Refroidir un centre de données IA sans eau

Pourquoi les centres de données consomment de l’eau

Un serveur transforme en chaleur presque toute l’électricité qu’il consomme. Cette chaleur doit quitter le bâtiment. Beaucoup de centres de données le font par évaporation : des tours de refroidissement ou des systèmes adiabatiques rafraîchissent l’air ou l’eau en évaporant de l’eau, comme la transpiration rafraîchit la peau. C’est efficace, mais l’eau évaporée est perdue pour le territoire, et il faut la remplacer en continu.

Dans un pays où l’eau douce vient du dessalement, cette eau a d’abord coûté de l’énergie pour être produite. Refroidir par évaporation revient alors à consommer deux ressources rares à la fois.

La boucle fermée : la chaleur voyage, l’eau ne sort pas

Dans une boucle fermée, un fluide circule en permanence entre les serveurs et l’extérieur, sans jamais être exposé à l’air. Il se charge de chaleur dans les salles, la transporte jusqu’à des échangeurs placés dehors, la cède à l’air ambiant, puis revient. Le même fluide tourne indéfiniment : rien n’est prélevé, rien ne s’évapore.

Les échangeurs extérieurs sont des aéroréfrigérants : de grandes batteries à ailettes traversées par l’air que poussent des ventilateurs. Ils fonctionnent comme le radiateur d’une voiture, à l’échelle d’un bâtiment.

Ce que la chaleur du désert change

Un aéroréfrigérant ne peut pas refroidir un fluide en dessous de la température de l’air qui le traverse. Quand l’air extérieur est très chaud, deux réponses se combinent. La première est de dimensionner les échangeurs pour les journées les plus chaudes du site, et non pour une moyenne. La seconde est d’utiliser un cycle frigorifique, comme dans un climatiseur, pour rejeter la chaleur dans un air plus chaud que le fluide à refroidir. Ce cycle consomme de l’électricité, mais toujours pas d’eau.

Le refroidissement liquide aide ici d’une autre façon. Les processeurs graphiques tolèrent un liquide de refroidissement bien plus chaud que l’air d’une salle classique. Plus le liquide revient chaud, plus il est facile de le refroidir avec de l’air extérieur, même en plein été.

Le prix à payer, et pourquoi il se justifie

Refroidir sans eau demande plus de surface d’échange et, aux heures les plus chaudes, plus d’électricité qu’un système par évaporation. C’est un arbitrage assumé : l’énergie peut être produite sur le site, alors que l’eau, dans une région aride, se prend toujours à quelqu’un. Un campus qui ne consomme pas d’eau ne dépend pas non plus d’un réseau d’eau pour fonctionner, ce qui supprime un risque d’exploitation.

Comment le vérifier

L’indicateur s’appelle le WUE : l’eau consommée rapportée à l’énergie des équipements informatiques. Sur un campus refroidi en boucle fermée, il est nul. Demandez qu’il soit mesuré et rapporté dans la durée, au même titre que l’efficacité énergétique : une promesse se vérifie sur des relevés, pas sur une plaquette.