Le nouveau data center d’Infomaniak est une innovation mondiale : 100% de la consommation électrique de l’infrastructure sera valorisée une 2e fois en énergie calorifique pour chauffer jusqu’à 6000 ménages de type Minergie A1 à l’année. Il sera situé dans une zone résidentielle, sous le parc d’un écoquartier et n’aura aucun impact sur le paysage. Engagée pour la vie privée, l’économie locale et l’écologie, Infomaniak est un prestataire cloud suisse reconnu en Europe comme une alternative éthique et souveraine aux géants du Web. L’entreprise appartient à une partie de ses employés et dépend uniquement de ses clients pour couvrir ses dépenses. Dans cet article, nous dévoilons des innovations qui devraient selon nous être la norme pour tout nouveau data center. Les premiers serveurs seront mis en service cet automne et la production de chaleur sera injectée dans le réseau de chauffage à distance du canton de Genève dès le troisième trimestre 2024.

 

Un data center écologique revalorise intégralement l’énergie qu’il consomme

Cette photo révèle une partie de salle des serveurs qui sera exclusivement refroidie par l’air à 28°C dégagé par les pompes à chaleur, sans climatisation dédiée.

Ce nouveau data center (D4) revalorisera l’énergie consommée pour les calculs et le stockage des données. Cette innovation fournira à pleine capacité 1,7 MWh soit l’équivalent de 5500 tCO2 de pellets par an pour chauffer jusqu’à 6000 ménages à l’année :

“Les data centers sont des machines qui transforment l’énergie électrique en énergie thermique. Aujourd’hui, la majorité des data centers relâchent intégralement cette chaleur fatale dans l’atmosphère. Le cloud croît vite; il est vital d’arrêter ce gaspillage. Il faut installer les data centers là où on en a besoin, c’ est à dire à proximité des villes et de réseaux de chauffage à distance, pour que la chaleur dégagée puisse entièrement être revalorisée, ce qui permettra de réduire l’utilisation de centrales à gaz, à bois ou à fioul.”

Boris Siegenthaler, CSO et fondateur d’Infomaniak

Avec ce data center, nous visons 100% de revalorisation de l’énergie consommée. Pour mesurer cela, il existe un indicateur de réutilisation de l’énergie (ERF) qui est le rapport entre l’énergie réutilisée et l’énergie totale consommée par le data center. Le D4 aura un ERF de base de 0.95 avec pour objectif de se rapprocher le plus de 1.

Un data center écologique fonctionne en circuit fermé

Bien que la performance thermique de nos centres de données soit déjà exceptionnelle, le D4 corrige le plus gros défaut de nos infrastructures existantes et de toutes les installations industrielles : la perte de toute l’énergie consommée sous forme de chaleur dans l’atmosphère.

Au lieu de gaspiller l’air chaud des équipements et des serveurs à 45°C dans l’atmosphère, ce nouveau data center injectera ce flux dans des pompes à chaleur air/eau qui élèveront la température de 45°C à 67-82°C pour s’adapter aux exigences actuelles des installations du chauffage à distance des Services Industriels de Genève (SIG). Comme le data center fonctionne comme un système fermé, l’intégralité de l’énergie électrique supplémentaire utilisée pour assurer le fonctionnement des pompes à chaleur est elle aussi entièrement revalorisée.

À l’image d’un frigo qui évacue de la chaleur en fabriquant du froid, l’originalité de ce projet est d’utiliser les deux côtés des pompes à chaleur : d’une part le froid dégagé en élevant la température de l’eau est utilisé pour maintenir l’air qui passe à travers les serveurs autour de 28°C et d’autre part, la chaleur adaptée est transmise au réseau de chaleur du Canton Genève pour chauffer des ménages et leur eau chaude sanitaire.

En résumé, le dispositif qui revalorise l’énergie est le même qui permet de maintenir l’infrastructure à une température de fonctionnement optimale, sans consommer d’énergie supplémentaire.

“Aujourd’hui, l’indicateur énergétique PUE  pour mesurer l’efficacité énergétique des data centers n’est plus suffisant face à l’urgence climatique. Il est primordial de le compléter par l’ERF, ces deux indicateurs devant se rapprocher le plus possible de 1.”

Alexandre Patti, Compliance Officer d’Infomaniak

Un data center écologique n’impacte pas le paysage

Le D4 n’aura aucun impact sur le paysage. Cette photo a été prise au-dessus du centre de données qui sera recouvert d’un parc.

Le data center est implanté au réseau de chauffage d’une zone résidentielle de la ville de Genève, la Coopérative la Bistoquette. Cette particularité permet de revaloriser sa chaleur durant toute l’année, jour et nuit, été comme hiver.

En plus de son double usage (stockage de données & calculs + production de chaleur), ce nouveau data center ne produira aucune nuisance et n’aura aucun impact sur le paysage puisqu’il est enterré sous le parc de l’écoquartier. Cela évite de bétonner des surfaces en dehors des villes pour des bâtiments qui ne servent qu’une seule fonction. 

Utiliser une deuxième fois l’énergie renouvelable

Sur le plan financier, l’énergie récupérée sur le data center est offerte aux SIG, l’opérateur de chauffage à distance. Seule l’adaptation à ses températures d’exploitation est facturée, au prix coûtant.

Pour produire les 12 750 GWh qui seront générés par le data center à pleine capacité, il faudrait brûler 2660 t de pellets par année, ce qui émettrait 5500 tCO2 / an, sans compter les 211 camions / an de 13 t de charge utile (soit un par jour) et les microparticules liées au transport et à la combustion du pellet.

Comme pour toutes les activités d’Infomaniak, ce data center est exclusivement alimenté par de l’énergie renouvelable. Notre mix énergétique est actuellement composé à 60% d’énergie hydraulique (grands barrages) et 40% d’énergie renouvelable (petits barrages qui préservent la biodiversité). Nous développons aussi nos propres centrales solaires2 d’une capacité de 520 kWc dans l’optique de produire autant d’énergie que nous en consommons à terme. 

Enfin, ce projet développe la maîtrise technologique et l’autonomie européenne dans l’industrie du cloud. Il contribue aussi à développer l’économie locale en créant de la valeur pour les partenaires IT qui accompagnent les entreprises avec nos solutions cloud. Dans la mesure du possible, il privilégie aussi systématiquement des fournisseurs suisses et européens :

  • Pompes à chaleur Trane (France)
  • Ventilateurs Ebmpapst (Allemagne)
  • Groupe électrogène Margen (Italie)
  • Onduleurs ABB (Suisse)
  • Racks des serveurs Minkels (Hollande)
  • Tableau électrique Siemens (Allemagne)
  • Rails d’énergie Siemens (Allemagne)
  • Panneaux solaires Meyer-Burger (Suisse/Allemagne)

Prolonger la durée de vie des serveurs et compenser le CO2 à 200%

Puisque nous utilisons uniquement de l’énergie renouvelable, ce qui pollue le plus dans notre activité est l’achat de nouveaux serveurs. Plutôt que de les remplacer par des serveurs neufs, nous les mettons à jour avec des composants de seconde main puisés dans l’économie circulaire. Grâce aux technologies de mutualisation et au cloud computing, nous les exploitons jusqu’à 15 ans en assurant une fiabilité et des performances exemplaires à nos clients.

À terme, notre objectif est de réussir à compenser totalement et concrètement les émissions de CO2 que nous émettons par nos activités l’année qui suit celle où elles sont réellement émises.

Boris Siegenthaler, CSO et fondateur d’Infomaniak

Concernant la compensation des émissions de CO2 via myclimate, nous sommes conscients que les arbres qui sont plantés ne poussent pas en 1 an et que cette démarche est perfectible, raison pour laquelle nous décidons de compenser la totalité de nos émissions de CO2 à double et que nous allons bien au-delà de la neutralité climatique.

L’industrie du cloud va dans le mur : la neutralité carbone est insuffisante

La promesse des géants du cloud est d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2025-2040, ce qui n’implique pas forcément une amélioration de l’efficience énergétique ou la revalorisation de l’énergie consommée. En réalité, leurs projets d’infrastructure et d’implantation de data centers soulèvent de multiples problématiques. Même si la pression augmente, les centres de données des hyperscalers ne répondent pas aux défis de notre industrie :

  • Pas ou peu de revalorisation énergétique.
  • Climatisation des salles de serveurs.
  • Alimentation des centres de données par des centrales à charbon.
  • Gaspillage de millions de litres d’eau pour refroidir des serveurs.
  • Bétonnage de surfaces confisquées à l’agriculture ou à des écosystèmes naturels pour des giga data centers. 
  • Localisation éloignée des agglomérations, ce qui empêche ou complique la revalorisation de l’énergie.
  • Technologies controversées comme les data centers dans les océans, alimentés par des piles à hydrogènes ou encore refroidis par l’eau des lacs.

Tout cela pour des retombées économiques qui échappent aux économies locales, car elles sont captées par des entreprises basées sur d’autres continents.

Un autre paradigme est possible avec une volonté politique et des lois contraignantes

L’industrie du cloud a un rôle majeur à jouer sur le plan énergétique et de la préservation du climat.

Pour réduire l’impact de notre industrie, il est impératif de fixer des lois contraignantes aux acteurs suivants :

  • Les entreprises qui construisent des data centers
  • Les prestataires qui louent et exploitent les capacités informatiques des data centers
  • Les autorités qui accordent les permis de construire des nouveaux data centers

Les autorités doivent fixer des seuils sur :

  • L’efficience énergétique des data centers, pour cesser ou réduire la climatisation des salles de serveurs.
  • La revalorisation de l’énergie consommée par les data centers, pour stopper un gaspillage énergétique énorme.
  • L’emplacement des data centers, pour réduire leur empreinte au sol et assurer la revalorisation intégrale de l’énergie qu’ils consomment, été comme hiver).

Au moment de choisir son prestataire cloud, il est important de privilégier des opérateurs dont les efforts sont à la hauteur des enjeux environnementaux qui nous font face :

  1. Revalorisation de l’énergie toute l’année avec un ERF proche de 1
  2. Efficience énergétique maximale avec un PUE proche de 1
  3. Centres de données proches des villes et enterrés
  4. Compensation des émissions de CO2 à 100% ou plus
  5. Usage d’énergies renouvelables exclusivement
  6. Serveurs et équipements utilisés le plus longtemps possible

Novateur et complexe, ce data center “ouvre les tuyaux” pour des projets similaires ou encore plus ambitieux.

“L’objectif de ce data center est d’être réplicable dans notre industrie et ce savoir-faire ne sera pas vendu. Il s’agit de notre 4e data center depuis 2000 et l’objectif est à chaque fois d’aller plus loin pour réduire notre impact sur le climat et la biodiversité.”

Boris Siegenthaler, CSO et Fondateur d’Infomaniak

Soutenir les prestataires cloud vertueux et établir des lois plus contraignantes permettra d’accélérer la disparition des technologies obsolètes pour assurer un cloud plus durable et vertueux pour l’économie locale.

Les chiffres clés de ce nouveau data center

2018-2023 : début des recherches du site d’implantation jusqu’à la mise en service des premiers serveurs en automne 2023. Récupération de la chaleur dès le troisième trimestre 2024.
Budget : CHF 12 millions, dont 50% liés à la récupération de la chaleur.
3 innovations principales : 

  1. Ce data center à une double fonction de “puissance informatique et de chauffage public”, 
  2. Aucun impact sur le paysage 
  3. Situé au coeur d’un écoquartier dans une zone résidentielle 
tCO2eq évitées à pleine capacité : 2785 tCO2 de gaz naturel ou 5500 tCO2 de pellets par an.
À pleine capacité, la chaleur produite par ce data center permettrait de chauffer 175 piscines olympiques (estimation basée sur l’élévation de la température de l’eau de 10° à 27°C).

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1. Minergie est un label de construction suisse pour les bâtiments neufs ou rénovés. Il garantit une enveloppe du bâtiment de bonne qualité, le renouvellement systématique de l’air, une protection thermique supérieure à la moyenne et une assurance qualité complète. Les bâtiments Minergie A se caractérisent également par des besoins en énergie très faibles et une part maximale d’énergies renouvelables. En savoir plus

2. Les centrales solaires d’Infomaniak sont équipées de modules Meyer-Burger durables, à haut rendement et bas en émissions de carbone. Ces derniers sont développés en Suisse et fabriqués exclusivement en Allemagne avec des composants et des fournisseurs européens dès que cela est possible. En savoir plus

3. Pour en savoir plus sur la consommation d’eau par les data centers des géants du Web : l’impact de l’IA sur la consommation d’eau par les centres de données et quelques chiffres sur la consommation d’eau potable de Microsoft et Google pour refroidir leurs infrastructures.