Jamais l’intelligence artificielle n’a semblé si proche de tout transformer. Santé, éducation, industrie, gestion des ressources : la promesse est immense, et les capitaux suivent. L’industrie des semi-conducteurs, socle de cette révolution, devrait peser 1 000 milliards de dollars dès 2030. Quand on interroge les dirigeants sur leurs priorités, la technologie arrive en tête, à la fois comme menace et comme accélérateur. L’argent, lui, ne manque pas.

Et pourtant…

Depuis plus de trente ans, j’accompagne les organisations sur les questions de durabilité, et un constat s’impose aujourd’hui avec une netteté nouvelle : la technologie n’est pas face à un mur financier, mais face à un mur physique. Derrière les data centers et les puces se cache un univers très matériel, fait d’eau, de cuivre, de métaux et d’énergie. Cet univers a des limites. Nous commençons à les toucher.

Le cuivre, dépendance cachée du numérique

Tout part d’une question simple : a-t-on assez de matière pour tenir les courbes de croissance que l’on nous annonce ? Nous l’avons posée pour le cuivre, ce métal qui forme les milliards de fils microscopiques au cœur des circuits, et sans lequel rien ne fonctionne. La réponse est préoccupante. Extraire et raffiner le cuivre exige des quantités d’eau considérables : le traitement du minerai d’une seule mine peut engloutir, toutes les sept semaines, de quoi remplir un stade de 80 000 places. Or la sécheresse gagne précisément les régions où se trouvent ces mines.

Le résultat tient en une trajectoire. Aujourd’hui, 7 % de la production mondiale de semi-conducteurs dépend d’un cuivre exposé à un risque hydrique sévère. Dès 2035, cette part aura plus que quadruplée : un tiers de la production mondiale, soit 32 %, deviendra vulnérable, à mesure que la sécheresse atteindra la majorité des dix-sept pays qui approvisionnent l’industrie. À l’horizon 2050, selon les trajectoires d’émissions, c’est de 42 % à 58 % de la production qui serait concernée. La courbe ne connaît qu’une direction : elle monte.

L’eau ne se gère pas à l’échelle mondiale

L’eau n’est pas seulement un enjeu pour la matière. Elle l’est aussi pour les machines. Les data centers, ces usines de calcul que l’IA multiplie, consomment d’abord de l’eau pour se refroidir. À l’échelle planétaire, cette consommation reste modeste. Mais l’eau ne se gère pas à l’échelle planétaire : elle se gère localement. Partout où s’implante un grand centre de données, il prélève sa part, et des conflits d’usage apparaissent.

Aux États-Unis, des éleveurs s’alarment déjà de voir des data centers assécher les nappes dont dépend leur bétail. Un commentateur résumait le dilemme d’une formule : « un iPhone ou un burger, il faudra peut-être choisir ». La France et l’Europe ne sont pas à l’abri. La tension surgit partout où la ressource est comptée. C’est-à-dire à peu près partout.

L’énergie manquera avant les capitaux

À la matière et à l’eau s’ajoute l’énergie. Là, le diagnostic est sans appel : il n’y aura pas assez d’électricité pour alimenter toute la technologie annoncée, à commencer par les data centers. Les énergéticiens le disent désormais sans détour. Chez un grand énergéticien français, on explique qu’un projet de centre de données ne se conçoit plus sans deux conditions : l’additionnalité, c’est-à-dire amener sa propre capacité de production, et la flexibilité, savoir tourner sur batteries ou s’effacer aux heures de pointe. Le gâteau énergétique n’est pas infini, et l’on ne débranchera pas les habitants pour brancher les serveurs.

L’exemple de la Virginie est éloquent. Dans cet État, la capacité de data centers prévue pour la prochaine décennie dépasse de dix fois l’énergie qui y sera disponible. Des installations sortent de terre sans prise pour les alimenter. L’Europe ajoute une difficulté : y construire une centrale, nucléaire ou renouvelable, prend bien plus de temps qu’ailleurs. Une vingtaine d’années pour le nucléaire, sept à dix ans pour de grandes capacités renouvelables. Nous sommes lents, par choix démocratique autant que par contrainte.

Innover ne suffira pas

Face à ces limites, l’innovation se mobilise, et c’est heureux. On cherche à refroidir autrement : implanter les centres dans des régions froides, plonger les serveurs dans des fluides caloporteurs pour se passer d’eau, recycler les eaux usées, récupérer la chaleur produite. On explore aussi des alternatives au cuivre, comme l’argent, plus conducteur mais moins durable et bien plus cher, ou les nanomatériaux carbonés, prometteurs mais encore loin de l’échelle industrielle. Aucune de ces pistes ne change l’ordre de grandeur du problème.

Si le développement de l’intelligence artificielle ne se résume pas à un problème - appliquée à la gestion de l’eau par exemple, elle détecte les fuites et optimise les réseaux - un décalage demeure : la courbe de vitesse des solutions reste inférieure à la courbe d’installation des data centers. Autrement dit, nous innovons moins vite que nous déployons. Tant que ce rapport ne s’inverse pas, la technique seule ne nous sauvera pas.

La question que personne ne veut poser

Reste une question que peu osent formuler : tous les usages numériques se valent-ils ? Une part considérable de la bande passante mondiale se concentre sur quelques usages de divertissement, et l’on sollicite désormais l’IA pour la moindre tâche, jusqu’à lui demander le temps de cuisson d’un œuf à la coque. Microsoft elle-même invite à plus de sobriété : une intelligence artificielle est faite pour résoudre des problèmes complexes, pas pour répondre à tout, tout le temps.

Le sujet est inconfortable, car il touche à la liberté. Qu’est-ce qui autorise à limiter un usage ? Rien, sinon un débat démocratique et un choix politique. Mais l’éluder a un coût. Le possible n’est pas le faisable. Si nous ne faisons pas avancer de front l’innovation et la réflexion sur les usages, la promesse de l’IA ne sera pas tenue partout.

Sortir du silo, ou laisser d’autres décider

Car c’est bien là le cœur du problème. Chacun de ces sujets, pris isolément, paraît surmontable. C’est leur addition qui bloque. Tant que l’on traite l’eau, l’énergie, les métaux et les machines séparément, on oppose des solutions partielles à des problèmes globaux. Réunissez autour d’une même table les acteurs de l’eau, de l’énergie, des minerais et de la fabrication : la conclusion tombe vite. En l’état, cela ne passera pas.

Les États l’ont compris à leur manière. Le CHIPS Act américain, l’EU Chips Act européen, la stratégie coréenne du « K-Semiconductor Belt » mobilisent des dizaines de milliards pour sécuriser la production de puces. Mais ces programmes ne réussiront qu’à condition de sécuriser aussi la matière, l’eau et l’énergie. L’argent public ne fait pas tomber le mur physique. Les investisseurs privés l’ont intégré : aux États-Unis, beaucoup ne regardent plus un projet de data center s’il n’a pas verrouillé son approvisionnement en eau et en électricité. Non par conviction écologique, mais par réalisme.

Et derrière ce réalisme se profile un enjeu de souveraineté : si seules les géographies les moins regardantes parviennent à déployer la technologie, où seront demain nos données, nos calculs, notre capacité à décider ?

Article publié dans le cadre d’un entretien entre Sylvain Lambert, associé, responsable du développement durable chez PwC France et Maghreb et David Ascher, directeur de publication d’Actu-Environnement. Texte rédigé avec le concours de l’IA.