs, des systèmes de stockage et des commutateurs réseau lors de l’évaluation de leur impact sur l’environnement, car l’énergie nécessaire à la fabrication et au transport de ces produits peut être considérable. En utilisant des matériaux ayant une énergie grise plus faible et en concevant ces produits pour qu’ils soient plus efficaces sur le plan énergétique, il est possible de réduire leur impact environnemental et de minimiser leur empreinte carbone.

Comment réduire l’énergie grise des équipements informatiques ?

L’un des moyens de réduire l’énergie grise des serveurs et autres équipements informatiques est d’allonger leur durée de vie. L’énergie grise d’un produit est un facteur important à prendre en compte lors de l’évaluation de son impact environnemental, car l’énergie nécessaire à l’extraction et au traitement des matières premières utilisées pour fabriquer le produit, ainsi que l’énergie nécessaire à sa fabrication et à son transport, peuvent être considérables. En prolongeant la durée de vie des serveurs et des autres équipements informatiques, il est possible de réduire l’énergie globale nécessaire à la fabrication et au remplacement de ces produits, ce qui peut contribuer à réduire leur énergie grise.

Il existe plusieurs façons d’allonger la durée de vie des serveurs et des équipements informatiques, notamment par :

• Une maintenance régulière : en effectuant une maintenance régulière des serveurs et autres équipements informatiques, il est possible d’identifier et de résoudre les problèmes avant qu’ils ne deviennent sérieux, ce qui peut contribuer à prolonger la durée de vie de l’équipement.
• Mise à niveau des composants : lorsque des composants tels que les disques durs ou les processeurs deviennent obsolètes ou tombent en panne, ils peuvent être remplacés par des composants plus récents et plus efficaces, ce qui peut contribuer à prolonger la durée de vie de l’équipement.
• Redéploiement : Lorsque les serveurs ou d’autres équipements informatiques ne sont plus utiles à leur emplacement actuel, ils peuvent être redéployés vers un autre endroit où ils sont encore utiles, plutôt que d’être éliminés et remplacés.
• En mettant en œuvre ces mesures pour prolonger la durée de vie des serveurs et des équipements informatiques, il est possible de réduire leur énergie grise et de minimiser leur impact environnemental.

Comment réduire les émissions de CO2 ?

Le constat est clair : le numérique est à l’origine de 2,5 % des émissions carbone de la France. (étude ADEME et ARCEP de 2022) et les centres de données situés sur le sol français représentent 4 % à 22 % des impacts. Face à cette situation, l’Union européenne souhaite que les data centers soient neutres en carbone d’ici 2030. Quant au gouvernement français, il incite les propriétaires des centres de données à prendre en considération l’environnement dans la construction et le fonctionnement de ces structures.

Il existe un certain nombre de moyens pour réduire les émissions de CO2 d’un serveur en gérant notamment ses charges de travail et en utilisant sa capacité plus efficacement. Voici quelques-unes de ces stratégies :

• Consolider les charges de travail : en regroupant plusieurs charges de travail sur un seul serveur, il est ainsi possible de réduire le nombre de serveurs utiles, ce qui réduit à nouveau l’énergie requise pour les alimenter et les refroidir.
• Virtualisation des serveurs : la virtualisation des serveurs permet d’exécuter plusieurs serveurs virtuels sur un seul serveur physique, ce qui contribue à consolider davantage les charges de travail et à réduire le nombre de serveurs nécessaires.
• Dimensionnement des serveurs : en veillant à ce que la taille des serveurs soit adaptée aux charges de travail qu’ils exécutent, il est possible d’éviter le surdimensionnement et la sous-utilisation. Ce qui contribue à réduire le gaspillage d’énergie.
• Utiliser des outils de gestion de l’énergie : les outils de gestion de l’énergie peuvent aider à optimiser la consommation d’énergie des serveurs. Principalement en les éteignant ou en les mettant dans un état de faible consommation lorsqu’ils ne sont pas utilisés.
• Utiliser des sources d’énergie renouvelables : en utilisant des sources d’énergie renouvelables, comme l’énergie solaire ou éolienne, pour produire l’électricité nécessaire à l’alimentation des serveurs, il est possible de réduire les émissions de CO2 associées à leur fonctionnement.

En mettant en œuvre entre autres ces stratégies pour gérer les charges de travail des serveurs et utiliser la capacité plus efficacement, il est possible de réduire considérablement les émissions de CO2 des serveurs et des autres équipements informatiques.

Dans l’ensemble, il est une certitude que les émissions de CO2 des centres de données sont un problème à grande échelle, qui doit être abordé et traité..Si l’utilisation des technologies numériques a apporté de nombreux avantages, il est important de veiller à ce que leur impact sur l’environnement soit minimisé autant que possible. En adoptant des technologies plus efficaces et des sources d’énergie renouvelables, les centres de données peuvent jouer un rôle important dans la réduction de leurs émissions de CO2 et contribuer à relever le défi mondial du changement climatique.

Vous voulez découvrir toutes les bonnes pratiques pour verdir les infrastructures et tendre vers l’efficacité énergétique ? N’hésitez pas à consulter le Code de Conduite Européen sur les Data centers édité par la Commission européenne.