Exowatt, une petite start-up énergétique dont Sam Altman figure parmi les principaux investisseurs, propose d’alimenter les centres de données d’IA à l’aide de l’énergie thermique tirée de pierres chaudes. Ces dernières sont installées à l’intérieur de boîtiers spéciaux convertissant l’énergie thermique en électricité et qui, à terme, pourraient réduire le coût énergétique à seulement un centime le kilowattheure. L’entreprise ambitionne ainsi avec sa technologie de contribuer à atténuer la pression énergétique liée à l’essor de l’IA.
Les centres de données d’IA sont depuis quelques années pointés du doigt pour leur consommation énergétique considérable et leurs impacts environnementaux. Un récent rapport de Google indique qu’une invite textuelle standard consomme en moyenne 0,24 wattheure d’électricité ou l’équivalent d’environ neuf secondes de télévision. Bien que cela puisse paraître faible, il faut savoir que des milliards d’invites sont traitées chaque jour et nécessitent d’énormes quantités d’énergie pour être traitées.
Or, les centres de données devront augmenter à mesure que l’IA évolue et requiert davantage de puissance de calcul. Les besoins sont tels que les entreprises d’IA travaillent sur des plans accélérés pour construire toujours plus de centres de données. Meta a par exemple établi des centres de données littéralement sous des tentes pour soutenir les besoins de ses IA, avec pour objectif à terme de déployer un supercluster d’une capacité supérieure à 1 gigawatt. De son côté, Anthropic a récemment investi 50 milliards de dollars pour la construction de nouveaux centres de données aux États-Unis.
En vue des demandes à venir et de la vitesse à laquelle la technologie progresse, on estime que les besoins énergétiques des centres de données d’IA devraient doubler d’ici l’année prochaine. Afin de pallier ces demandes, les entreprises se tournent vers des alternatives énergétiques telles que les énergies vertes et la fusion nucléaire.
Cependant, ces alternatives présentent des limites. Bien que les énergies vertes comme les panneaux solaires et les éoliennes aient bénéficié au cours des dernières années d’une réduction notable de coût, leur utilisation nécessite l’extraction de minéraux critiques comme les terres rares. Cela remet en question leur viabilité en tant que technologie à moindre impact. La fusion nucléaire est, quant à elle, encore loin d’être exploitable commercialement.
Exowatt propose une autre alternative énergétique appelée « rocks in a box » qui serait facilement accessible et pourrait, à terme, réduire le coût du kilowattheure d’électricité. Fabriquée à l’aide de matériaux abondants et ne nécessitant pas de minéraux critiques, la technologie intéresse de plus en plus d’investisseurs pour alimenter les centres de données d’IA. « Tout est conçu pour être extrêmement simple », a déclaré Hannan Happi, cofondateur et PDG d’Exowatt à TechCrunch.
Une technologie existant depuis des décennies revisitée
La technologie proposée par Exowatt existe depuis plusieurs décennies, mais la plupart des systèmes proposés jusqu’ici n’ont pas réussi à concurrencer les panneaux solaires et les batteries lithium-ion en matière de rendement et de stockage énergétique. De manière simplifiée, il s’agit de systèmes d’énergie solaire thermique, consistant notamment à utiliser la lumière du Soleil pour chauffer des matériaux, comme des roches, pouvant la stocker et la diffuser sous forme d’énergie thermique.
Après plusieurs années de réflexion et de conception, le système proposé par Exowatt est à la fois simple et compact. « Nous avons exploré toutes sortes de configurations et de conceptions », explique Happi. « Elles sont toutes différentes. Nous avons essayé de tirer des enseignements de chacune d’elles : comment réduire les coûts structurels ? Comment réduire les coûts de maintenance ? Comment optimiser le tout ? »
Il est composé d’un simple boîtier métallique de la taille d’un conteneur à marchandises avec un auvent transparent sur le dessus. L’auvent sert de lentille concentrant la lumière solaire qui chauffe une roche à l’intérieur du boîtier. Un ventilateur souffle de l’air sur la roche pour transporter l’énergie thermique vers un autre boîtier contenant un moteur Stirling (un dispositif à piston qui convertit la chaleur en énergie mécanique) et un générateur.
Chaque batterie thermique peut stocker la chaleur jusqu’à cinq jours, ce qui permettrait, selon l’équipe d’Exowatt, de produire de l’énergie en continu tant que les conditions d’ensoleillement et le nombre d’unités installées le permettent. Les systèmes de boîtiers ou « unités P3 » peuvent être connectés en série pour alimenter un seul générateur central. Le nombre d’unités utilisé dépend de la cadence et de la quantité d’énergie demandées.
Un rendement comparable à celui des panneaux solaires
D’après Happi, le système offre un rendement énergétique comparable à celui des panneaux solaires et légèrement supérieur à celui des panneaux photovoltaïques. Et afin d’atteindre l’objectif d’un centime par kWh, Exowatt a levé ce mois-ci 50 millions de dollars, qui viennent s’ajouter aux 70 millions de dollars obtenus en avril, selon TechCrunch.
D’après le PDG, Exowatt ne cherchait initialement pas à lever des fonds supplémentaires mais l’engouement notable constaté chez les investisseurs aurait incité l’entreprise à accepter les fonds pour une valorisation plus élevée. Son carnet de commandes s’élèverait déjà à environ 10 millions d’unités P3, soit une capacité de 90 gigawattheures (GWh).
« L’objectif est d’augmenter la production le plus rapidement possible pour atteindre des millions, voire des milliards d’unités », a-t-il ajouté. L’entreprise devrait atteindre son objectif d’un centime le kilowattheure lorsque la production atteindra environ un million d’unités par an.