Cloud vert : comment les hyperscalers atteignent (ou non) la neutralité carbone

Les Promesses de Durabilité que l’IA Met en Péril

En 2020, les trois grands hyperscalers ont pris des engagements carbone ambitieux. Google s’est engagé à fonctionner avec une énergie 100 % décarbonée 24h/24, 7j/7 d’ici 2030. Microsoft a promis d’atteindre la neutralité carbone négative d’ici 2030. Amazon a promis 100 % d’énergie renouvelable d’ici 2025 et zéro émission nette d’ici 2040.

En 2026, ces engagements se heurtent à la réalité. Le boom de l’IA a déclenché la plus grande expansion de capacité des data centers de l’histoire de l’informatique, et les besoins énergétiques liés à l’entraînement et à l’exécution des grands modèles d’IA croissent bien plus vite que la capacité des hyperscalers à s’approvisionner en énergie renouvelable.

Le rapport de durabilité 2025 de Microsoft a révélé que les émissions carbone de l’entreprise avaient augmenté de 23,4 % depuis 2020 — l’année de référence de son engagement de neutralité carbone négative — les émissions Scope 1 et 2 ayant en réalité baissé de 29,9 % tandis que les émissions Scope 3 ont augmenté de 26 %. Le rapport environnemental 2025 de Google a montré une hausse totale des émissions de 51 % par rapport à 2019, atteignant 11,5 millions de tonnes, portée principalement par la consommation énergétique des data centers et la croissance de la chaîne d’approvisionnement. Amazon a cessé de communiquer de manière détaillée sur l’évolution de ses émissions d’une année sur l’autre, préférant mettre en avant l’atteinte de son objectif de couverture à 100 % par les énergies renouvelables, tandis que les chiffres absolus continuaient de croître.

L’industrie de l’IA fait face à une vérité dérangeante : la technologie que beaucoup espèrent voir résoudre le changement climatique l’aggrave, à court terme. Comprendre l’écart entre les déclarations de durabilité et la réalité opérationnelle est essentiel pour les décideurs technologiques, les investisseurs et les responsables politiques.

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Énergie des Data Centers : L’Ampleur du Problème

Les data centers ont consommé environ 460 TWh d’électricité dans le monde en 2024 — soit environ 2 % de la production mondiale d’électricité, l’équivalent de la consommation annuelle de la France. L’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) projette un doublement de cette consommation à environ 945 TWh d’ici 2030, principalement sous l’effet des charges de travail IA — un taux de croissance d’environ 15 % par an, soit quatre fois plus rapide que la croissance de la demande d’électricité de tous les autres secteurs combinés.

L’intensité énergétique des charges de travail IA est de plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle du cloud computing traditionnel :

L’entraînement d’un modèle de frontière comme GPT-5 ou Claude Opus nécessite environ 50 à 100 GWh d’électricité — soit la consommation annuelle de 5 000 à 10 000 foyers américains — concentrés sur une période d’entraînement de 3 à 6 mois. Chaque nouvelle génération de modèles de frontière requiert environ 4 à 10 fois plus de calcul que la précédente.

L’inférence à grande échelle représente l’impact énergétique agrégé le plus important. Une seule requête ChatGPT consomme environ 10 fois plus d’électricité qu’une recherche Google. Avec des centaines de millions de requêtes IA par jour chez l’ensemble des fournisseurs, la consommation énergétique de l’inférence croît de manière exponentielle.

La densité énergétique des GPU constitue le défi spécifique. Un seul GPU NVIDIA H100 SXM consomme jusqu’à 700 watts en charge. Un cluster d’entraînement de 10 000 H100 nécessite 7 MW de puissance continue — et ces clusters évoluent vers 100 000+ GPU (70+ MW) pour l’entraînement des modèles de prochaine génération. Le refroidissement de ces environnements denses en GPU nécessite une énergie supplémentaire, généralement de 30 à 50 % au-dessus de la charge de calcul elle-même.

Le résultat est une crise de capacité. En Virginie du Nord — le plus grand marché mondial de data centers, hébergeant des installations AWS, Azure et Google — Dominion Energy a averti que la demande de puissance des data centers pourrait dépasser la capacité disponible du réseau d’ici 2028. Des contraintes similaires apparaissent à Dublin, Amsterdam, Singapour et dans d’autres pôles de data centers.

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Google : La Norme de l’Énergie Décarbonée 24/7

Google possède l’approche de durabilité la plus rigoureuse sur le plan technique. Plutôt que d’acheter simplement des certificats d’énergie renouvelable (CER) pour compenser la consommation d’énergie fossile — la norme industrielle qui permet à une entreprise de revendiquer « 100 % renouvelable » tout en consommant de l’électricité réseau d’origine quelconque — Google s’est engagé à faire correspondre sa consommation d’électricité avec de l’énergie décarbonée sur une base horaire dans chaque data center, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, d’ici 2030.

C’est un objectif fondamentalement plus difficile. Acheter suffisamment de CER pour couvrir la consommation annuelle est simple et peu coûteux. Faire correspondre la consommation heure par heure signifie que Google a besoin d’énergie renouvelable disponible à 2 h du matin quand le soleil ne brille pas et que le vent ne souffle peut-être pas — ce qui nécessite soit du stockage d’énergie (batteries), soit des sources décarbonées dispatchables (nucléaire, géothermie), soit des interconnexions réseau vers des régions disposant d’un excédent d’énergie renouvelable.

En 2024, le parc mondial de Google affichait en moyenne 66 % d’énergie décarbonée sur une base horaire 24/7 — contre 64 % l’année précédente — avec des variations significatives selon les sites : les data centers des pays nordiques (où l’hydroélectricité est abondante) atteignaient plus de 90 %, tandis que les data centers en Asie-Pacifique restaient à 30-40 %. Cette amélioration est d’autant plus notable qu’elle s’est produite malgré une augmentation de 27 % de la demande d’électricité, Google ayant réduit ses émissions liées à l’énergie des data centers de 12 % en 2024 grâce à la mise en service de plus de 25 projets d’énergie propre contractés précédemment. Google a signé des contrats pour plus de 8 GW de capacité de production d’énergie propre en 2024 uniquement.

Google a investi dans des technologies énergétiques de nouvelle génération pour combler l’écart :

• Géothermie : Un partenariat avec Fervo Energy pour développer des systèmes géothermiques améliorés de nouvelle génération fournissant une énergie propre 24/7, indépendamment des conditions météorologiques
• Nucléaire : Google a signé le premier accord d’entreprise au monde avec Kairos Power pour le déploiement de petits réacteurs modulaires (SMR), visant jusqu’à 500 MW d’énergie propre avec le premier réacteur opérationnel d’ici 2030 et un déploiement complet jusqu’en 2035
• Stockage par batteries : Des installations de stockage à grande échelle sur les sites des data centers pour la couverture nocturne et les périodes de faible vent
• PPA avancés : Des contrats d’achat d’énergie structurés pour fournir de l’énergie à des heures spécifiques, et pas seulement sur une base annuelle

L’approche de Google est sincère mais incomplète : l’objectif de correspondance 24/7 nécessite des technologies énergétiques qui n’existent pas encore à l’échelle requise, et la croissance de la demande tirée par l’IA dépasse même le rythme d’approvisionnement agressif de Google.

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Microsoft : Neutralité Carbone Négative d’ici 2030 — La Complication IA

L’engagement de Microsoft en matière de neutralité carbone négative signifie que l’entreprise vise à retirer de l’atmosphère plus de carbone qu’elle n’en émet d’ici 2030 — un objectif encore plus ambitieux que la simple neutralité carbone, qui exige un développement pionnier de la capture de carbone à grande échelle.

Le défi est que les émissions de Microsoft évoluent dans la mauvaise direction — même si la tendance s’améliore. Entre 2020 et l’exercice 2024, les émissions totales ont augmenté de 23,4 %, en baisse par rapport à l’augmentation de 29,1 % rapportée un an plus tôt. Les émissions Scope 1 (directes) et Scope 2 (énergie achetée) ont diminué de 29,9 % par rapport à la base de 2020 — un progrès significatif. Mais les émissions Scope 3 (chaîne d’approvisionnement et utilisation en aval) — qui représentent plus de 95 % des émissions totales de Microsoft — ont augmenté de 26 % à mesure que la construction de data centers s’accélérait pour les services Azure AI et le partenariat avec OpenAI, et que les clients augmentaient leur consommation Azure.

La stratégie de Microsoft pour concilier l’engagement avec la croissance de la demande IA comprend :

Un approvisionnement massif en énergie renouvelable : Microsoft a signé le plus grand contrat d’énergie propre de l’histoire des entreprises — un accord-cadre de 10,5 GW avec Brookfield couvrant l’éolien, le solaire et le nucléaire aux États-Unis et en Europe, avec des livraisons entre 2026 et 2030. En février 2026, Microsoft a atteint 100 % de couverture par les énergies renouvelables et constitué un portefeuille total de 40 GW de capacité d’énergie propre contractée à travers plus de 400 contrats dans 26 pays.

Énergie nucléaire : Microsoft a signé un accord de 20 ans avec Constellation Energy pour le redémarrage d’un réacteur dormant à Three Mile Island (Crane Clean Energy Center) en Pennsylvanie, fournissant 835 MW d’énergie décarbonée dédiée à ses data centers. Constellation prévoit d’investir 1,6 milliard de dollars pour redémarrer l’unité d’ici 2028.

Achats de capture de carbone : Au cours de l’exercice 2025, Microsoft a signé des accords pour retirer un record de 45 millions de tonnes métriques de dioxyde de carbone — plus du double du volume de l’année précédente — avec 21 entreprises dans le monde, dont Climeworks, dont l’installation Mammoth DAC en Islande (la plus grande au monde, avec une capacité nominale de 36 000 tonnes/an) compte Microsoft parmi ses principaux clients. Le Climate Innovation Fund de Microsoft a déployé plus de 800 millions de dollars dans 67 entreprises depuis 2020, attirant 12 milliards de dollars de capitaux complémentaires.

Tarification interne du carbone : Microsoft applique une tarification interne différenciée du carbone à toutes ses unités opérationnelles, créant des incitations financières pour réduire les émissions. Le taux varie selon le type d’émission, les émissions Scope 3 liées aux voyages d’affaires étant facturées à 100 dollars par tonne métrique de CO2 équivalent. Depuis sa création en 2012, ce programme a permis d’éliminer 9,5 millions de tonnes métriques d’émissions et a conduit à l’achat de 14 milliards de kWh d’énergie verte.

L’évaluation honnête : l’engagement de Microsoft d’atteindre la neutralité carbone négative d’ici 2030 reste sérieusement compromis, même si les progrès récents sur les Scopes 1 et 2 sont encourageants. Les propres rapports de durabilité de l’entreprise reconnaissent que la croissance des data centers liée à l’IA est le principal facteur qui joue contre le calendrier. La question de savoir si Microsoft pourra intensifier suffisamment la capture de carbone pour combler l’écart reste ouverte — mais les accords de capture de 45 millions de tonnes de l’exercice 2025 témoignent d’une ambition sans précédent.

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Amazon/AWS : Leader des Énergies Renouvelables, Retardataire en Transparence

Amazon est le plus grand acheteur d’énergie renouvelable au monde pour la cinquième année consécutive, avec plus de 620 projets d’énergie renouvelable dans le monde représentant 34 GW de capacité d’énergie propre en janvier 2025. AWS a atteint son objectif de 100 % d’énergie renouvelable — du moins selon la métrique standard de l’industrie consistant à faire correspondre la consommation annuelle d’électricité avec des achats de certificats d’énergie renouvelable. Amazon a également commencé à se diversifier vers le nucléaire, en signant quatre projets d’énergie nucléaire en 2024 pour alimenter ses data centers.

La critique de l’approche d’Amazon est d’ordre méthodologique : faire correspondre la consommation annuelle avec des CER est une norme plus faible que la correspondance horaire de Google. Un data center fonctionnant au gaz naturel 24h/24 mais achetant suffisamment de CER de parcs éoliens d’un autre État pour compenser sa consommation annuelle peut revendiquer « 100 % renouvelable » — sans avoir jamais consommé un seul watt d’électricité renouvelable.

Amazon a reconnu cette limitation et s’est engagé à évoluer vers une correspondance 24/7, mais n’a pas publié de calendrier spécifique ni de méthodologie comparable à celle de Google.

Les rapports de durabilité d’Amazon ont également fait l’objet de critiques pour leur opacité. Les rapports de l’entreprise ont été nettement moins détaillés que les rapports environnementaux de Google ou de Microsoft, et Amazon n’a pas publié de ventilation complète de ses émissions Scope 3 — rendant la vérification indépendante de ses déclarations climatiques difficile.

Du côté positif, les processeurs personnalisés Graviton d’AWS (basés sur ARM) offrent jusqu’à 60 % d’efficacité énergétique supplémentaire par unité de calcul par rapport aux instances x86 comparables pour de nombreuses charges de travail, et AWS a investi dans la technologie de refroidissement liquide qui réduit la consommation énergétique de refroidissement de 20 à 30 % par rapport au refroidissement par air traditionnel.

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Le Problème du Scope 3 : Ce que Personne ne Veut Mesurer

La composante la plus importante de l’empreinte carbone de tout fournisseur cloud est le Scope 3 : les émissions incorporées dans la chaîne d’approvisionnement matérielle (fabrication de puces, assemblage de serveurs, matériaux de construction), les émissions des charges de travail des clients fonctionnant sur l’infrastructure, et les émissions en aval des produits et services rendus possibles par cette puissance de calcul.

Les émissions Scope 3 sont notoirement difficiles à mesurer, ce qui les rend faciles à ignorer. Mais elles éclipsent les Scopes 1 et 2 combinés :

• La fabrication de semi-conducteurs est extraordinairement énergivore et consommatrice d’eau. La production d’un seul GPU NVIDIA H100 génère environ 150 à 200 kg d’équivalent CO2, et l’industrie en fabrique des millions chaque année.
• Les émissions du cycle de vie des serveurs — fabrication, transport et élimination en fin de vie — dépassent les émissions opérationnelles pour les serveurs à courte durée de vie.
• La demande induite par les clients est la catégorie la plus controversée : si AWS rend le cloud computing moins cher et plus accessible, et que les clients répondent en consommant davantage de calcul, les émissions qui en résultent sont attribuables à AWS dans la comptabilité Scope 3.

La directive européenne CSRD (Corporate Sustainability Reporting Directive) exige une divulgation complète des émissions, y compris le Scope 3, pour les grandes entreprises opérant en Europe. Le déploiement de la directive a été modifié par les amendements Omnibus I approuvés en décembre 2025 : les entreprises de la Vague 1 (précédemment soumises à la NFRD) déclarent déjà, tandis que la Vague 2 (grandes entreprises non cotées) commencera en 2028 pour les données de l’exercice 2027, et la Vague 3 (PME cotées) en 2029. Les trois grands hyperscalers, en tant que grandes entreprises avec des opérations significatives dans l’UE, sont soumis à ces exigences — bien que les amendements Omnibus aient assoupli certaines dispositions du Scope 3, permettant aux entreprises d’utiliser des estimations et des données proxy plutôt que d’exiger des mesures directes de la chaîne de valeur.

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Ce que les Décideurs Technologiques Doivent Faire

Pour les organisations qui prennent la durabilité au sérieux — et font face à une pression croissante des régulateurs, des investisseurs et des clients pour le démontrer — le paysage de la durabilité du cloud exige un engagement actif :

Exigez des données carbone transparentes de votre fournisseur cloud. AWS, Azure et GCP proposent tous des tableaux de bord d’empreinte carbone montrant les émissions associées à votre utilisation spécifique du cloud. Utilisez-les. Comparez les fournisseurs sur une base d’émissions par charge de travail, et pas seulement sur les engagements affichés.

Choisissez des régions alimentées par de l’énergie propre. Une charge de travail exécutée dans la région Finlande de GCP (plus de 95 % d’énergie décarbonée) a une fraction de l’empreinte carbone de la même charge de travail dans une région d’Asie du Sud-Est. Si la latence le permet, la sélection de régions à énergie propre est la décision de durabilité la plus impactante qu’un client cloud puisse prendre.

Optimisez l’efficacité des charges de travail. Dimensionner correctement les instances, utiliser des instances spot/préemptives, éteindre les ressources inactives et choisir des types d’instances écoénergétiques (AWS Graviton, Azure Cobalt) réduisent simultanément les coûts et les émissions. Les objectifs FinOps et de durabilité sont alignés.

Comptabilisez la consommation énergétique spécifique à l’IA. Si votre organisation augmente ses charges de travail IA, suivez l’impact énergétique séparément. Les entraînements de modèles, les endpoints d’inférence et les pipelines RAG ont tous des coûts énergétiques mesurables qui devraient figurer dans les rapports de durabilité.

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Sources

• AIE — Rapport Énergie et IA (2025)
• Google — Rapport Environnemental 2025
• Microsoft — Rapport de Durabilité Environnementale 2025
• Amazon — Progrès en Durabilité
• Microsoft — Accord-Cadre Brookfield 10,5 GW d’Énergie Renouvelable
• Microsoft — Accord de Redémarrage Nucléaire Three Mile Island
• Google — Accord d’Énergie Nucléaire Kairos Power
• Google — Partenariat Géothermique Fervo Energy
• Climeworks — Installation de Capture Directe de l’Air Mammoth
• UE — Directive sur les Rapports de Durabilité des Entreprises
• Dominion Energy — Préoccupations sur la Capacité du Réseau en Virginie du Nord
• AWS — Efficacité des Processeurs Graviton