Microsoft teste les piles à hydrogène comme l'alimentation de secours dans ses centres de données,
Ces piles pourraient-elles relancer une économie d'énergie propre à long terme ?
Le 2020-07-29 19:01:04, par Bill Fassinou, Chroniqueur Actualités
En janvier dernier, Microsoft, l'un des principaux acteurs du cloud, prend ses responsabilités en annonçant un gros plan qui se tiendra sur la nouvelle décennie. La société s’engage à effacer son empreinte carbone d’ici 2030 et à éliminer de 2030 à 2050 autant de carbone qu'elle en a émis au cours de son histoire. La réduction des émissions de gaz à effet de serre se retrouve de plus en plus dans les principaux objectifs des entreprises technologiques. La consommation électrique de ces entreprises représente une grosse source d’émission de carbone dans la nature. Toutefois, elles comptent désormais adopter des pratiques énergétiques saines en exploitant des énergies 100 % renouvelables. Les entreprises comme Apple se vantent d’être neutres en carbone depuis quelques années déjà, mais l’idée de Microsoft va plus loin et s'étale sur plusieurs décennies.
Le lundi dernier, Microsoft a annoncé dans un billet de blog que les piles à hydrogène ont alimenté une rangée de serveurs d'un de ses centres de données pendant 48 heures consécutives, une première qui pourrait relancer une économie d'énergie propre à long terme construite autour de l'élément le plus abondant de l'univers. L'entreprise annonce que cet exploit est la dernière étape dans l'engagement de l'entreprise à être négatif en carbone d'ici 2030. Pour aider à atteindre cet objectif et accélérer la transition mondiale loin des combustibles fossiles, Microsoft vise également à éliminer sa dépendance au diesel d'ici 2030.
Microsoft déclare que le carburant diesel représente moins de 1 % des émissions globales de l'entreprise. Son utilisation est principalement limitée aux centres de données Azure, où, comme chez la plupart des fournisseurs de cloud dans le monde, les générateurs diesel prennent en charge des opérations continues en cas de panne de courant et d'autres interruptions de service. « Ils sont chers. Et ils ne font rien pendant plus de 99 % de leur vie », a déclaré Mark Monroe, un ingénieur d'infrastructure principal de l'équipe de Microsoft pour le développement avancé des centres de données.
Ces dernières années, les coûts des piles à hydrogène ont chuté au point de devenir une alternative économiquement viable aux générateurs de secours alimentés au diesel. « Et l'idée de les faire fonctionner à l'hydrogène vert s'inscrit parfaitement dans nos engagements globaux en matière de carbone », a déclaré Monroe. De plus, a-t-il ajouté, un centre de données Azure équipé de piles à combustible, d'un réservoir de stockage d'hydrogène et d'un électrolyseur qui convertit les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène pourrait être intégré au réseau électrique pour fournir des services d'équilibrage de charge.
« Toute cette infrastructure représente une opportunité pour Microsoft de jouer un rôle dans ce qui sera sûrement un cadre global d'optimisation énergétique plus dynamique que le monde déploiera dans les années à venir », a déclaré Lucas Joppa , directeur de l'environnement de Microsoft. Pour explorer davantage comment Microsoft peut tirer parti de son investissement dans les piles à hydrogène et les infrastructures associées, la société a nommé Joppa comme son représentant au Conseil de l'hydrogène, une initiative mondiale d'entreprises de premier plan dans les secteurs de l'énergie, des transports et de l'industrie pour stimuler l'économie de l'hydrogène.
Jpppa a déclaré que les scientifiques ont déjà prouvé que les piles à hydrogène peuvent être utilisées pour générer de l'énergie sans gaz à effet de serre à partir de l'élément le plus abondant de l'univers. « Nous savons comment le faire. Le conseil existe parce que nous ne savons pas nécessairement comment mettre à l'échelle la production d'hydrogène, le transport de l'hydrogène, l'approvisionnement en hydrogène et ensuite la consommation de celui-ci de différentes manières. Il y a encore beaucoup de travail à faire », dit-il.
Microsoft s'efforce de fournir aux clients du centre de données Azure une disponibilité de service « cinq neuf », ce qui signifie que le centre de données est opérationnel 99,999 % du temps. Les générateurs de secours sont allumés pendant les pannes du réseau électrique et autres interruptions de service. « Nous n'utilisons pas beaucoup les générateurs diesel », a déclaré Monroe. « Nous les démarrons une fois par mois pour nous assurer qu'ils fonctionnent et leur faisons un test de charge une fois par an pour nous assurer que nous pouvons leur transférer correctement la charge, mais en moyenne, ils couvrent une panne de courant moins d'une fois par an ».
Selon Brian Janous, directeur général de l'équipe de Microsoft pour la stratégie énergétique et de développement durable des centres de données, Microsoft recherche des technologies de remplacement du diesel qui maintiendraient ou amélioreraient la disponibilité des services et voient des promesses dans les piles à hydrogène et les batteries. « Le travail que l'équipe effectue aujourd'hui consiste vraiment à essayer d'évaluer la faisabilité de différentes solutions », a-t-il déclaré.
Les batteries fournissent déjà une alimentation de secours à court terme, comblant l'écart de 30 secondes entre une panne sur le réseau et le temps nécessaire pour alimenter les générateurs diesel. Les batteries plus avancées ont des durées plus longues. Pour rappel, les germes de l'utilisation de piles à hydrogène pour l'alimentation de secours ont été plantés au printemps 2018, lorsque des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory de Golden, au Colorado, ont alimenté un rack d'ordinateurs avec une membrane échangeuse de protons, ou PEM, pile à hydrogène. Monroe et ses collègues étaient sur place pour la démonstration.
Source : Microsoft
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Microsoft déclare que le carburant diesel représente moins de 1 % des émissions globales de l'entreprise. Son utilisation est principalement limitée aux centres de données Azure, où, comme chez la plupart des fournisseurs de cloud dans le monde, les générateurs diesel prennent en charge des opérations continues en cas de panne de courant et d'autres interruptions de service. « Ils sont chers. Et ils ne font rien pendant plus de 99 % de leur vie », a déclaré Mark Monroe, un ingénieur d'infrastructure principal de l'équipe de Microsoft pour le développement avancé des centres de données.
Ces dernières années, les coûts des piles à hydrogène ont chuté au point de devenir une alternative économiquement viable aux générateurs de secours alimentés au diesel. « Et l'idée de les faire fonctionner à l'hydrogène vert s'inscrit parfaitement dans nos engagements globaux en matière de carbone », a déclaré Monroe. De plus, a-t-il ajouté, un centre de données Azure équipé de piles à combustible, d'un réservoir de stockage d'hydrogène et d'un électrolyseur qui convertit les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène pourrait être intégré au réseau électrique pour fournir des services d'équilibrage de charge.
« Toute cette infrastructure représente une opportunité pour Microsoft de jouer un rôle dans ce qui sera sûrement un cadre global d'optimisation énergétique plus dynamique que le monde déploiera dans les années à venir », a déclaré Lucas Joppa , directeur de l'environnement de Microsoft. Pour explorer davantage comment Microsoft peut tirer parti de son investissement dans les piles à hydrogène et les infrastructures associées, la société a nommé Joppa comme son représentant au Conseil de l'hydrogène, une initiative mondiale d'entreprises de premier plan dans les secteurs de l'énergie, des transports et de l'industrie pour stimuler l'économie de l'hydrogène.
Jpppa a déclaré que les scientifiques ont déjà prouvé que les piles à hydrogène peuvent être utilisées pour générer de l'énergie sans gaz à effet de serre à partir de l'élément le plus abondant de l'univers. « Nous savons comment le faire. Le conseil existe parce que nous ne savons pas nécessairement comment mettre à l'échelle la production d'hydrogène, le transport de l'hydrogène, l'approvisionnement en hydrogène et ensuite la consommation de celui-ci de différentes manières. Il y a encore beaucoup de travail à faire », dit-il.
Microsoft s'efforce de fournir aux clients du centre de données Azure une disponibilité de service « cinq neuf », ce qui signifie que le centre de données est opérationnel 99,999 % du temps. Les générateurs de secours sont allumés pendant les pannes du réseau électrique et autres interruptions de service. « Nous n'utilisons pas beaucoup les générateurs diesel », a déclaré Monroe. « Nous les démarrons une fois par mois pour nous assurer qu'ils fonctionnent et leur faisons un test de charge une fois par an pour nous assurer que nous pouvons leur transférer correctement la charge, mais en moyenne, ils couvrent une panne de courant moins d'une fois par an ».
Selon Brian Janous, directeur général de l'équipe de Microsoft pour la stratégie énergétique et de développement durable des centres de données, Microsoft recherche des technologies de remplacement du diesel qui maintiendraient ou amélioreraient la disponibilité des services et voient des promesses dans les piles à hydrogène et les batteries. « Le travail que l'équipe effectue aujourd'hui consiste vraiment à essayer d'évaluer la faisabilité de différentes solutions », a-t-il déclaré.
Les batteries fournissent déjà une alimentation de secours à court terme, comblant l'écart de 30 secondes entre une panne sur le réseau et le temps nécessaire pour alimenter les générateurs diesel. Les batteries plus avancées ont des durées plus longues. Pour rappel, les germes de l'utilisation de piles à hydrogène pour l'alimentation de secours ont été plantés au printemps 2018, lorsque des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory de Golden, au Colorado, ont alimenté un rack d'ordinateurs avec une membrane échangeuse de protons, ou PEM, pile à hydrogène. Monroe et ses collègues étaient sur place pour la démonstration.
Source : Microsoft
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FatAgnusMembre chevronnéMicrosoft ne dit pas comment il va produire l’hydrogène ! Pour rappel l’hydrogène n'existe pas à l'état naturel sur terre, pou obtenir ce précieux hydrogène, il faut dépenser de l’énergie, et plusieurs possibilités existent : peut l’extraire d’hydrocarbures, le produire par électrolyse de l’eau, mais alors… il aura fallu produire de l’électricité ou le produire par thermolyse de l’eau en la portant à très haute température. Il faut bien sûr aussi de l’énergie disponible.
Donc même si l'hydrogène n'émet pas de gaz à effet de serre, la production de l'hydrogène lui en émet. Microsoft nous sert du bon greenwashing.le 29/07/2020 à 19:48 -
calvaireExpert confirméc'est quoi le problème avec le nucléaire ?
pas cher, ne rejette pas de co2, fiable, produit beaucoup quand on veut ou on veut (en Russie il ont des centrales nucléaires sur bateau pour produire en fin fond de l'arctique)le 07/04/2024 à 10:38 -
FatAgnusMembre chevronnéToute activité humaine a un impact environnemental. L'hydrogène « verte » n'existe pas. Toute énergie a des avantages et des inconvénients. L'électricité « renouvelable » n'existe pas non plus (à par la foudre peut-être). Il existe des énergies dites « renouvelables », mais les collecteurs comme les éoliennes ou les panneaux solaires ne sont pas renouvelables, et dépendent de nombreux métaux et des énergies fossiles pour être fabriqués et installés.
Pour rappel, les accords de Paris prévoient de faire baisser nos émissions à effet de serre par trois d'ici 2050, donc 5 % tous les ans à partir de demain. Donc nous ne pouvons pas compter sur d'éventuelles « innovations » technologiques pour atteindre cet objectif ambitieux.
Comme dit plus haut, toute activité humaine a un impact environnemental, donc des batteries « non polluantes » ça n'existera jamais. Une voiture électrique peut même émettre plus de gaz à effet de serre qu'une voiture thermique si l'électricité est produite au charbon (40 % de l'électricité produite dans le monde provient du charbon). L’électricité comme l'hydrogène n'est pas une énergie primaire, donc il faut dire comment est produite l'électricité. Croire qu'il y aura assez de lithium pour produire assez de batteries pour un milliard de voitures est totalement utopique. Sans parler des dizaines d'années qu'il faudrait pour remplacer le parc existant.
Le projet va dans le mauvais sens (ce n'est pas un projet d'ailleurs, juste du greenwashing) puisqu'il liasse croire qu'on va pouvoir gérer la crise climatique en produisant de l'hydrogène via des éoliennes ou panneaux solaires pour alimenter les centre de données. Ce qui est bien sûr totalement faux, l'énergie fournie par les éoliennes et les panneaux solaires ne pourront jamais remplacer les 80 % de la production d'énergie qui est encore fossile à l'heure actuelle.
La seule solution pour vaincre la crise climatique est la décroissance, produire moins, consommer moins, se serrer la ceinture. Et non pas poursuivre cette fuite en avant en pensant que la technologie nous sauvera. La croissance verte est juste une utopie.le 29/07/2020 à 22:10 -
eric44000Membre avertiCela peut servir pour des villages isolées (cirque de Mafate à la Réunion, hameaux en Guyanne...). Mais il n'en reste pas moins que le diesel est plus économique.
Tout à fait d'accord. La production actuelle est très polluante et onéreuse. Les britanniques eux développent une batterie à air comprimée (ou liquéfiée pour être exact) de 250 MWh au Trafford Energy Park, près de Manchester. C'est bien plus écono-écolo.le 06/08/2022 à 18:51 -
Pierre Louis ChevalierExpert éminent séniorL'un n’empêche pas l'autre, c'est pertinent de diminuer la consommation, comme par exemple les projets du gouvernement pour encourager l'isolation des logements, tout en essayant de produire de l'énergie d'une autre façon. Troisième facteur : ne plus encourager la croissance de la population.le 29/07/2020 à 22:42
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FagusMembre expertPas forcément.
Croire qu'on fera de l'hydrogène avec des panneaux solaires et de l'éolien c'est juste une blague, pour des questions de rendement. Enfin si, on pourrait le faire comme on le fait maintenant, c'est à dire en utilisant du charbon et du pétrole pour fabriquer de l'éolien et des panneaux et la centrale à hydrogène. Mais si un jour on veut fabriquer le cycle complet sans apport fossile ça ne passera plus car l'éolien et le solaire ont un ROI (return on investissement) trop faible (le solaire ça a un ROI à 3,9 sans stockage et à 1,6 avec le stockage, l'éolien à 16 et 3,9, le nucléaire à 75). ça veut dire que le solaire photovoltaïque c'est juste du green -washing car il ne peut même pas produire assez pour se générer lui même et faire des excédents (le seuil de rentabilité du ROI c'est 4 à 7 selon les sources). Sans compter que rien que l'hydrolyse à basse température c'est 50% de rendement je crois (sans compter toutes les pertes liées au cycle complet de l'hydrogène : distribution, pile...) donc c'est mort, ça ne marchera jamais. D'autant plus que les catalyseurs utilisés à basse température sont je crois des éléments rares et coûteux.
Le pas forcément, c'est que le gouvernement actuel a tué le futur de la France. Ils ont arrêté le nucléaire et les réacteurs de 4e génération, ils ont vendu Alstom ; la compétence se perd. Alors que la 4e génération, c'était la solution au problème des actinides mineurs, la possibilité de ne pas manquer de combustible nucléaires pour quelques milliers d'années (le temps de voir venir...), et surtout, la possibilité de co-générer l'hydrogène par électrolyse à chaud en utilisant ce déchet nucléaire qu'est la chaleur, avec un rendement de 70% je crois , ce qui rend la filière hydrogène viable grâce au ROI énorme du nucléaire (qui peut encore monter si on diminue le minage comme on n'a plus besoin des mines pour quelques siècles rien qu'avec les réserves sur le sol français vu que le réacteur 4G est un surgénérateur (produit plus de combustible qu'il n'en consomme, ce qui est juste unique).
Et pourquoi cet arrêt ? Réponse officielle : car le cours actuel de l'uranium de justifie pas les investissements. C'est sûr que si on attend que le cours monte pour lancer une technologie qui met 20 ans à être lancée, on sera prêt le jour du problème, le jour où les décideurs du monde arrêteront de copiner avec les pseudo-écolos et se rendront compte que sans pétrole, gaz ou charbon, les éoliennes et panneaux ne peuvent plus être fabriqués, les turbines à gaz ne pourront plus produire les jours sans vent ni soleil, les moteurs thermiques à l'arrêt, et qu'il faut du nucléaire (comme le préconise largement le GIEC). Et on aura le choix entre revenir à la pauvreté (ie. l'ère pré-industrielle), ou la richesse apportée par l'énergie quasi-illimitée du nucléaire. Sauf que ce jour là, on devra acheter le surgénérateur russe ou chinois (car eux ont lancé l'industrialisation), s'ils veulent bien nous le vendre (vu le sentiment nationaliste chinois qui attend le jour de la revanche sur l'occident, je ne parierais pas dessus.)le 30/07/2020 à 13:02 -
LeruasMembre éclairéIl faudra bien les protéger des risques d'explosion des citernes d'hydrogène provoquant la destruction du datacenter... il y avait moins de risque avec le dieselle 25/03/2021 à 14:47
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MadmacMembre extrêmement actifOn peut transformé la planète en désert. Et créer des famines terribles.( Il semble que on arrêter d'enseigner aux gens que les plantes adorent le CO2 et s'en nourrissent) Mais ce qui emporte au bout du compte est de bien paraître sur Twitter et Facebook.le 14/05/2021 à 5:55
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FagusMembre expertces piles pourraient être une solution durable pour éviter les émissions de carbone. [...] La mention "vert" vient du fait que ces électrolyseurs sont alimentés par une énergie verte (par exemple, éolienne ou solaire) pendant le processus. [...] Nous avons un générateur qui ne produit aucune émission. C'est stupéfiant »
Si on considère qu'un panneau solaire doit produire pendant 8 ans environ pour compenser les émissions de carbone de sa production (sans compter le reste de la pollution de l'environnement), et que le cycle électricité->hydrogène->électricité a 20-25% de rendement... ah c'est ballot, on tombe sur 32 ans au moins pour amortir (sans compter toutes les dépenses liées à l'industrie de l'hydrogène). C'est ballot parce que les panneaux ont une durée de vie plutôt de 20 ans.
L'éolien c'est mieux... même si avec le cycle hydrogène en plus on doit tomber à un eROI vers 4 - nombre d'unité d'énergie produite pour une unité investie -, et que je crois qu'il faut un eROI vers 10 pour une société technologiquement avancée.
En pratique, ça sert surtout à alimenter l'illusion du scientisme de la croissance verte, même si apprendre à maîtriser l'hydrogène servira (quand on saura produire en masse de l'hydrogène, ce ne sera pas pour les data center - qu'on peut brancher directement sur le réseau plutôt que de créer une mini centrale à hydrogène sur place-). Cet hydrogène vert servira à alimenter l'industrie (qui utilise de l'hydrogène fossile actuellement)le 05/08/2022 à 22:15 -
virginiehMembre expérimentéQuand on voit qu'on arrive même pas à avoir un gouvernement qui impose ses décisions face aux très grandes entreprises ou aux lobbys, et que donc on ne peux pas avoir une politique écologique, au niveau mondial c'est encore pire parce que si les pays ne s'allient pas, les intérêts privés n'hésitent pas à le faire eux.le 08/08/2022 à 15:37