Google investit dans la fusion nucléaire pour décarboner ses centres de données

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Google a franchi une étape majeure vers la décarbonisation en signant un accord avec Commonwealth Fusion Systems (CFS) pour acquérir 200 MW d’énergie de fusion nucléaire, dans le cadre d’une stratégie visant à réduire les émissions de ses opérations très énergivores. Cette initiative intervient alors que la croissance rapide de l’intelligence artificielle et des centres de données suscite des inquiétudes mondiales concernant l’empreinte climatique, notamment après la mise en service de Colossus, le superordinateur d’Elon Musk à Memphis.

Colossus : un avertissement sur l’empreinte carbone numérique

Colossus, installé à Memphis par xAI, est l’un des superordinateurs les plus puissants au monde, conçu pour entraîner des modèles d’IA avancés à grande échelle. Sa consommation énergétique estimée se compte en gigawatt-heures et a suscité un intense débat sur l’impact environnemental de l’IA et de l’infrastructure technologique qui la soutient.

Les experts alertent que si l’approvisionnement énergétique de ces mégastructures numériques provient de sources fossiles, cela pourrait annuler les efforts mondiaux de lutte contre le changement climatique, alors que des secteurs comme le transport et la construction réduisent leurs émissions.

La situation de Colossus constitue un signal d’alerte sur l’urgence de garantir que la prochaine génération de centres de données, d’IA et de superordinateurs utilise des énergies réellement propres et durables.

Google vise à éviter ce scénario grâce à l’énergie de fusion

Google a renforcé sa stratégie vers des émissions nettes nulles d’ici 2030. Cette décision s’inscrit dans son engagement à atteindre le net‑zéro en 2030 face à une demande énergétique en rapide expansion. Ses centres de données, alimentés par l’IA et de lourdes charges de calcul, ont consommé plus de 30 millions de MWh en 2024, près du double de l’énergie utilisée en 2020. Bien que les émissions directes aient diminué, les émissions absolues continuent d’augmenter, rendant urgente la diversification des sources d’énergie propre.

Détails de l’accord avec CFS

• Google a signé un contrat de préachat (offtake agreement) pour 200 MW d’énergie de fusion nucléaire provenant du premier réacteur commercial de CFS en Virginie, États-Unis.
• La société a réalisé un second investissement en capital dans CFS, renforçant son soutien financier au développement de la technologie de fusion.
• L’accord inclut des options pour acquérir de l’énergie de futurs sites ARC, faisant de Google un partenaire stratégique à long terme.

La technologie derrière CFS : SPARC et ARC

CFS développe une ligne de réacteurs à fusion basée sur le design tokamak, incluant un prototype nommé SPARC, utilisant des aimants supraconducteurs haute température pour confiner le plasma à plus de 100 millions °C. L’objectif est une production nette d’énergie positive d’ici 2027. Ensuite, ils prévoient de construire ARC, un réacteur de 400 MW opérationnel au début des années 2030, dont une grande partie est déjà réservée pour Google.

Partenariats parallèles : TAE Technologies

Google investit également depuis 2015 dans TAE Technologies, une autre startup de fusion avec une approche différente (configuration field-reversed). Grâce à une collaboration en IA, incluant le développement de l’« algorithm Optometrist » pour améliorer le contrôle du plasma, Google a aidé TAE à progresser via des simulations de machine learning et l’analyse de grandes quantités de données.

Motivations clés derrière le pari de Google

1. Demande énergétique insatiable de l’IA : la croissance rapide de l’IA pourrait nécessiter des milliers de TWh d’ici 2035. Des sources continues et propres comme la fusion sont essentielles pour répondre à cette demande sans compromettre le climat.
2. Signal du marché : en contractant de l’énergie encore non produite, Google envoie un message fort : la fusion est un investissement sérieux, pouvant catalyser des financements supplémentaires et accélérer le développement des infrastructures.
3. Diversification énergétique : Google a signé plus de 170 accords avec des sources propres (solaire, éolien, géothermie, SMR, etc.), et ajouter la fusion renforce son portefeuille d’énergie propre et stable.

Défis technologiques et de mise à l’échelle

Malgré l’optimisme, la fusion fait encore face à des défis importants :

• Ingénierie complexe : maintenir des réactions contrôlées, gérer le tritium et les dommages dus aux radiations reste un obstacle technique.
• Coûts incertains : les premières installations seront très coûteuses et nécessiteront une optimisation pour concurrencer les énergies renouvelables et autres technologies propres.
• Délais serrés : SPARC pourrait démontrer sa faisabilité d’ici 2027, ARC pourrait fonctionner entre 2030 et 2032, mais la commercialisation massive pourrait être retardée jusqu’au milieu de la décennie ou plus.

Rôle des politiques publiques

La régulation joue également un rôle central. Aux États-Unis, des règles fédérales récentes classent les réacteurs expérimentaux comme moteurs à particules, accélérant les permis. Cependant, la construction effective nécessite coopération intergouvernementale et autorisations locales solides.

Impact potentiel sur la durabilité et le climat

Si l’investissement réussit, il pourrait débloquer :

• Énergie pratiquement illimitée, propre et sûre : sans émissions directes de carbone et avec des risques beaucoup plus faibles que la fission conventionnelle.
• Décarbonisation énergétique profonde : permettre aux grandes industries technologiques de respecter leurs engagements climatiques au-delà de 2030.
• Effet de cascade : d’autres secteurs pourraient suivre l’exemple, accélérant la transition mondiale vers des sources énergétiques résilientes et écologiques.

Perspectives futures

• Google vise une réduction de 50 % des émissions par rapport à 2019 d’ici 2030. Bien que la fusion ne soit pas complètement opérationnelle, cet investissement favorise la transition énergétique post-2030.
• D’autres géants technologiques prennent des initiatives similaires : Microsoft a signé avec Helion Energy depuis 2023 et d’autres entreprises investissent dans Helion ou TAE.
• Le secteur privé a déjà levé plus de 8 à 10 milliards USD pour financer des startups de fusion, motivé par la demande technologique, l’urgence climatique et le potentiel disruptif.

Conclusion

Le partenariat récent entre Google et Commonwealth Fusion Systems marque une étape majeure dans l’histoire de la fusion nucléaire. Il représente un pas stratégique vers la décarbonisation et un pari audacieux sur une source d’énergie qui, si elle est commercialisée, pourrait transformer le paradigme énergétique mondial. Malgré les défis techniques, financiers et réglementaires, le message est clair : la fusion quitte le laboratoire et devient un élément clé de la transition énergétique du XXIe siècle.