Le nucléaire au cœur de la stratégie énergétique des géants du numérique

Alors que la transition énergétique est un sujet qui divise le monde et que les prix de la production d’électricité ne font que croître, l’énergie nucléaire apparaît comme une option stratégique pour les géants du numérique, parmi lesquels Microsoft, Amazon, Google ou encore Oracle, qui investissent massivement dans des projets de construction ou de réhabilitation de centrales, afin d’alimenter leurs centres de données (data centers) de plus en plus énergivores, en particulier depuis l’essor des outils d’intelligence artificielle générative.

Les géants du numérique polluent bien plus qu’ils ne l’annoncent

Selon des statistiques rapportées par Ahrefs, une importante société de marketing en ligne, Google traite, à l’échelle planétaire, 100 000 requêtes de recherche par seconde. Or, explique l’Agence internationale de l’énergie (AIE), une requête sur un outil d’intelligence artificielle générative comme ChatGPT consommerait dix fois plus d’électricité qu’une recherche classique sur Google. Le cabinet de conseil McKinsey estime ainsi que la consommation électrique des centres de données implantés sur le sol américain va doubler entre 2022 et 2030. Dans son rapport publié en janvier 2025 intitulé « En route vers une nouvelle ère pour l’énergie nucléaire », l’Agence internationale de l’énergie estime que, d’ici à 2050, la capacité nucléaire va tripler et les géants du numérique n’y seront probablement pas étrangers.

La construction de ces centres de données répond à l’adoption massive des outils d’intelligence artificielle générative par le grand public et par les entreprises, obligeant les géants du numérique à s’emparer de la brûlante question de leur stratégie énergétique et de l’impact environnemental de leurs activités. À l’occasion de la publication de son rapport annuel, Microsoft a indiqué que sa consommation mondiale d’eau avait crû de 34 % entre 2021 et 2022 (voir La rem n°68, p.41), et il fait peu de doute que cette croissance vienne principalement de la mise à disposition des outils d’intelligence artificielle. Selon une analyse du Guardian parue en septembre 2024, « l’industrie a de plus en plus de mal à dissimuler les coûts réels des centres de données qui alimentent la révolution technologique ». L’enquête révèle notamment qu’entre 2020 et 2022 « les émissions réelles des centres de données "internes" ou appartenant aux entreprises Google, Microsoft, Meta et Apple sont probablement environ 662 % – soit 7,62 fois – plus élevées que ce qui est officiellement annoncé ». L’astuce comptable utilisée par ces pollueurs repose sur les certificats d’énergie renouvelable, des produits financiers qu’une entreprise achète pour compenser une partie de sa propre consommation d’électricité. Mais, lorsque ces compensations sont exclues du calcul, les « émissions basées sur la localisation » – c’est-à-dire les émissions réelles générées par la zone où les données sont traitées font apparaître que « si ces cinq entreprises [Google, Microsoft, Meta, Amazon et Apple] étaient un pays, la somme de leurs "émissions basées sur la localisation" en 2022 les classerait comme le 33^e pays le plus pollueur, derrière les Philippines et au-dessus de l’Algérie », révèle l’enquête.

Le nucléaire pour faire face à l’augmentation du coût de l’énergie

Dans ce contexte, les géants américains du numérique s’intéressent de plus en plus à la production d’énergie électrique d’origine nucléaire. Que ce soit Microsoft avec la centrale de Three Mile Island dans l’État de Pennsylvanie aux États-Unis, Amazon avec la centrale de Susquehanna, à quelques kilomètres de distance, Google ou encore Oracle qui prévoient d’alimenter leurs centres de données avec des petits réacteurs nucléaires modulaires, le renouveau de l’énergie nucléaire trouve, avec ces grandes entreprises américaines, des ambassadeurs inattendus. « Désormais, comme au XIX^e siècle avec les producteurs d’aluminium qui s’installaient près des barrages, les centres de données se construisent à proximité d’une source d’énergie. Pour compléter le solaire et l’éolien, ils se tournent vers le nucléaire, peu émetteur de carbone et capable de produire de jour comme de nuit », relève Philippe Escande, éditorialiste économique pour le quotidien Le Monde. Deuxième source mondiale d’électricité à faibles émissions après l’hydroélectricité, l’énergie nucléaire produit aujourd’hui un peu moins de 10 % de l’électricité mondiale.

En septembre 2024, Microsoft a signé un contrat d’achat d’électricité de vingt ans avec le producteur d’électricité américain, Constellation Energy, et va relancer le réacteur numéro un de la centrale nucléaire de Three Mile Island en Pennsylvanie, arrêté en 2019. Le réacteur numéro deux de cette centrale a été victime d’un accident nucléaire en 1979, classé au niveau 5 de l’échelle internationale des accidents nucléaires INES (Tchernobyl et Fukushima ont atteint le niveau maximum de 7), l’endommageant de manière irréversible. Le réacteur numéro un et la centrale vont être renommés Crane Clean Energy Center et bénéficieront de 1,6 milliard de dollars de travaux de rénovation pour fournir 837 mégawatts de puissance à Microsoft de 2028 à 2054. Une manière pour le géant de Redmond de sécuriser une partie de son approvisionnement en électricité dont la demande et les tarifs vont aller croissant.

Amazon, dont l’empreinte environnementale est catastrophique, voit une solution dans l’énergie nucléaire : « l’un des moyens les plus rapides de lutter contre le changement climatique est de faire évoluer notre société vers des sources d’énergie sans carbone », expliquait Andy Jassy, le successeur de Jeff Bezos dorénavant à la tête d’Amazon. En mars 2024, Amazon Web Services (AWS) a acheté 650 millions de dollars à Talen Energy les 485 hectares du campus du centre de données Cumulus Data, en Pennsylvanie, aux États-Unis, pour sa proximité avec la centrale nucléaire de Susquehanna d’une puissance de 2,5 gigawatts, construite en 1983 et qui appartient également à Talen Energy. L’accord prévoyait de fournir 300 mégawatts à Amazon puis, par amendement, d’augmenter progressivement la puissance fournie jusqu’à atteindre 960 mégawatts. Cependant, cet accord avait été conclu « behind the meter », ce qui veut dire que le centre de données, au lieu de se connecter au réseau électrique, se connecte directement à la centrale nucléaire, évitant de nombreux frais d’entretien du réseau.

En conséquence, les deux géants de la production et de la distribution d’électricité aux États-Unis, Exelon et American Electric Power (AEP), ont déposé un « document de protestation » et sollicité une audience devant la Commission fédérale de régulation de l’énergie (Federal Energy Regulatory Commission – FERC) pour s’opposer à cette pratique, arguant, entre autres, que « le coût annuel évité par la charge colocalisée grâce à l’accord proposé est de l’ordre de 58 à 140 millions de dollars par an, transférant les coûts fixes […] à d’autres clients », c’est-à-dire les habitants de Pennsylvanie, du New Jersey et d’autres États dont l’électricité provient de cette centrale. Le 1^er novembre 2024, la Commission fédérale de régulation de l’énergie des États-Unis a finalement rejeté la demande d’amendement d’Amazon, qui devra se contenter des 300 mégawatts prévus initialement au contrat – décision que Talen Energy souhaite d’ailleurs contester.

De (futurs) petits réacteurs modulaires en renfort

Par ailleurs, Amazon a réalisé un investissement de 500 millions de dollars dans X-energy, une entreprise privée américaine d’ingénierie de conception de réacteurs nucléaires, fondée en 2009, qui développe de petits réacteurs modulaires, appelés SMR (small modular reactor) et des combustibles nucléaires innovants. Son projet de démonstration, budgétisé 2,4 milliards de dollars, est en cours de construction dans l’État de Washington, avec un démarrage prévu en 2027.

De son côté, Google a signé en octobre 2024 un contrat de fourniture d’électricité avec la start-up américaine Kairos Power, électricité qui sera également produite par des SMR. Ces SMR sont conçus pour être fabriqués en séries, et leur puissance est généralement inférieure à 300 mégawatts, contre plus de 1 000 mégawatts pour les réacteurs classiques. Modulaires, car leurs composants peuvent être préfabriqués en usine, puis transportés et assemblés sur site, réduisant considérablement les coûts et les délais de construction. Le contrat signé entre Google et Kairos Power, dont le contenu exact n’a pas été dévoilé, porterait sur le développement de six ou sept machines d’une capacité de production totale de 500 mégawatts. Encore leur faudra-t-il d’abord achever le prototype, dont la construction a démarré en juillet 2024 dans le Tennessee, aux États-Unis, après avoir reçu l’aval de la Commission américaine de régulation du nucléaire (Nuclear Regulatory Commission – NRC). Si les délais sont respectés, ce prototype devrait être mis en service en 2027, et le premier réacteur opérationnel serait livré en 2030, date à laquelle Google pourrait alors bénéficier de cette manne d’électricité.

Quant à Larry Ellison, fondateur, président exécutif et directeur technique d’Oracle, il a affirmé avoir obtenu les autorisations pour construire un centre de données alimenté par trois petits réacteurs nucléaires modulaires d’une capacité supérieure à 1 gigawatt. Jusqu’à présent, le plus grand des 162 centres de données d’Oracle, opérationnels ou en construction, dispose d’une capacité de 800 mégawatts. Larry Ellison s’est toutefois gardé de dévoiler l’emplacement de ce site et tient également secrets les détails du calendrier de construction.

Alors qu’aucun petit réacteur modulaire n’est encore opérationnel à ce jour, les premiers projets pilotes ont rencontré des difficultés. Pourtant, tous les géants du numérique poursuivent une stratégie énergétique qui inclut une production nucléaire, à la fois pour répondre à l’envolée de leurs besoins en électricité, notamment due à l’essor de l’intelligence artificielle, et pour réduire l’empreinte carbone de leurs opérations.

Certains de leurs dirigeants soutiennent en outre des projets nucléaires encore plus lointains. Jeff Bezos, fondateur d’Amazon, ou encore Sam Altman, fondateur d’OpenAI, financent personnellement des start-up travaillant dans le domaine de la fusion nucléaire, considérée comme une source d’énergie potentielle quasi illimitée et propre. Même si la recherche sur la fusion nucléaire a connu d’importantes avancées ces dernières années, elle reste toutefois un défi scientifique et technologique majeur : fusionner des noyaux d’atomes légers, comme ceux de l’hydrogène, afin de libérer une quantité astronomique d’énergie.

Selon Maxime Efoui-Hess, spécialiste de la transition énergétique membre du think tank The Shift Project, « ces annonces rappellent que le numérique réclame une part grandissante des ressources électriques disponibles et que, sans planification, rien n’assure qu’il ne prenne pas de vitesse des besoins indispensables pour la décarbonation et nous contraigne finalement à abandonner, d’ici à 2050, des projets clés de mobilité, de bâtiments ou de sites industriels décarbonés ». Une étude, publiée en août 2024 par Synergy Research Group, montre que vingt grandes régions (États ou métropoles) concentrent à elles seules 62 % de la capacité mondiale des centres de données ; à lui seul, l’État de Virginie aux États-Unis en concentre 15 %, alors que la métropole de Pékin, deuxième du classement, atteint 7 %. À Data Center Alley, au nord de l’État de Virginie, Amazon a déjà dépensé 50 milliards de dollars entre 2011 et 2021, et compte investir 35 milliards de dollars supplémentaires d’ici 2040, pour déployer cent nouveaux centres de données dans la région, forte de 8,7 millions d’habitants. La Virginie joue un rôle important dans le secteur de l’énergie nucléaire aux États-Unis, avec plusieurs centrales en activité, des projets de modernisation et des initiatives innovantes dans le domaine de la fusion. Une fuite en avant toutefois, puisque 26 % de l’énergie produite sert d’ores et déjà exclusivement à alimenter des centres de données.

Sources :

• Gerrard Neil, « What now for small modular nuclear reactor construction after high-profile project’s failure? », constructionbriefing.com, November 29, 2023.
• Prévost Thibault, « Le data center va manger le monde », arretsurimages.net, 24 février 2024.
• « Synergy Identifies the World’s Top 20 Locations for Hyperscale Data Centers », srgresearch.com, August 15, 2024.
• Neumeister Bernard, « Amazon veut un centre de données alimenté par l’énergie nucléaire mais l’accord est devenu un point sensible en matière d’équité énergétique », infohightech.com, 15 août 2024.
• Gerrard Neil, « Oracle plans to build 1GW data centre powered by nuclear SMRs », constructionbriefing.com, September 13, 2024.
• O’Brien Isabel, « Data center emissions probably 662 % higher than big tech claims. Can it keep up the ruse? », theguardian.com, September 15, 2024.
• Piquard Alexandre, « Les géants du numérique se convertissent au nucléaire pour étancher les besoins énergétiques toujours plus importants de l’IA », lemonde.fr, 23 septembre 2024.
• Wajsbrot Sharon, « Nucléaire : la centrale accidentée de Three Mile Island va revivre grâce à Microsoft », lesechos.fr, 23 septembre 2024.
• « Google se tourne vers le nucléaire pour satisfaire ses immenses besoins en électricité », letemps.ch, 14 octobre 2024.
• Escande Philippe, « Nucléaire : "Les princes qui vont réveiller la belle endormie sont inattendus et pleins de potentiel : les géants de la technologie" », lemonde.fr, 15 octobre 2024.
• Segal Mark, « Amazon Leads $500 Million Capital Raise for SMR Nuclear Technology Company X-Energy », esgtoday.com, October 18, 2024.
• « A new era for nuclear energy beckons as projects, policies and investments increase », iea.org, January 16, 2025.