Google mise sur des petits réacteurs nucléaires pour soutenir l’essor de l’IA

À mesure que l’intelligence artificielle exige davantage de puissance de calcul, l’électricité devient un sujet stratégique pour les groupes technologiques. Google vient d’illustrer ce basculement en annonçant, le 14 octobre 2024, un accord avec la start-up américaine Kairos Power. Son objectif : sécuriser, à terme, une nouvelle source d’électricité nucléaire pour accompagner la croissance de ses centres de données.

L’annonce est importante à deux titres. D’abord parce qu’elle lie directement le développement de l’IA à une technologie nucléaire encore émergente. Ensuite parce qu’elle marque la première fois qu’une grande entreprise signe un accord d’achat d’électricité destiné à soutenir le développement de plusieurs petits réacteurs nucléaires avancés. Google ne devient pas exploitant de centrale : il s’engage à acheter une partie de la production future, ce qui peut aider le projet à trouver ses financements.

Ce que prévoit exactement l’accord entre Google et Kairos Power

L’accord porte sur le développement, aux États-Unis, d’un ensemble de réacteurs de Kairos Power capable de fournir jusqu’à 500 mégawatts, ou MW, d’électricité à Google. Cette puissance correspond à la capacité maximale que les installations pourront délivrer, et non à une quantité d’énergie déjà produite ou immédiatement disponible.

Le calendrier communiqué reste progressif. Google et Kairos Power visent une première mise en service d’ici 2030, puis un déploiement complet du portefeuille de réacteurs d’ici 2035. À la date de l’annonce, les lieux précis des centrales, leur nombre exact et les conditions financières de l’accord n’ont pas été rendus publics.

Il s’agit d’un contrat de développement et d’achat d’électricité. En pratique, Google apporte à Kairos Power une visibilité sur la demande future, tandis que la start-up doit encore mener la conception, la construction, les procédures d’autorisation et la mise en exploitation de ses installations. Ces étapes sont particulièrement longues dans le nucléaire, y compris pour des réacteurs de taille réduite.

Que sont les petits réacteurs nucléaires modulaires ?

Kairos Power fait partie des entreprises qui développent des réacteurs nucléaires avancés, souvent rangés dans la catégorie des petits réacteurs modulaires, ou SMR pour small modular reactors. L’idée est de concevoir des unités moins puissantes qu’une centrale nucléaire conventionnelle, avec des composants susceptibles d’être davantage standardisés et fabriqués en série.

La technologie choisie par Kairos Power diffère de celle des réacteurs à eau légère qui dominent aujourd’hui le parc nucléaire mondial. Son projet, appelé KP-FHR, repose sur un refroidissement à base de sels fluorés fondus et sur du combustible TRISO. Ce combustible est constitué de particules d’uranium enveloppées dans plusieurs couches de matériaux protecteurs. Kairos Power présente cette combinaison comme une voie vers des réacteurs à haute température dotés de caractéristiques de sûreté renforcées.

Il faut toutefois distinguer un concept prometteur d’une filière industrielle déjà éprouvée. Les réacteurs de Kairos Power ne fournissent pas encore d’électricité commerciale à un réseau. Son réacteur Hermes, autorisé à la construction dans le Tennessee par l’autorité américaine de sûreté nucléaire, la NRC, est un démonstrateur. Il doit permettre de tester la technologie et les méthodes de construction, mais n’est pas conçu pour vendre de l’électricité.

Le mot « modulaire » ne doit pas non plus laisser croire qu’un réacteur peut être installé comme un équipement informatique. Même plus compact, un projet nucléaire exige un site adapté, une instruction réglementaire détaillée, des règles de sûreté, une chaîne d’approvisionnement robuste, une gestion du combustible et un raccordement au réseau électrique.

Pourquoi les centres de données d’IA cherchent-ils une électricité disponible en continu ?

Les centres de données abritent les serveurs, les puces et les équipements de réseau qui font fonctionner les services numériques. L’entraînement et l’usage de grands modèles d’IA accroissent les besoins en calcul, donc la consommation électrique des infrastructures qui les hébergent. Or un centre de données doit rester alimenté à toute heure, avec une très grande fiabilité.

Google s’est fixé l’objectif de fonctionner avec une électricité décarbonée 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 d’ici 2030, sur chaque réseau où l’entreprise opère. Acheter de l’électricité solaire ou éolienne est indispensable à cette stratégie, mais ces productions dépendent respectivement de l’ensoleillement et du vent. Pour couvrir chaque heure de consommation, il faut les associer à d’autres ressources : stockage, réseaux électriques mieux interconnectés, pilotage de la demande, géothermie, hydraulique ou production nucléaire.

Le nucléaire possède ici une caractéristique recherchée par les opérateurs de centres de données : il peut produire une électricité bas-carbone de façon stable, indépendamment de la météo. Cela ne signifie pas qu’il résout seul le problème énergétique de l’IA. Les renouvelables restent centrales dans les achats d’électricité de Google, et l’entreprise devra continuer à diversifier ses approvisionnements selon les régions et l’état des réseaux.

L’accord de Google face aux autres choix énergétiques

La recherche d’une électricité abondante et moins carbonée est devenue un enjeu concurrentiel pour les entreprises du cloud et de l’IA. En septembre 2024, Microsoft a ainsi annoncé un contrat d’achat d’électricité de vingt ans avec Constellation pour soutenir le redémarrage envisagé de l’unité 1 de Three Mile Island, en Pennsylvanie. Cette unité, arrêtée en 2019, est distincte de l’unité 2, associée à l’accident nucléaire de 1979.

La différence est majeure : Microsoft s’appuie sur le redémarrage projeté d’un grand réacteur existant, dont la puissance annoncée est de 835 MW, sous réserve des autorisations et travaux nécessaires. Google, lui, soutient le développement de nouveaux réacteurs de plus petite taille. Dans les deux cas, le signal envoyé au marché est le même : les contrats de long terme conclus avec de très grands consommateurs pourraient contribuer au retour de projets nucléaires dans le débat énergétique américain.

Une réponse bas-carbone qui ne fait pas disparaître les contraintes du nucléaire

Sur le plan climatique, l’intérêt du nucléaire réside dans ses faibles émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble de son cycle de vie, comparées à celles des centrales fonctionnant au charbon ou au gaz. Pour une entreprise qui veut réduire l’empreinte carbone liée à ses activités numériques, disposer d’une production pilotable sans combustion fossile est donc attractif.

Mais l’équation environnementale ne se limite pas au carbone. Le nucléaire suppose de gérer des déchets radioactifs sur le long terme, de maîtriser les prélèvements et rejets d’eau selon les technologies employées, et de garantir une sûreté élevée pendant toute la durée de vie des installations. Les réacteurs avancés devront démontrer concrètement leurs performances et répondre aux exigences des régulateurs.

Les questions économiques sont tout aussi déterminantes. Les promoteurs des SMR espèrent réduire les coûts et les délais grâce à la standardisation. Pourtant, une première série de réacteurs doit encore créer ses usines, ses compétences, ses procédures et sa chaîne d’approvisionnement. L’expérience de nombreux grands projets énergétiques montre que les calendriers et les budgets peuvent évoluer fortement entre l’annonce d’un accord et la production effective des premiers kilowattheures.

Enfin, l’électricité ne se transporte pas instantanément d’un point à un autre sans contrainte. Le bénéfice concret pour les centres de données de Google dépendra des sites retenus, des réseaux locaux et de la manière dont les contrats seront structurés. Un accord d’achat d’énergie améliore le financement d’une centrale, mais ne signifie pas nécessairement qu’un serveur donné sera physiquement alimenté par cette centrale à chaque instant.

Ce que l’accord révèle de la course à l’IA

Le partenariat entre Google et Kairos Power dépasse le seul sujet du nucléaire. Il montre que l’infrastructure physique de l’IA, des puces aux réseaux électriques, devient aussi stratégique que les modèles eux-mêmes. La capacité à construire des centres de données, à les raccorder et à assurer leur alimentation pourrait peser sur la vitesse de déploiement des nouveaux services d’IA.

Pour les fournisseurs d’électricité, cette évolution change également l’échelle de la demande. Un campus de centres de données peut représenter une charge considérable et régulière pour un réseau local. Cela peut accélérer les investissements dans les lignes à haute tension, le stockage et les nouvelles capacités de production, mais aussi créer des tensions avec les besoins des autres consommateurs si les infrastructures ne suivent pas.

Google présente l’accord comme un complément à ses efforts dans les énergies propres. C’est un point essentiel : aucune technologie ne paraît suffisante, à elle seule, pour répondre à la fois à l’augmentation de la demande numérique, aux objectifs climatiques et aux impératifs de fiabilité. Les choix qui se dessinent associent plutôt plusieurs solutions, adaptées aux contraintes de chaque territoire.

Ce qu’il faut surveiller d’ici 2030

La première question sera réglementaire. Kairos Power devra franchir les étapes nécessaires pour transformer son démonstrateur en centrales commerciales et obtenir les autorisations correspondantes. Le calendrier de la NRC, la disponibilité du combustible et la capacité de la filière industrielle à construire plusieurs unités seront décisifs.

Il faudra aussi suivre les modalités pratiques de l’accord. Les sites, la puissance de chaque réacteur, les raccordements aux réseaux et le prix de l’électricité n’ont pas été détaillés publiquement. Ces informations permettront de mesurer si ce modèle peut être reproduit par d’autres entreprises technologiques.

Enfin, la promesse de la modularité devra être vérifiée sur le terrain. Si les premiers projets respectent leurs coûts, leurs délais et leurs objectifs de sûreté, les petits réacteurs pourraient devenir une option supplémentaire pour les industriels ayant besoin d’électricité continue et bas-carbone. Dans le cas contraire, l’accord de Google restera surtout le symbole d’une période où l’IA a remis l’énergie au centre de la stratégie des géants du numérique.