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Comment réduire l’empreinte carbone du numérique ?

« Il est possible de faire du calcul informatique bas carbone »

avec Sophy Caulier, journaliste indépendante
Le 22 septembre 2021 |
4min. de lecture
Qarnot – QL5 bis
Quentin Laurens
directeur des relations extérieures et internationales de Qarnot Computing

En bref
  • Fondé en 2010, Qarnot Computing utilise la chaleur émise par les serveurs informatiques pour chauffer des bâtiments.
  • L’entreprise propose aussi désormais une chaudière numérique qui produit de l’eau chaude à plus de 60° C.
  • Ils estiment qu’ils peuvent réduire de 81 % les émissions de CO2 par rapport à un modèle classique de data center.
  • De nouveaux secteurs s'y intéressent, notamment avec le développement de l'intelligence artificielle et du « machine learning », des logiciels de mécanique des fluides et de la recherche médicale.
  • Qarnot Computing envisage de vendre prochainement sa chaudière en « stand alone », c'est-à-dire qu'un client pourrait l’acheter et l’utiliser à la fois pour le calcul et pour chauffer l'eau.

Paul Benoit et Miro­slav Svie­ze­ny ont fon­dé Qar­not Com­pu­ting en décembre 2010. Leur idée, uti­li­ser la cha­leur émise par les ser­veurs infor­ma­tiques, que l’on appelle “cha­leur fatale”, pour chauf­fer des bâti­ments. Et plu­tôt que de récu­pé­rer cette cha­leur et de l’a­che­mi­ner, ils trans­forment les ser­veurs en “radia­teurs” qu’ils ins­tallent dans les locaux à chauf­fer. Une pla­te­forme logi­cielle envoie les cal­culs infor­ma­tiques à effec­tuer – cal­culs finan­ciers, d’i­ma­ge­rie 3D, de des­sins ani­més… – vers les ser­veurs et récu­père les résul­tats pour les recon­so­li­der. Les “radia­teurs ordi­na­teurs”, bap­ti­sés QH•1, sont munis d’un ther­mo­stat et d’un inter­rup­teur, per­met­tant de les régler à la demande.

Trois ans plus tard, Qar­not a tes­té ses pre­miers modèles dans des loge­ments du XVème arron­dis­se­ment à Paris puis a équi­pé un immeuble neuf à Bor­deaux. Ont sui­vi des levées de fonds, des clients pres­ti­gieux, le déve­lop­pe­ment d’une chau­dière numé­rique appe­lée QB•1, et un par­te­na­riat avec le groupe Casi­no pour le chauf­fage d’en­tre­pôts. Aujourd’­hui, la socié­té compte 70 per­sonnes dont 50 ingé­nieurs qui déve­loppent de nou­velles appli­ca­tions de « cha­leur écologique ».

Qar­not dit vendre de la “cha­leur éco­lo­gique”. De quoi s’agit-il ?

Quen­tin Lau­rens. Qar­not vend avant tout un ser­vice de cal­cul infor­ma­tique. La cha­leur fatale est une consé­quence de l’activité des ser­veurs, que nous valo­ri­sons. Après avoir créé le “radia­teur ordi­na­teur”, c’est-à-dire du chauf­fage de bâti­ment par cal­cul d’or­di­na­teur, Qar­not a enri­chi sa gamme d’une chau­dière numé­rique qui pro­duit de l’eau chaude à plus de 60 °C. Pour inclure nos pro­duits et les dif­fé­rents mar­chés aux­quels ils s’a­dressent, nous disons aujourd’­hui que nous four­nis­sons du cal­cul infor­ma­tique bas car­bone. Notre modèle nous per­met de vendre de la puis­sance de cal­cul infor­ma­tique bas car­bone pour les uns et de l’eau chaude éco­lo­gique pour les autres. Cela signi­fie que nous pro­dui­sons du chauf­fage ou de l’eau chaude grâce à la cha­leur déga­gée par les pro­ces­seurs qui effec­tuent les cal­culs. Notre savoir-faire réside en grande par­tie dans la pla­te­forme logi­cielle qui répar­tit et dis­tri­bue les cal­culs à effec­tuer de façon tota­le­ment trans­pa­rente pour les occu­pants des lieux où sont ins­tal­lés les appareils.

Cette acti­vi­té inté­resse deux types d’u­ti­li­sa­teurs : les grands consom­ma­teurs de trai­te­ment infor­ma­tique, notam­ment les banques et les stu­dios de des­sins ani­més, et les col­lec­ti­vi­tés ter­ri­to­riales, les bailleurs sociaux et les éner­gé­ti­ciens qui ins­tallent nos appa­reils dans leurs bâti­ments. De nou­veaux sec­teurs com­mencent à s’y inté­res­ser, notam­ment avec le déve­lop­pe­ment de l’in­tel­li­gence arti­fi­cielle et du « machine lear­ning », des logi­ciels de méca­nique des fluides et de la recherche médicale.

Diriez-vous que la cha­leur éco­lo­gique “ver­dit” le numé­rique, qu’elle le rend vertueux ?

Atten­tion, nous ne disons pas que nous sommes zéro car­bone ou zéro émis­sion. Plus qu’une énième solu­tion bas car­bone, notre modèle est un véri­table chan­ge­ment de para­digme. Pour un data cen­ter, il faut construire un bâti­ment, l’a­li­men­ter en éner­gie pour son fonc­tion­ne­ment et le refroi­dis­se­ment des ser­veurs, le connec­ter aux réseaux inter­na­tio­naux, l’é­qui­per de ser­veurs, d’un groupe élec­tro­gène et de fioul, etc. Le modèle Qar­not n’a besoin ni de data cen­ter ni de refroi­dis­se­ment. La seule chose néces­saire est une source d’éner­gie et une connexion à la fibre pour effec­tuer les cal­culs et donc par consé­quent pro­duire du chauf­fage. Nous essayons d’op­ti­mi­ser la durée de vie des ser­veurs et des micro­pro­ces­seurs en uti­li­sant la « puis­sance-crête » (la puis­sance maxi­male d’un dis­po­si­tif) veillant à conju­guer les bonnes per­for­mances et l’émission de cha­leur. Nous esti­mons que nous rédui­sons de 81 % les émis­sions de CO2 par rap­port à un modèle clas­sique de data cen­ter car nous n’a­vons pas d’ex­ter­na­li­tés néga­tives, cela mini­mise les effets et les impacts. 

Com­ment avez-vous éva­lué cette réduction ?

Aujourd’­hui, nous ne dis­po­sons pas d’un cal­cul pré­cis, c’est une esti­ma­tion que nous avons faite nous-mêmes. Nous avons lan­cé le déve­lop­pe­ment d’une méthode de cal­cul qui nous per­met d’al­ler à un grand degré de finesse dans la mesure de l’empreinte car­bone, en inté­grant cha­cun des para­mètres (empreinte car­bone de la source d’électricité sui­vant les pays, le maté­riel uti­li­sé, le taux de cha­leur récu­pé­ré etc.). Avec ce modèle, nous pou­vons cal­cu­ler la consom­ma­tion pré­cise et quan­ti­fier les émis­sions de gaz à effet de serre (GES) d’un cal­cul infor­ma­tique ou d’une acti­vi­té. Cette métho­do­lo­gie est en cours de cer­ti­fi­ca­tion. Cela nous per­met­tra d’es­ti­mer le coût de cal­cul dans un data cen­ter, en tenant compte des écarts de prix de l’élec­tri­ci­té et d’é­mis­sions entre la France, qui pro­duit de l’éner­gie nucléaire, et des pays qui pro­duisent de l’élec­tri­ci­té dans des cen­trales à charbon.

Quelles sont les pos­si­bi­li­tés de déve­lop­pe­ment de la cha­leur écologique ?

Nous avons déve­lop­pé et amé­lio­ré la chau­dière QB•1, et nous menons actuel­le­ment des tests avec l’O­pen com­pute pro­ject pour récu­pé­rer des ser­veurs auprès des grands data cen­ters lors­qu’ils renou­vellent leurs parcs et les recon­di­tion­ner en chau­dières. Pour l’ins­tant, nous ven­dons essen­tiel­le­ment des ser­vices de cal­cul ou de chauf­fage. Nous envi­sa­geons de vendre pro­chai­ne­ment la chau­dière en “stand alone”, c’est-à-dire qu’un client pour­rait ache­ter des chau­dières et les uti­li­ser à la fois pour le cal­cul et pour chauf­fer de l’eau. Nous envi­sa­geons éga­le­ment d’u­ti­li­ser la cha­leur pour pro­duire du froid.

Du côté des uti­li­sa­teurs, il y a de nom­breux mar­chés qui sont inté­res­sés et avec qui nous déve­lop­pons des pro­jets. Des agri­cul­teurs testent la solu­tion Qar­not pour chauf­fer des serres et pro­duire tomates et fraises à lon­gueur d’an­née. Des bras­se­ries envi­sagent de s’en ser­vir pour chauf­fer l’eau. Les réseaux de cha­leur, notam­ment dans les pays du Nord de l’Eu­rope, s’in­té­ressent de plus en plus aux éner­gies de récu­pé­ra­tion. Nous avons déjà des pro­jets réa­li­sés avec plu­sieurs villes. Les pro­jets ne manquent pas. Tous ces défis pas­sionnent nos ingé­nieurs, car ils répondent à leurs pré­oc­cu­pa­tions envi­ron­ne­men­tales. La cha­leur éco­lo­gique n’en est encore qu’à ses débuts.

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