Le cabinet d'audit Deloitte a publié en novembre dernier une étude sur l'empreinte environnementale de l'intelligence artificielle en proposant deux scénarios : un scénario « de référence » et un autre d' « adoption élevée » de l'IA.

Le scénario « de référence » s'appuie sur une modélisation prenant en compte une « intégration progressive des capacités d'IA dans les systèmes et les industries existants » et dans laquelle le déploiement de ces systèmes se ferait en se limitant aux « plus simples et plus rentables ». Le cabinet explique bien que ce scénario suppose un taux de croissance de l'IA plus faible entre 2024 et 2030 que celui, extrêmement élevé, constaté entre 2020 et 2023.

« À l'inverse, le scénario "adoption élevée" part du principe que les tendances actuelles de croissance des serveurs d'IA se maintiendront, alimentées par l'augmentation des charges de travail d'IA et l'adoption accélérée des technologies d'IA générative », explique le cabinet.

Dans son annexe [PDF], Deloitte explique un peu plus sa méthode et notamment qu'il base son scénario « de référence » sur une croissance annuelle de 28 % entre 2023 et 2028 des serveurs utilisés par l'IA alors qu'elle a été estimée à 47 % entre 2020 et 2023. Dans son scénario « adoption élevée », cette croissance serait de 44 % entre 2023 et 2028.

Vers une consommation de 1 680 TWh à 3 550 TWh par an d'ici 2050

Dans le premier scénario, la consommation de l'IA au niveau mondial atteindrait, en 2050, 1 680 TWh par an. Dans le second et si, globalement, la croissance actuelle de l'IA continue, elle atteindrait jusqu'à 3 550 TWh par an.

Deloitte estime que cette consommation a atteint 382 TWh en 2023. Le cabinet prévoit donc une consommation énergétique de l'IA de quatre à neuf fois supérieure à celle de l'année dernière d'ici 2050. À titre de comparaison, en 2023 en France, la consommation d'énergie primaire était de 2 582 TWh (la seule consommation brute d'électricité en France était, cette année-là, de 437 TWh).

Une augmentation en Asie et Amérique du nord sans doute plus élevée

Le cabinet a aussi fait une projection de la variation de la part des data centers dans la consommation totale d'électricité dans différentes parties du monde.

Selon son étude, en 2023, la zone Asie-Pacifique représente déjà 42 % de la consommation mondiale d'électricité des centres de données, les États-Unis et le Canada 36 % tandis que l'Europe suit avec 17 %. Les 5 % restants sont partagés entre l'Amérique latine, le Moyen-Orient et l'Afrique. Deloitte s'attend à une augmentation généralisée de la demande d'électricité.

Néanmoins, « la croissance la plus rapide est attendue en Asie-Pacifique, où elle pourrait atteindre jusqu'à 435 TWh d'ici 2030. Cela représenterait environ 2,3 % de la consommation totale d'électricité de la région ». L'Amérique du Nord verrait la part des data centers dans la demande totale d'électricité passer « d'environ 3,9 % en 2023 à 5,1 - 7,5 % en 2030 et jusqu'à 6,6 - 10,3 % en 2050 ». Elle prévoit que l'augmentation soit bien moins élevée au Moyen-Orient et en Afrique à cause des températures élevées et de la rareté de l'eau.

Une consommation d'énergie très carbonée aux États-Unis

Cette prévision concernant la consommation d'énergie des data centers en Amérique du Nord a de quoi interroger. En effet, comme le signale la MIT Technology Review, des chercheurs ont récemment mis en ligne sur la plateforme de preprint arXiv, une étude qui se concentre sur l'impact environnemental des data centers américains.

Ils ont compilé les informations de 2 132 centres de données fonctionnant aux États-Unis entre septembre 2023 et août 2024 et déterminé « leur consommation d'électricité, leurs sources d'électricité et les émissions de CO2e qui leur sont imputables ».

Selon eux, l'énergie utilisée par ces data centers émet particulièrement beaucoup de carbone. En effet, ils sont très souvent situés dans des états comme la Virginie qui produisent du charbon et le consomment fortement pour la production de leur électricité. En 2023, « l'intensité carbone des data centers [américains]- la quantité de CO2e émise par unité d'électricité consommée - dépassait de 48 % la moyenne américaine », expliquent les chercheurs.

Ils ajoutent : « en fait, nous avons constaté qu'environ 95 % des data centers sont situés dans des zones où l'intensité en carbone de l'électricité est plus élevée que la moyenne nationale, bien que certains des plus grands opérateurs de data centers soient également les plus grands acheteurs privés d'énergie renouvelable ».

Ce constat explique, au moins en partie, pourquoi les géants numériques se tournent vers le nucléaire.