L’IA pollue également l’air : que respirons-nous près des data centers ?
L’intelligence artificielle entraîne des coûts environnementaux qui dépassent de loin l’énergie nécessaire pour alimenter les serveurs et les systèmes de calcul. Alors que la croissance des data centers génère une demande croissante en électricité et en eau pour la refroidissement, un autre aspect risque de passer inaperçu : la qualité de l’air dans les zones où ces infrastructures sont construites et utilisées.
C’est Glory Dolphin Hammes, PDG d’IQAir North America, que j’ai interviewée pour attirer l’attention sur ce problème, afin de comprendre quelles conséquences le développement des infrastructures nécessaires à l’intelligence artificielle peut avoir sur la santé des personnes et sur l’environnement.
D’après les estimations de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la demande mondiale d’électricité pour les data centers devrait plus que doubler d’ici 2030, en raison notamment de la diffusion de l’intelligence artificielle.
Cette croissance ne concerne pas seulement le réseau électrique. Selon la manière dont l’énergie est produite et les technologies utilisées directement dans ces installations, les data centers peuvent contribuer aux émissions de particules fines, d’oxydes d’azote et d’autres polluants. Le problème, c’est qu’une partie de ces émissions n’est pas visible à l’œil nu, mais peut néanmoins atteindre les communautés vivant à proximité.
Des générateurs diesel aux turbines à gaz : que respirons-nous ?
L’un des principaux éléments à prendre en compte est représenté par les groupes électrogènes diesel d’urgence. Les data centers doivent assurer un approvisionnement électrique continu, car même une courte interruption peut compromettre le fonctionnement des systèmes informatiques. C’est pourquoi ils utilisent des groupes électrogènes qui s’activent lorsque l’alimentation en provenance du réseau est interrompue, et qui sont également mis en marche périodiquement pour des tests.
Les data centers emploient des groupes électrogènes diesel d’urgence : certaines installations en abritent des centaines, ce qui peut entraîner des émissions potentiellement élevées.
Photo de : Motor1 Italia visual (aide de l’IA)
Leur impact dépend de leurs dimensions, de leur fréquence d’utilisation et des systèmes de limitation des émissions. Une seule installation de grande taille peut abriter des dizaines, voire des centaines de groupes électrogènes. Lorsque plusieurs unités fonctionnent en même temps, les émissions totales peuvent devenir significatives, même si chaque groupe électrogène n’est utilisé que pendant des périodes limitées.
Parmi les polluants les plus problématiques figurent les PM2,5, c’est-à-dire les particules ayant un diamètre inférieur à 2,5 micromètres, ainsi que les oxydes d’azote (NOx). S’y ajoutent le monoxyde de carbone et d’autres composés présents dans les gaz d’échappement des moteurs diesel.
Les PM2,5 sont particulièrement dangereux car, en raison de leurs petites dimensions, ils peuvent pénétrer profondément dans les poumons et certains peuvent même atteindre le flux sanguin. L’exposition à ces particules est associée à une augmentation du risque de maladies respiratoires et cardiovasculaires. Le dioxyde d’azote (NO2), l’un des composants des NOx, peut quant à lui irriter les voies respiratoires, aggraver les symptômes de l’asthme et contribuer à la formation d’ozone troposphérique ainsi que de particules supplémentaires.
L’Organisation mondiale de la santé recommande une concentration annuelle moyenne ne dépassant pas 5 microgrammes par mètre cube (µg/m³) pour les PM2,5 et 10 µg/m³ pour le dioxyde d’azote. Il s’agit de valeurs de référence basées sur la protection de la santé, qui ne coïncident pas nécessairement avec les limites légales en vigueur dans les différents pays. Comme le souligne Hammes, il n’existe pas de niveau d’air pollué complètement exempt de risques.
Un autre élément à surveiller est la diffusion croissante des turbines à gaz naturel, que certains opérateurs envisagent pour répondre aux besoins énergétiques de leurs infrastructures. Par rapport aux installations diesel équivalentes, ces machines produisent généralement moins de particules et d’acide sulfurique, mais elles continuent d’émettre des NOx et du monoxyde de carbone.
La principale différence concerne surtout la durée de fonctionnement. Les groupes électrogènes diesel sont généralement destinés aux situations d’urgence, tandis que les turbines à gaz peuvent être utilisées sur de longues périodes, fournissant directement une partie de l’électricité nécessaire au data center. Même si leurs émissions par unité d’énergie produite sont plus faibles, un fonctionnement continu peut ainsi engendrer une pollution cumulative importante.
Il ne faut pas non plus oublier ce qui se passe en dehors des installations. L’électricité utilisée par les data centers doit être produite quelque part, et en fonction du mix énergétique local, l’augmentation de la demande peut exiger une production accrue par des centrales au charbon et au gaz naturel. On parle alors d’émissions indirectes, à distinguer de celles générées directement par les moteurs et les équipements présents dans les data centers.
Afin d’évaluer correctement l’impact environnemental de l’intelligence artificielle, il ne suffit donc pas de mesurer le degré de pollution généré par une infrastructure donnée : il faut également prendre en compte les émissions liées à l’électricité qu’elle consomme ainsi que leurs effets sur l’ensemble du réseau électrique. Comme l’a dit Glory Dolphin Hammes :
« Un centre de données peut produire relativement peu de pollution sur place, mais contribuer néanmoins aux émissions ailleurs grâce à l’électricité qu’il consomme. »
Le cas de la Virginie et l’importance de surveiller l’air
Un exemple concret provient des États-Unis, plus précisément de la Virginie du Nord, l’une des régions du monde ayant la plus forte concentration de centres de données. Selon une étude de la Virginia Commonwealth University publiée en février 2026, entre 2015 et 2023, les émissions des groupes électrogènes d’urgence associés aux centres de données ont fortement augmenté : celles de particules fines ont progressé de 139 %, tandis que celles des oxydes d’azote ont augmenté de 111 %.
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Photo de : IQAir
Il s’agit de données qui montrent une augmentation des émissions, mais qui ne permettent pas seules de déterminer quelle partie des polluants atteint réellement les habitations et les personnes vivant à proximité. C’est pourquoi le Département de la qualité de l’environnement de la Virginie a lancé un projet de surveillance spécifique dans les comtés de Loudoun et Prince William, dans le but d’analyser plus en profondeur les effets potentiels sur la qualité de l’air liés aux infrastructures des data centers.
C’est précisément ici que les technologies de surveillance en temps réel entrent en jeu. Les stations de contrôle institutionnelles sont indispensables pour vérifier le respect des normes de qualité de l’air, mais elles peuvent se trouver à plusieurs kilomètres des installations concernées. Elles ne parviennent donc pas toujours à détecter les variations locales, qui peuvent changer considérablement même sur une distance de quelques centaines de mètres.
Un réseau distribué de capteurs peut compléter les mesures officielles en identifiant d’éventuelles augmentations des concentrations de polluants à proximité des data centers, même pendant les essais des groupes électrogènes ou leur fonctionnement en situation d’urgence. Certains dispositifs spécialisés peuvent également détecter des substances spécifiques comme l’oxyde d’azote.
Des capteurs distribués détectent les augmentations des polluants à proximité des data centers, en croisant ces données avec celles météorologiques afin d’identifier leurs sources possibles.
Photo de : Motor1 Italia visual (aide de l’IA)
Croiser ces données avec les informations météorologiques, en particulier la direction et la vitesse du vent, permet de repérer d’éventuels points critiques et d’approfondir l’origine de la pollution. Cela ne signifie pas que chaque augmentation enregistrée par un capteur soit nécessairement imputable à un data center, mais cela offre une vision plus détaillée par rapport à celle fournie uniquement par les stations régionales.
Pour Hammes, la transparence doit faire partie intégrante du développement de ces infrastructures. Les opérateurs devraient communiquer des informations sur les émissions, le nombre d’heures de fonctionnement des générateurs ainsi que les systèmes de réduction utilisés. Il reviendrait aux autorités de définir les exigences en matière de surveillance et de vérifier de manière indépendante le respect des règles. Les organisations indépendantes et les citoyens peuvent également contribuer en élargissant la portée des mesures de surveillance.
Sur le plan réglementaire, la PDG d’IQAir North America estime que les règles environnementales existantes constituent une base importante, mais pas toujours suffisante pour faire face à la concentration rapide de nouvelles installations dans certaines zones. Un seul centre de données peut avoir des émissions relativement faibles, mais l’effet combiné de plusieurs installations dans la même zone peut être très différent. C’est pourquoi il serait nécessaire d’évaluer les émissions cumulatives dès la phase d’autorisation, en tenant également compte des horaires de fonctionnement, des tests périodiques et de l’efficacité des systèmes de contrôle.
La proposition consiste à introduire des rapports environnementaux périodiques comprenant les consommations d’énergie et des données sur la qualité de l’air, accompagnés d’une surveillance continue, 24 heures sur 24, tant à l’intérieur des installations qu’au sein des communautés environnantes.
L’IA peut-elle se développer sans détériorer la qualité de l’air ?
Selon Hammes, oui, à condition que les opérateurs investissent concrètement dans les énergies renouvelables, comme l’éolien et le solaire, soutenues par des systèmes de stockage. Les batteries pourraient également contribuer à réduire la dépendance aux générateurs diesel traditionnels, tandis qu’une plus grande efficacité énergétique limiterait la quantité d’électricité nécessaire pour alimenter les serveurs.
Glory Dolphin Hammes, PDG d’IQAir North America
Photo de : IQAir
Le défi concerne donc non seulement la capacité à construire des data centers de plus en plus puissants, mais aussi la manière dont ils sont alimentés.
Car le coût environnemental de l’IA ne se mesure pas uniquement en kilowattheures et en litres d’eau : il faut également prendre en compte ce qui se retrouve dans l’air que respirent les personnes vivant à proximité de ces infrastructures.
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