Intelligence artificielle : la révolution numérique face au mur énergétique

Derrière chaque requête adressée à une intelligence artificielle, chaque image générée, chaque calcul prédictif, il y a une machine qui chauffe, un processeur qui tourne, un courant qui circule. En un mot : de l’énergie. C’est cette face immatérielle et cachée du numérique qui a été mise en débat lors du 3e forum Nos énergies en question(s) organisé le jeudi 25 septembre à l’Ecole nationale supérieure des Arts et Métiers (ENSAM) d’Aix-en-Provence par Gomet’ Média et ses partenaires (CMA CGM, Engie, Gazel Energie, le cabinet Partis Pris, La French Tech, Udétopia, Canal RSE), en collaboration avec l’ENSAM, l’ESAIP et le réseau des Grandes écoles de la région Sud, sur le thème, ô combien actuel : « IA, digitalisation, quelles solutions pour éviter la surchauffe ? »

D’entrée de jeu, Pierre Grand-Dufay, chef d’entreprise et président de Tertium Invest, invité à ouvrir les débats devant près de 200 participants, a replacé le débat dans sa dimension la plus fondamentale : « On croit que l’intelligence artificielle est faite de chiffres et de lignes de code. Mais si on lui demande de quoi elle est faite, elle répond : d’électricité », lance l’écrivain et conférencier.

Une formule choc qui a donné le ton de cette journée où chercheurs, entreprises du numérique, énergéticiens et défenseurs de l’environnement ont confronté leurs visions au cours de débats enlevés et passionnants : l’intelligence artificielle, au-delà de ses prouesses techniques, est d’abord une affaire d’énergie. Et son appétit croissant soulève des questions politiques, écologiques et économiques que nul ne peut plus ignorer.

L’intelligence artificielle, une révolution cognitive mais une dépendance matérielle

Les chiffres donnent déjà le tournis : selon l’Agence internationale de l’énergie, les usages numériques représentent déjà 2 à 4 % de la consommation mondiale d’électricité, et cette part pourrait quadrupler d’ici 2030. « GPT-5 consommerait environ 18 watt-heures par requête, soit l’équivalent de la consommation de notre cerveau en une heure, illustre Pierre Grand-Dufay. Multiplié par 2,5 milliards de requêtes quotidiennes, cela représente 45 GWh par jour ». Soit la production quotidienne de près de trente réacteurs nucléaires modernes.

Et d’introduire un concept inédit : « l’entropie algorithmique. » En simplifiant : plus nous produisons de données, plus nous avons besoin de puissance de calcul pour les traiter, donc plus nous consommons d’énergie… laquelle génère elle-même de nouvelles perturbations climatiques et sociales qui produisent encore plus de données à analyser. Un cercle vicieux redoutable.

Un scénario noir, mais pas inévitable. Pierre Grand-Dufay rappelle que l’IA peut aussi être un levier de sobriété : optimisation des bâtiments, agriculture de précision, gestion des réseaux électriques… « L’IA n’est pas condamnée à absorber l’énergie. Elle peut aussi la rendre. » Mais si des alternatives existent, IA neuromorphique, circuits biomimétiques, edge computing, stockage ADN, autant de pistes pour sortir du « toujours plus » et écrire un autre scénario, toujours possible, l’auteur du Monde de Tim alerte : « Le progrès sans conscience n’est pas un progrès, c’est un emballement ».

L’énergie et la matière, deux faces d’un même problème

Jean-Sébastien Fanget, enseignant-chercheur à l’Esaip, confirme : « L’IA, c’est une révolution numérique, mais aussi une révolution énergétique. » S’appuyant sur les projections de l’Ademe et du Shift Project, il souligne que la part du numérique dans la consommation énergétique mondiale est déjà estimée à 4 %.

Mais, au-delà de l’électricité, le chercheur insiste sur un autre point, souvent négligé : la matière. « Produire un ordinateur portable de deux kilos nécessite plus de 800 kilos de ressources et des milliers de litres d’eau », rappelle-t-il. Derrière l’IA, il y a donc aussi un “sac à dos écologique”, l’extraction de métaux rares nécessaire aux terminaux et aux serveurs, qui menace directement les écosystèmes et la stabilité géopolitique. « Nous avons au mieux 75 ans devant nous avant d’affronter des pénuries critiques. »

Pour Jean-Sébastien Fanget, cette dépendance fait peser un risque systémique : « Une société qui repose entièrement sur le numérique est aussi une société vulnérable. Vulnérable aux tensions environnementales, mais aussi aux instabilités sociales et géopolitiques. »

Les data centers, cathédrales du numérique et symboles de la contradiction

Pour Stéphane Coppey, administrateur de France Nature Environnement, le débat est tout sauf théorique. La matérialité de l’IA se résume en deux mots : les centres de données communément appelés les data centers. « En France, 90 % de l’électricité est décarbonée. Mais dans le monde, 60 % de l’énergie utilisée par les data centers provient des fossiles. Aux États-Unis, on construit des centrales thermiques à côté des centres de données pour les alimenter. »

Le bassin de Marseille, hub stratégique pour les câbles sous-marins, illustre selon lui cette tendance. « Aujourd’hui, on en compte déjà quatre ou cinq sur le port, et d’autres arrivent à Bouc-Bel-Air ou aux Pennes-Mirabeau, avec une puissance dix fois supérieure. » Et de pointer leur impact multiple : consommation d’eau pour le refroidissement, chaleur rejetée en mer, projet de ligne à très haute tension (entre Joncquières dans le Gard et Fos, ndlr) pour, entre autre, les alimenter…

« On utilise énormément d’énergie, et on en récupère très peu. On sait aussi qu’une même donnée est stockée six à dix fois dans différents centres. Peut-on continuer ainsi ? », interroge Stéphane Coppey, qui plaide pour une plus grande sobriété numérique et une limitation des usages les plus énergivores – crypto-monnaies, streaming, IA générative… La transparence est, selon lui, essentielle : « Ce n’est pas en cachant les projets, mais en prouvant qu’on a fait les bons choix, qu’on obtiendra l’acceptation sociale. »

Les entreprises du numérique : stabiliser malgré l’explosion des usages

Face à ces constats, les entreprises du numérique défendent leurs efforts et se veulent responsables. A commencer par celles des telecoms. Isabelle Simon, déléguée régionale SFR Altice reconnaît que « 80 % de notre consommation vient des réseaux, directement corrélée au volume de données, en hausse de 15 % par an ». Mais elle insiste sur les progrès réalisés : passage à la fibre, extinction des réseaux 2G et 3G, reconditionnement des box. Résultat : « Une consommation stable, malgré l’explosion des flux. »

Directeur entreprises Grand Sud-Est chez Orange, Marc Fialon fait le même constat et complète : « Si on regarde nos émissions de gaz à effet de serre, 85 % proviennent du scope 3. Ça veut dire quoi ? Ça veut dire que ce n’est pas lié à nos propres bâtiments ou à nos propres réseaux, mais à l’usage que nos clients font de nos services. C’est énorme. Donc l’enjeu n’est pas seulement d’optimiser nos propres réseaux, c’est d’agir sur toute la chaîne : nos achats, la conception de nos offres, et accompagner nos clients vers des usages plus responsables, pour réduire leurs consommations et leurs émissions. »

Fondatrice de l’agence de communication PBC, Pauline Bechet va même plus loin : « Dans mon secteur d’activité, les factures d’électricité sont faibles, mais les outils qu’on utilise – Facebook, Instagram, TikTok, hébergements web, stockage… – consomment énormément. Il y a deux profils de clients. Ceux pour qui l’écologie fait partie de leur ADN : ils veulent un e-shop éco-conçu, des sites plus sobres, de l’hébergement vert… Et puis ceux qui se disent : « La communication, c’est immatériel, ça ne pollue pas. » Avec eux, on fait de la pédagogie, on les embarque progressivement. Une marque engagée dans la sobriété de ses usages, c’est vrai que cela demande beaucoup d’énergie aux équipes, mais ça attire une clientèle fidèle et même des investisseurs, c’est aujourd’hui un levier commercial. »

Pointé du doigt, Louis-Marie Le-Leuch, directeur énergie et climat de Digital Realty, opérateur mondial de data centers qui exploite quatre sites à Marseille, insiste lui aussi sur cette pression des clients : « Nos consommateurs nous imposent des critères environnementaux. Parce qu’aussi le scope 3 de nos clients dépend de nous. » Digital Realty met en avant ses efforts d’innovation : certificats verts, refroidissement par eau de mer à Marseille (15 °C, permettant d’économiser 22 MW), limitation de l’usage de l’eau douce… Mais Louis-Marie Le-Leuch reconnaît une tendance implacable : « La consommation des data centers français passera de 714 MW aujourd’hui à 4,4 GW en 2035, dont 40 % liés à l’IA. »

L’Esam et l’IA, entre promesses et sobriété

À l’École nationale supérieure des Arts et Métiers, qui accueillait le forum organisé par Gomet’, ainsi que les ateliers organisés par Udétopia, l’ESAIP et l’ENSAM, sur son campus d’Aix-en-Provence, enseignants-chercheurs et étudiants réfléchissent depuis longtemps déjà aux usages de l’intelligence artificielle dans un contexte de transition écologique, comme l’a rappelé une table ronde réunissant trois enseignants-chercheurs : Emmanuelle Abisset-Chavanne (mécanique et digitalisation), Pierre Garambois (énergétique et réseaux) et Arnaud Polette (informatique et IA).

« L’IA n’est pas née avec ChatGPT, a ainsi rappelé Emmanuelle Abisset-Chavanne. Depuis 80 ans, l’IA prédictive sert à classer, détecter, optimiser. Les laboratoires de l’Ensam continuent de s’appuyer sur ces approches, utiles à l’industrie, tout en observant avec prudence l’irruption de l’IA générative en 2022. » Pierre Garambois a souligné, lui, que dans le domaine énergétique, l’IA était déjà utilisée pour prédire les consommations et équilibrer les réseaux, avec un objectif simple : « Faire mieux avec moins ». Arnaud Polette a lui défendu l’usage de modèles spécialisés et sobres, comme celui qui convertit des plans techniques 2D en modèles 3D, plutôt que les gigantesques modèles généralistes très énergivores.

Sur le plan pédagogique, l’école veut former des ingénieurs capables de comprendre l’IA au-delà du simple usage. Un cours lancé en 2019 permet ainsi aux étudiants « d’ouvrir la boîte noire », de manipuler les modèles et d’en mesurer les limites. Le projet national Caire va plus loin : former étudiants, enseignants et personnels administratifs, en intégrant les dimensions éthiques, sociétales et environnementales. L’Ensam s’est même dotée d’un référentiel de compétences inspiré de l’Unesco.

La table ronde s’est conclue sur une interrogation : dans un monde aux ressources limitées, l’IA, conçue pour accélérer et optimiser, est-elle compatible avec la sobriété ? « Parfois, une feuille Excel suffit », a relevé Emmanuelle Abisset-Chavanne, rappelant que l’IA devait rester un outil parmi d’autres, soumis à une évaluation bénéfice-risque. Tandis que Pierre Garambois a, lui, regretté que les financements publics ne fassent pas de l’impact environnemental un critère décisif : « Les projets autour de l’IA sont acceptés en bloc, sans distinction entre prédictif et génératif. » En filigrane, un message clair : l’IA peut contribuer à la transition si elle est pensée avec discernement. Mais utilisée sans cadre, elle risque de creuser la contradiction entre innovation et sobriété. Aux Arts et Métiers, la formation des ingénieurs vise justement à préparer à cette ligne de crête.

Les énergéticiens entre confiance et vigilance

En première ligne, les énergéticiens assurent que la France a les moyens d’absorber cette demande exponentielle. « Les data centers consomment 10 TWh aujourd’hui, soit 2 % de la consommation nationale. À horizon 2035, avec l’IA et l’explosion des data centers, on estime qu’on passera à 28 TWh, soit presque trois fois plus, environ 4 % de la consommation française. La France a exporté 89 TWh en 2024 : nous avons donc les capacités », assure Stéphanie Marco, directrice d’EDF Hydro Méditerranée, qui exploite la chaîne hydroélectrique Durance-Verdon.

Avec un mix à 95 % décarboné, la France bénéficie il est vrai d’un avantage compétitif majeur. Mais la région Sud reste fragile : « Elle consomme deux fois plus qu’elle ne produit. Il faut sécuriser l’alimentation et développer la production locale », souligne encore Stéphanie Marco, évoquant des projets locaux d’augmentation de la capacité hydroélectrique (+30 MW sur la Durance-Verdon), de développement du photovoltaïque (+80 à 90 MW sur les canaux) et de nouvelles stations de transfert d’énergie par pompage (Step).

Engie, de son côté, mise sur les contrats long terme (PPA) « qui sécurisent un prix de l’électricité verte » et le stockage par batteries. « Avec la taxonomie européenne et l’objectif de réduire de 55 % les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2028-2029, chaque État recevra sa « facture carbone », souligne son directeur régional, Ludovic Parisot. Cela signifie que les opérateurs, dans les data centers comme ailleurs, devront payer. Donc, la priorité, c’est de bénéficier d’une électricité bas carbone. La France attire beaucoup d’investisseurs car nous avons une base très disponible en électricité bas carbone. » Des défis et solutions précédemment évoquées lors de deux matinales organisées par Engie avec Gomet’ en décembre 2024 (décarbonation dans l’industrie) et juin 2024 (décarbonation dans le tertiaire).

GazelEnergie, qui transforme la centrale thermique de Gardanne en biomasse, insiste de son côté sur les enjeux de souveraineté : « La France a de l’électricité disponible à faible coût, mais les investissements dépendent de la sécurisation des approvisionnements. Un data center de 100 MW, c’est un milliard d’euros. On ne prend pas une telle décision sans être sûr de l’approvisionnement, alerte Camille Jaffrelo, la directrice du cabinet de la présidence de GazelEnergie en France. Il y a urgence notamment ici, en région Sud. On ne peut pas toujours attendre la régulation. Nous avons déjà pris des décisions d’investissement en batteries. Si on n’accélère pas, on va rater le coche : l’IA est une opportunité, la souveraineté énergétique aussi. »

Enfin, Blue Capsule défend une voie encore émergente : celle des petits réacteurs modulaires (SMR). « Google, Amazon, Microsoft investissent déjà dans le nucléaire privé en Amérique du Nord pour sécuriser leurs data centers, souligne son dirigeant, Édouard Hourcade. En Europe, le modèle économique est plus complexe. Mais là où l’on peut valoriser chaleur, vapeur et hydrogène, les SMR peuvent trouver leur place. »

« La surchauffe n’est pas une fatalité, c’est une trajectoire, un choix de société » (Pierre Grand-Dufay)

Comme une porte sur l’avenir, une parmi tant d’autres, certainement, dans laquelle s’est engouffré Pierre Grand-Dufay, estimant, au terme de cette journée de riches échanges, que le problème n’était, somme toute, pas tant énergétique que sociétal, pas tant lié à la disponibilité de l’énergie qu’à la manière dont elle sera consommée.

« La surchauffe n’est pas une fatalité, c’est une trajectoire, un choix de société », insiste-t-il en conclusion. Pour lui, le vrai danger de l’IA ne réside pas tant dans son appétit énergétique que dans trois dérives : la transition cognitive (affaiblissement de nos capacités de réflexion), l’inégalité d’accès (des milliards d’humains privés d’IA), et la barbarie numérique (des innovations destructrices et inutiles). Son appel s’adresse à la jeunesse : « À chaque innovation, posez-vous la question : est-ce que cela sert l’humanité ? Si la réponse est non, laissez tomber ».

Une exhortation, partagée par l’hôte de la manifestation, le directeur de l’ENSAM, Féthi Ben Ouezdou, et qui sonne comme un rappel à l’ordre, dans un monde fasciné par les promesses sans bornes de l’intelligence artificielle.

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