Et si les data centers quittaient la Terre ?

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Starcloud 1 est lancé le 2 novembre.

Starcloud, une jeune pousse soutenue par Nvidia, envisage de créer des centres de données dans l’espace. Ces derniers seront alimentés par l’énergie solaire. Le premier prototype a été lancé le 2 novembre. Il pèse 60 kg et possède une puissance de calcul cent fois supérieure à celle de tout autre ordinateur spatial. Il est équipé de la puce Nvidia H100.

Cette solution pourrait contribuer à satisfaire les besoins en énergie toujours plus grands des centres de données, en raison de la croissance exponentielle de l’IA. Pourquoi ne pas simplement la consommer sur place au lieu de la faire venir de la Terre ? C’est le concept de Starcloud, une entreprise soutenue par le programme Inception de Nvidia.

Les serveurs fonctionneront grâce à une énergie solaire presque inépuisable et disponible 24 h/24. De plus, ces centres de données pourront directement évacuer la chaleur produite dans l’espace, évitant ainsi les systèmes de refroidissement très gourmands en eau.

L’absence d’atmosphère rendra les choses plus complexes, car le refroidissement par convection et conduction thermique sera impossible. Tout se fera par rayonnement de gros radiateurs. Pour un data center de 1 GW, cela équivaudrait à environ 1,6 km², soit environ la moitié de la superficie des panneaux solaires.

Starcloud 2 sera opérationnel en 2026, sur une orbite héliosynchrone. Il sera accessible pour un usage commercial.

L’un des premiers cas d’utilisation envisagés est l’analyse de données d’observation de la Terre pour détecter des catastrophes naturelles. Une autre application cruciale est le traitement de signaux radar. Effectuer l’inférence directement en orbite permettrait de réduire la latence de plusieurs heures à quelques minutes, ce qui serait bénéfique pour détecter rapidement des incendies ou détecter des signaux de détresse.

Des panneaux solaires sur des plans d’eau. Est-ce une bonne idée ?

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La pose de panneaux solaire sur les plans d’eau se multiplie. La réponse à la question dépend du type d’installation. Sont-ils posés ou flottants ? La conséquence sur le réchauffement est alors très différente.

 Les panneaux solaires produisent 15 W/m2 d’électricité, mais la chaleur qu’ils dégagent et le blocage de l’évaporation naturelle vont réchauffer l’atmosphère 6 fois plus que le gain apporté. Produire quelques heures de l’électricité, et simultanément supprimer les phénomènes naturels toute la journée n’est pas forcément bon pour la planète.

  • Mettre un couvercle sur le bassin, comme le fait tout couvercle de casserole, va bloquer l’évaporation naturelle. 70 W/m2 du refroidissement dû à l’évaporation ne s’échappent plus.
  • Le constituer avec des cellules photovoltaïques chauffant à 60 °C va faire apparaître une chaleur additionnelle émise sous forme de convection. Je vous laisse la calculer. Soit les panneaux réchauffent l’atmosphère, soit ils réchauffent le bassin.

 Poser des feuilles de silice (aux mêmes propriétés thermiques que le sable sec, en pire) sur les plans d’eau, c’est créer un micro Sahara au sable noir. À la louche, le réchauffement induit est supérieur à 80 W/m2 supplémentaires soit 15 °C localement. On ne peut pas faire pire.

Une centrale flottante réagit mieux si les panneaux ne sont pas simplement posés sur l’eau, mais intégrés sur une persienne à claire-voie, laissant sortir l’évaporation du bassin. L’effet couvercle disparaît. Une telle installation à Piolenc dans le Vaucluse existe (23 GWh annoncés sur 17 hectares). Les panneaux ne bloquent que partiellement l’évaporation ; ils chauffent et dégagent un peu de chaleur par convection.

  La nature est bien faite. Les plans d’eau sont un fantastique climatiseur de la planète. Ne les détruisons pas.

les éléments rares

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La raréfaction des ressources naturelles entraîne des conséquences plus importantes qu’un réchauffement de 1 °C de la planète. Elle aura un impact économique immédiat. Personne ne sait gérer une décroissance. Le tableau ci-dessous des principaux éléments a été publié par la Société européenne de chimie (EuChemS). Il présente parmi ces 90 éléments différents, lesquels sont en abondance et lesquels peuvent devenir l’objet de pénurie à partir de 2022.

Ces éléments ne s’épuisent pas techniquement, ils se transforment. Seul l’hélium monte dans l’atmosphère terrestre et s’échappe dans l’espace. Certains éléments sont recherchés avec frénésie, au point où ils pourraient bientôt devenir extrêmement rares.

Pour les téléphones portables, quatre éléments deviennent de plus en plus recherchés : le gallium, l’arsenic, l’yttrium, l’indium.

Pour les voitures électriques, ce sont les matériaux de la cathode des batteries qui soulèvent des interrogations : lithium et cobalt… Au moins, la moitié d’une batterie de véhicule électrique comprend du lithium, du nickel, du manganèse et du cobalt, quatre métaux dont les prix flambent depuis l’année dernière. Aussi, n’oublions pas que la Chine contrôle le commerce mondial des minéraux des terres rares. Le problème de souveraineté n’a jamais été aussi criant.

Un élément mérite d’être souligné sur le graphique, le carbone. Il est composé de trois couleurs différentes : vert, rouge et gris foncé.
Vert, car le carbone est en abondance sous forme de dioxyde de carbone. Rouge, car il causera bientôt un certain nombre de problèmes si les habitudes de consommation ne changent pas (méthane en particulier). Gris parce que les combustibles à base de carbone proviennent souvent de pays en conflit. Quant à l’eau composée d’hydrogène et d’oxygène, sa quantité reste constante sur Terre. Elle change de lieu et de nature. Elle se métamorphose sous forme de vapeur, liquide ou glace.

Un hiver 2022 froid et sec ?

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L’hiver va-t-il être froid et sec ?

La Niña a confortablement installé ses quartiers dans l’océan Pacifique depuis maintenant deux années consécutives. Fait inusité : tout indique que l’anomalie persistera pour une bonne partie de l’hiver 2022-2023, entrant dans sa troisième année. Les alizés, des vents près de l’équateur soufflant vers l’est, sont plus forts, poussant les eaux tièdes vers l’Asie. Ce phénomène permet aux eaux froides et denses des profondeurs de remonter vers la surface.

Si cela se produit, ce sera seulement la troisième fois, depuis le début de la collecte des données en 1950, que La Niña étire sa visite sur trois ans. La dernière séquence du genre remonte à plus de 20 ans, entre 1998 et 2000.

À chaque épisode de basculement d’El Niño vers la Nina, l’hiver a présenté des épisodes froids et secs. Les épisodes de renforcement de la Nina se sont traduits par des vagues de froid intensif, dans plus de la majorité des cas. Et aujourd’hui, la Nina est au plus bas. L’hiver sera donc sec. La position des anticyclones et dépression décidera la température chaque semaine, sur un fond sec, donc avec des amplitudes fortes.   

Le 25e cycle solaire avait été annoncé faible comme le précédent. Il était parti en fanfare à la hausse au-dessus des prévisions. Mais depuis le 12 juin, nous nous dirigeons vers un cycle plus faible. Quant à la température globale de la planète, elle est toujours en dessous de celle de 2016, il y a 7 ans. La canicule en Europe a été compensée par des températures faibles dans d’autres lieux du globe (Inde, Antarctique…).

Pour une transition douce

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Pour une transition écologique douce.

Un mouvement se développe pour remplacer les hydrocarbures qui fournissent 84 % de l’énergie mondiale par du solaire, de l’éolien et des batteries. 

En France, l’éolien fonctionne seulement 25 % du temps, le photovoltaïque 12 %. La propriété des énergies intermittentes a trompé les Français, puisqu’elles nécessitent 75 % du temps des énergies classiques en complément. En particulier en hiver, sans soleil et sans vent. D’où un coût plus élevé pour développer deux sources d’énergie au fonctionnement intermittent. Sur toute l’Europe, la présence ou l’absence du vent et de l’énergie solaire a lieu simultanément. Multiplier le nombre de générateurs ne résout rien.

 En l’absence d’une stratégie long terme sur l’énergie, faute d’investissement, il n’y a plus assez de centrales pilotables, pour s’adapter à la demande des utilisateurs. Les prix montent pour pouvoir observer l’équilibre entre l’offre et la demande, jusqu’à atteindre suffisamment de destruction de la demande. 

Cette nouvelle économie de l’énergie repose sur l’idée d’un développement technologique aussi rapide que celui de l’informatique et des télécoms avec des facteurs 10 de gain technologique. En fait, la nature nous dit qu’il n’y a aucune possibilité d’opérer une transition à court terme aussi vite.
1/ Ni les entrepreneurs ni les scientifiques n’ont découvert une énergie aussi remarquable que les hydrocarbures en termes de faible coût, haute densité énergétique, de portabilité.
2/ La limite des cellules photovoltaïques en silicium autorise une conversion maximale de 34 % des photons en électrons. La meilleure technologie commerciale actuelle dépasse 26 %.

3/ La technologie des éoliennes s’est améliorée, mais la limite physique est de 60 % de l’énergie cinétique de l’air en mouvement. Les turbines commerciales dépassent aujourd’hui 40 %.

4/ La production de Tesla, la plus grande usine de batterie au monde, pourrait stocker l’équivalent de trois minutes de la demande annuelle en électricité des États-Unis. Il faudrait 1000 ans de production pour fabriquer suffisamment de batteries pour deux jours demandés des consommateurs. Pendant ce temps, 25 à 100 kg de matériaux sont extraits, déplacés et traités pour chaque kilogramme de batterie produit. Les voitures électriques resteront un produit de luxe réservé aux plus aisés.

L’énergie est une industrie nécessitant des investissements à durée de vie longue : plus de 40 ans. L’Europe veut imposer une transition en 10 ans. C’est une absurdité industrielle et financière. Les citoyens vont en payer le prix exorbitant par un pouvoir d’achat fortement réduit, et des coupures d’énergie, faute d’investissement dans les énergies pilotables. Pour quel bénéfice ?

La Cour suprême des États-Unis retire à l’agence fédérale de l’environnement le droit de statuer sur les émissions de CO2

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La Cour suprême des États-Unis retire à l’agence fédérale de l’environnement le droit de statuer sur les émissions de CO2 liées à l’utilisation du charbon pour produire de l’électricité. C’est au Congrès à statuer et à assumer l’impopularité des augmentations de prix et les conséquences sur l’inflation. Plus de quatre cents agences fédérales décident pour les consommateurs, sans avoir de comptes à rendre aux citoyens.
L’Europe va-t-elle laisser la technocratie européenne décider ? Qui doit décider nos modes d’énergie et leurs coûts ?
Obama avait proposé une réduction du charbon de 32 % en 2030 par rapport au niveau de 2005. Le secteur de l’électricité aux États-Unis représente 1,7 Gt CO2 ; le charbon contribue à un quart de l’électricité. La baisse, observée depuis 2005, a représenté 75 millions de tonnes de CO2, une valeur très en dessous de l’effort demandé. Soit un impact de 0,0004 °C. Dans le même temps, industrie, transport, bâtiments n’ont pas baissé leurs émissions aux États unis.

Dans le monde depuis 2005, la production électrique a émis 30 % de plus de CO2, essentiellement sous l’impulsion des pays en développement. Le CO2 a contribué à 0,07°C à l’augmentation de température.

Par comparaison depuis 2005, la déforestation de l’Amazonie et de l’Indonésie a contribué à 0,22°C, l’artificialisation des sols 0,09°C. Faisons le bon diagnostic. Il sera alors plus facile de prendre les bonnes décisions, sans se tromper.

L’Europe décide de remplacer le gaz russe par le charbon.

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L’Europe décide de remplacer le gaz russe par du charbon … russe

Le Royaume uni, président de la COP 26, est le premier à rompre ses engagements climatiques ambitieux, qui voulaient imposer il y a six mois l’abandon du charbon à tous les états. Il décide d’assurer la sécurité énergétique du pays et choisit de subventionner la consommation de carburant, de charbon, et les activités de forage. L’Allemagne, L’Autriche, les Pays Bas et la France  lui emboîtent le pas, en remplaçant le gaz russe par du charbon.

Le pouvoir d’achat des citoyens intervient. Le charbon est l’énergie la plus économique après l’hydroélectrique. Avec l’inflation, les pays ne peuvent plus payer les énergies les plus chères.

Quelle incidence cette volte — face a-t-elle sur le réchauffement ? Le charbon émet 60 % de plus de CO2 que le gaz, mais il n’est pas à l’origine de fuites importantes de méthane, comme le créent les gazoducs.. Donc l’impact sur la température est plutôt 30 % supplémentaire.
Au total, si l’Europe reconvertit ses centrales électriques à gaz, en centrales à charbon, l’impact sera de 0,000 02 °C sur la planète. La production de charbon supplémentaire de l’Asie cette année va en émettre 10 fois plus. Ce n’est pas cette reconversion qui va réchauffer la planète. Observons les vraies causes du réchauffement.

L’Europe doit expliquer et décider une politique énergétique durable. Les investissements sont à trop long terme, pour accepter des volte-face tous les six mois.

L’Asie augmente sa production de charbon

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L’Europe veut supprimer les voitures thermiques. L’Asie augmente sa production de charbon

L’Asie augmente sa production de charbon et efface d’un coup en 2021, la totalité des efforts que l’Europe se condamne à accomplir sur les 30 prochaines années.

 L’Union européenne va payer un lourd tribut à son désarmement énergétique unilatéral.
Le parlement européen veut interdire les voitures thermiques neuves à partir de 2035. Dans le même temps, la Chine vient d’augmenter sa production de charbon de 300 Mt (7 %) ; l’Inde de 400 Mt (33 %). L’ensemble des deux pays avec une production à 5 600 Mt dépasse dix fois la production américaine. Le surplus de charbon extrait cette année va émettre 1,1 Gt CO2 de plus dans l’atmosphère. C’est plus que la totalité des transports de l’Europe des 28 à 0,9 Gt CO2.

À quoi bon prendre de telles mesures, si en plus nous importons les pièces détachées et les batteries de Chine, fabriquées en utilisant du charbon ?

À quoi bon demander aux citoyens des efforts importants sur leur pouvoir d’achat pour  au final vivre sur la planète avec plus de CO2 ?
Doit-on arrêter nos importations de Chine ? Mais dans ce cas, adieu aux éoliennes et aux voitures électriques. Avec le bon diagnostic et une action appropriée, tout peut rentrer dans l’ordre

L’hydrogène vert a-t-il un avenir ?

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L’hydrogène vert a-t-il un avenir ?

L’hydrogène reste une affaire de professionnels. Sa manipulation s’avère difficile, coûteuse, complexe, et consommatrice d’énergie. Autant il a un futur dans l’industrie, autant ce n’est pas demain que l’on mettra des véhicules à hydrogène entre les mains de monsieur tout le monde. Les exceptions concernent les fusées, où il est le carburant chimique le plus performant possible. Mais vous remarquerez que SpaceX ne l’utilise pas, car même pour les lanceurs, les problèmes font que l’avantage de performance ne vaut pas la peine et le coût.

La NASA est là pour nous le rappeler. Artémis 1, le premier vaisseau habitable à orbiter autour de la lune depuis 1972 est retourné au parking. La cause est due à la fuite des valves des circuits hydrogène, lors de tests avec remplissage, sur le pas de tir. Le lancement est reporté au 29 juin.

L’hydrogène restera une source d’énergie difficile à manipuler, et avec précaution. Donc… comme carburant, il n’a aucun sens pour le transport terrestre ou maritime. S’il a un avenir, il n’est probablement pas économique pour les fusées et certains avions.