Power Shift est la série en cours d’Ellyn Lapointe sur Gizmodo qui explore les avancées de la technologie verte, en mettant l’accent sur les énergies renouvelables, la modernisation des réseaux et la réduction des émissions.
Alors que l’essor de l’IA entraîne la prolifération des centres de données à travers les États‑Unis, leurs besoins énergétiques massifs et continus exercent une pression considérable sur le réseau. De nombreux opérateurs se tournent vers des turbines à gaz naturel installées sur site afin de répondre à leurs besoins tout en contournant le réseau, mais cela produit des conséquences climatiques graves.
Faire fonctionner des centres de données avec des énergies renouvelables comme le solaire ou l’éolien résoudrait le problème des émissions, mais ces sources d’énergie sont intermittentes, ce qui les empêche de satisfaire une demande 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 des centres. Il existe toutefois une source d’énergie propre qui pourrait toutefois y parvenir : l’énergie géothermique.
Bien sûr, il y a un autre obstacle. Des coûts initiaux élevés, des contraintes géographiques et des obstacles réglementaires ont freiné la croissance de la géothermie aux États‑Unis, et elle ne suit certainement pas le rythme de la croissance rapide de l’IA. Mais un accord emblématique entre Google et Fervo Energy, une société géothermique basée à Houston, suggère que cela pourrait changer prochainement.
Le 1er septembre, Fervo a annoncé un accord d’achat d’électricité de 396 mégawatts avec Google — le plus grand PPA géothermique amélioré jamais conclu à ce jour. Cet accord permettra à Fervo de continuer à développer son géocluster Cape Station, des systèmes géothermiques améliorés (EGS), dans le comté de Beaver, dans l’Utah, avec pour objectif de démarrer l’exploitation en 2028.
Selon Fervo, Google achètera une énergie propre produite par Cape Station pour servir de « pierre angulaire » à un futur centre de données prévu dans l’État, avec la possibilité d’augmenter sa prise à près d’un mégawatt d’ici juin 2030. Les détails du projet restent non divulgués, car les plans finaux dépendent d’études de faisabilité et d’approbations réglementaires, bien que Google ait acquis en 2021 un terrain de 300 acres près d’Eagle Mountain, à environ 209 kilomètres (130 miles) de Cape Station. La société n’a pas répondu aux demandes de commentaires de Gizmodo.
Ce PPA emblématique témoigne de l’intérêt croissant des grandes entreprises technologiques pour les EGS afin d’alimenter les centres de données, et l’afflux de capitaux pourrait aider Fervo à conduire le sous-secteur vers l’explosion de l’industrie de l’IA.
The evolution of EGS
En termes généraux, les systèmes géothermiques traditionnels utilisent des puits forés profondément dans la Terre pour accéder à des réservoirs d’eau chaude ou de vapeur naturellement présents. Cette chaleur peut être utilisée pour produire de l’électricité, le fluide géothermique entraînant directement une turbine ou transférant sa chaleur à un autre fluide de travail.
Ces systèmes exigent une « géologie Goldilocks », a expliqué Roland Horne, directeur du programme géothermique à l’Université de Stanford, à Gizmodo. « Il faut la bonne combinaison de chaleur, d’eau et de perméabilité. » Mais ces trois éléments ne se présentent pas partout, et c’est là qu’interviennent les systèmes géothermiques améliorés (EGS).
Ces systèmes sont essentiellement des réservoirs géothermiques conçus. Plutôt que de s’appuyer sur un réservoir naturellement perméable, les promoteurs forent profondément et injectent de l’eau pour rouvrir des fractures préexistantes et en créer de nouvelles, permettant à l’eau de circuler à travers la roche chaude. Les opérateurs remettent ensuite l’eau chaude ou la vapeur à la surface, où elle produit de l’électricité comme le ferait un système géothermique traditionnel.
« Ce dont il est question avec l’EGS, c’est de créer de la perméabilité là où il n’y en avait pas, ou très peu, et cela permet des développements géothermiques dans bien plus d’endroits », a expliqué Horne. En effet, les systèmes géothermiques améliorés ont aidé à accélérer l’expansion de l’énergie géothermique aux États‑Unis, les avancées récentes — en particulier le forage directionnel et la fracturation à plusieurs étages, deux stratégies utilisées par Fervo — ouvrant la porte encore plus largement.
Et pourtant, la géothermie ne représente encore que 0,4 % de la production totale d’énergie utility-scale aux États‑Unis. Le principal obstacle qui subsiste est le coût, selon Horne. Mais des géants de la tech comme Google disposent de liquidités, et ils sont devenus les principaux moteurs de l’expansion commerciale des EGS. Le partenariat Fervo-Google dure depuis cinq ans, débutant par le Projet Red, le pilote de Fervo dans le Nevada mis en service en 2023. Ce système géothermique amélioré fournit de l’énergie au réseau local et aux centres de données de Google dans l’État.
« Je suppose que Google a probablement payé au-delà du tarif du marché pour cela afin de stimuler l’industrie des EGS », a déclaré Horne.
Pourquoi les EGS conviennent aux besoins des centres de données
Il est clair que les Big Tech manifestent un intérêt croissant pour les systèmes géothermiques améliorés, et la raison tient tout entière aux centres de données.
Les centres de données nécessitent une énergie disponible 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 pour offrir un service ininterrompu à des utilisateurs du monde entier, et les centrales géothermiques sont conçues pour une exploitation de base stable et continue. « Elles n’aiment pas être allumées et éteintes », a indiqué Horne. Cela les rend particulièrement adaptées aux demandes énergétiques des centres de données.
En 2024, le gaz naturel était la principale source d’électricité pour les centres de données aux États‑Unis, avec une part de plus de 40 %. À l’instar de l’EGS, les centrales au gaz naturel peuvent fournir une énergie continue, mais elles émettent des gaz à effet de serre et d’autres polluants nuisibles tout en consommant beaucoup d’eau. Les systèmes géothermiques améliorés émettent bien moins de carbone, et la plupart peuvent fonctionner avec très peu d’eau consommable de manière continue.
« Cela n’élimine pas l’eau de refroidissement des appareils eux-mêmes, mais cela réduit considérablement la consommation d’eau du centre de données, et c’est l’un des éléments qui préoccupe le plus les gens », a expliqué Horne.
Il peut sembler que les systèmes géothermiques améliorés et les centres de données soient faits l’un pour l’autre, mais Horne a souligné que l’industrie a encore un long chemin à parcourir avant de pouvoir alimenter l’essor de l’IA. Fervo doit encore livrer son Cape Station geocluster de 500 mégawatts, le plus grand projet EGS au monde. S’ils parviennent à faire croître cet arbre généalogique de manière significative au cours des prochaines années, Horne espère que ses concurrents croîtront aussi. Les compagnies pétrolières suivent de près cette industrie émergente et pourraient commencer à s’y risquer, a-t-il ajouté.
Le hic, c’est que les géants de la tech ont besoin d’électricité tout de suite. « C’est un gros problème parce que la géothermie évolue à une vitesse folle, mais pour la géothermie, cette vitesse folle équivaut à trois ou quatre ans sur la route », a déclaré Horne.
Reste à savoir si les EGS pourront suivre le rythme, mais un porte-parole de Fervo a déclaré à Gizmodo que le nouvel accord avec Google valide le rôle que peut jouer la géothermie pour répondre à la demande croissante d’électricité. Il sera certainement intéressant de voir comment ce sous-secteur évolue parallèlement à l’IA.
