La soif énergétique de l’intelligence artificielle (IA) croît à un rythme alarmant, menaçant de submerger les capacités de production actuelles. Face à une demande mondiale d’électricité qui devrait exploser de plus de 10 000 térawattheures d’ici 2035 – l’équivalent de la consommation électrique de tous les pays développés réunis – le nucléaire se positionne comme une solution incontournable pour alimenter cette révolution technologique.
L’essor fulgurant de l’IA est le principal moteur de cette augmentation. Un centre de données de taille moyenne consomme autant d’électricité que 100 000 foyers, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE). La demande en centres de données a déjà progressé de plus de 75 % entre 2023 et 2024 et pourrait représenter plus de 20 % de la croissance globale de la demande d’électricité dans les pays avancés d’ici 2030.
Aux États-Unis, où se concentrent de nombreuses entreprises leaders dans le domaine de l’IA, la consommation électrique liée au traitement des données pourrait dépasser, d’ici la fin de la décennie, celle des industries de l’aluminium, de l’acier, du ciment et de la chimie combinées.
Cette situation a conduit à une prise de conscience à l’échelle internationale. En décembre dernier, décideurs politiques, représentants d’entreprises technologiques et experts du secteur nucléaire se sont réunis à Vienne, au siège de l’AIEA, pour explorer les synergies possibles entre ces deux domaines. L’objectif : exploiter le potentiel de l’énergie nucléaire pour soutenir le développement de l’IA, et inversement, utiliser l’IA pour stimuler l’innovation dans l’industrie nucléaire.
La formation de modèles d’IA de pointe exige le fonctionnement continu de dizaines de milliers d’unités centrales de traitement (CPU) pendant des semaines, voire des mois. Parallèlement, les applications de l’IA s’étendent à tous les secteurs d’activité : hôpitaux, administrations publiques, transports, agriculture, logistique, éducation… Chaque requête, chaque simulation, chaque recommandation a un coût énergétique.
« Nous avons besoin d’une électricité propre, stable, sans carbone et disponible 24 heures sur 24 », souligne Manuel Greisinger, responsable chez Google, spécialisé dans l’IA. « C’est un seuil extrêmement élevé, qui ne peut être atteint uniquement avec l’énergie éolienne et solaire. L’IA est le moteur du futur, mais un moteur sans carburant est presque inutile. L’énergie nucléaire n’est pas seulement une option, mais un élément essentiel de la future structure énergétique. »
Cette vision est partagée par Manuel Grossi, directeur général de l’AIEA, qui considère que l’industrie nucléaire est appelée à devenir le partenaire énergétique de la révolution de l’IA. « Seule l’énergie nucléaire peut répondre aux cinq exigences suivantes : production d’électricité à faible émission de carbone, fiabilité 24 heures sur 24, densité de puissance ultra-élevée, stabilité du réseau et évolutivité », a-t-il déclaré.
L’industrie nucléaire affiche un optimisme croissant. Soixante et onze nouveaux réacteurs sont actuellement en construction, s’ajoutant aux 441 déjà en service dans le monde. Les États-Unis, qui comptent déjà 94 centrales – le plus grand nombre au monde – prévoient la construction de dix nouveaux réacteurs.
Les géants de la technologie, utilisateurs majeurs de centres de données, se sont engagés à soutenir l’objectif de tripler au moins la capacité nucléaire mondiale d’ici 2050. Microsoft, par exemple, a signé un accord d’achat d’électricité sur 20 ans qui permettra la remise en service du réacteur de Three Mile Island, en Pennsylvanie.
D’autres pays investissent également massivement dans l’énergie nucléaire, stimulés par la croissance de l’IA. « L’Europe possède les corridors numériques les plus denses au monde, avec Francfort, Amsterdam et Londres comme principaux centres », explique M. Grossi. « Les puissances nucléaires traditionnelles, comme la France et le Royaume-Uni, intensifient leurs efforts de construction, tandis que des pays émergents, comme la Pologne, accélèrent leur participation. » La Russie, forte d’une expertise en mathématiques et en informatique, reste le premier exportateur mondial dans le domaine de l’énergie nucléaire et un acteur majeur dans le développement de technologies de réacteurs avancés. La Chine, quant à elle, progresse rapidement dans les domaines de l’IA et du nucléaire.
« La technologie de l’IA et la construction de centres de données progressent de concert, et le nombre de nouveaux réacteurs nucléaires dans le monde atteint également des niveaux record », souligne le chef de l’agence nucléaire de l’ONU.
Le Japon investit massivement dans la construction et la modernisation de centres de données pour répondre à la demande croissante, tandis que les Émirats arabes unis, au Moyen-Orient, ont mis en place un programme d’énergie nucléaire et sont devenus un pôle régional d’IA.
Pour répondre à ce besoin urgent d’énergie, le développement de petits réacteurs modulaires (SMR) gagne du terrain. Ces réacteurs, très différents des grandes centrales traditionnelles, nécessitent des investissements moins importants et un délai de construction réduit d’environ 10 ans. « Ces types de réacteurs ont une faible empreinte au sol et des systèmes de sécurité améliorés, et peuvent être déployés à proximité des zones industrielles, y compris des campus de centres de données », précise M. Grossi. Les entreprises technologiques n’auraient ainsi plus à se soucier des contraintes d’approvisionnement du réseau régional ou des pertes de transmission.
Bien que cette technologie en soit encore au stade de la recherche et du développement, l’AIEA collabore étroitement avec les autorités de régulation et l’industrie pour la rendre viable. Google, par exemple, a conclu un accord avec une entreprise énergétique pour acheter de l’électricité produite par plusieurs SMR, une première mondiale. Si tout se déroule comme prévu, ces réacteurs pourraient être opérationnels d’ici 2030.
Google explore également des pistes innovantes, comme l’exploitation de l’énergie solaire dans l’espace pour alimenter l’apprentissage automatique à grande échelle en orbite. Deux prototypes de satellites devraient être lancés début 2027 pour tester la résistance aux radiations et les capacités de traitement des données dans l’environnement spatial.
Que ce soit par la réactivation d’anciennes centrales, l’investissement dans une nouvelle génération de petits réacteurs modulaires, ou la construction de grandes centrales, tous les efforts convergent vers un objectif commun : bâtir un système énergétique reposant en grande partie sur l’énergie nucléaire, capable de répondre aux besoins des civilisations futures.
