Google signe pour des mini-réacteurs nucléaires afin d’alimenter ses data centers

Le développement fulgurant de l’intelligence artificielle place l’électricité au centre de la stratégie des géants du numérique. Google vient d’en donner une illustration concrète : le groupe a annoncé, le 14 octobre 2024, un accord avec la start-up américaine Kairos Power pour acheter de l’électricité issue de petits réacteurs nucléaires modulaires. L’ambition est considérable, jusqu’à 500 MW de capacité nucléaire d’ici à 2035, mais elle reste conditionnée à la construction effective des centrales et à l’obtention des autorisations nécessaires.

L’annonce mérite d’être lue avec précision. Google ne dit pas acheter Kairos Power, ni construire seul une centrale nucléaire dans ses propres data centers. Il s’agit d’un accord de développement et d’achat d’électricité, destiné à faire émerger plusieurs projets de réacteurs aux États-Unis. Pour l’entreprise, l’enjeu est de disposer à terme d’une production d’énergie décarbonée, disponible de façon continue, afin d’accompagner l’augmentation de ses besoins informatiques.

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

L’accord conclu avec Kairos Power organise le déploiement progressif de plusieurs centrales équipées de petits réacteurs modulaires, souvent désignés par le sigle anglais SMR, pour Small Modular Reactor. Google s’engage à acheter l’électricité produite par ces installations, qui doit être injectée dans les réseaux électriques américains.

Le calendrier annoncé comporte une première étape plus modeste, puis une montée en puissance :

La capacité de 500 MW correspond à la puissance maximale que ces installations pourraient fournir lorsqu’elles fonctionnent. Elle ne doit pas être confondue avec une quantité annuelle d’énergie, habituellement exprimée en mégawattheures ou en térawattheures.

Le projet initial doit donc reposer sur un réacteur de 50 MW. Les trois centrales suivantes auraient chacune deux unités de 75 MW, pour atteindre sept réacteurs et 500 MW au total. Cette progression en plusieurs étapes doit permettre de tester le modèle industriel avant d’en augmenter la taille.

Pourquoi les data centers et l’IA ont-ils besoin de davantage d’électricité ?

Un data center rassemble des serveurs, des équipements de réseau et des systèmes de refroidissement. Il assure le stockage de données, l’exécution d’applications en ligne, les services de cloud computing et, de plus en plus, les calculs nécessaires à l’intelligence artificielle.

L’IA générative accroît cette demande pour deux raisons. D’abord, l’entraînement de grands modèles exige d’importantes grappes de processeurs qui réalisent un très grand nombre d’opérations en parallèle. Ensuite, une fois le modèle entraîné, chaque requête d’utilisateur mobilise elle aussi des serveurs pour générer une réponse, une image, du code ou une synthèse. À grande échelle, ces usages s’ajoutent aux besoins déjà importants des services numériques traditionnels.

Google n’a pas indiqué quelle part des 500 MW serait attribuée à Gemini, à un produit particulier ou à un data center précis. L’entreprise présente néanmoins l’accord comme un moyen de soutenir la croissance de ses infrastructures de données et de ses activités d’IA.

L’intérêt du nucléaire, du point de vue d’un opérateur de data centers, est sa capacité à produire de l’électricité avec de faibles émissions de carbone et de manière pilotable, indépendamment de l’ensoleillement ou du vent. Cela ne signifie pas qu’un réacteur alimentera physiquement un site Google particulier : l’électricité circule sur un réseau partagé. Le contrat vise plutôt à ajouter une production bas carbone au réseau où les centres de données sont raccordés.

Google s’est fixé l’objectif de fonctionner avec une électricité décarbonée 24 heures sur 24, partout où il opère, d’ici à 2030. Cet accord nucléaire s’inscrit dans cette stratégie, aux côtés des achats d’électricité renouvelable et des efforts de pilotage de la consommation. Il ne suffit toutefois pas, à lui seul, à atteindre cet objectif pour l’ensemble des activités mondiales du groupe.

Qu’est-ce qu’un petit réacteur modulaire ?

Un SMR est un réacteur nucléaire de puissance plus faible qu’un grand réacteur conventionnel. Le terme modulaire renvoie à l’idée que certains composants pourraient être fabriqués de manière standardisée, puis assemblés sur le site de la centrale. En théorie, cette approche peut permettre de construire des unités plus petites, de les déployer par étapes et d’adapter plus finement la production aux besoins locaux.

Il faut cependant distinguer la promesse industrielle de la réalité opérationnelle. Le caractère modulaire ne garantit pas automatiquement des coûts plus faibles, des chantiers plus rapides ou une sûreté supérieure. Ces résultats dépendront des choix techniques, des cadences de fabrication, de l’expérience acquise par les exploitants et du contrôle des autorités de sûreté.

Kairos Power développe un modèle de réacteur à haute température refroidi par un sel de fluorure fondu, connu sous le nom de KP-FHR. Son combustible repose sur des particules dites TRISO, conçues pour retenir les produits de fission. La société a obtenu en décembre 2023 une autorisation de construction de l’autorité américaine de sûreté nucléaire pour Hermes, un réacteur de démonstration non destiné à produire de l’électricité commerciale.

Cette autorisation constitue une étape importante pour Kairos Power, mais elle ne vaut pas autorisation générale pour les centrales envisagées avec Google. Chaque projet commercial devra encore franchir des étapes de conception, de licence, de construction, de raccordement au réseau et de mise en service.

Un contrat d’électricité, pas une centrale prête à fonctionner

L’annonce de Google est stratégique, mais elle ne rend pas l’électricité nucléaire disponible dès 2024. Le premier objectif de production est fixé à 2030, soit un horizon de six ans. Dans le nucléaire, le respect d’un tel calendrier dépend de facteurs nombreux : validation technique, procédures de sûreté, choix et préparation des sites, disponibilité des équipements, compétence de la chaîne industrielle et raccordement au réseau.

Les 500 MW envisagés représentent par ailleurs une capacité significative, mais limitée à l’échelle du système électrique américain et des infrastructures mondiales de Google. Le projet est donc moins une solution unique à la hausse des besoins de l’IA qu’une diversification du portefeuille énergétique du groupe.

Les atouts recherchés et les questions que le nucléaire ne résout pas

Pour une entreprise technologique, l’intérêt d’une production nucléaire repose sur trois qualités : une électricité bas carbone, une production continue et une capacité qui peut compléter les renouvelables. L’éolien et le solaire sont essentiels à la décarbonation, mais leur production varie avec les conditions météorologiques. Une centrale nucléaire peut contribuer à couvrir les périodes où ces sources produisent moins, sous réserve des arrêts programmés de maintenance ou d’éventuels incidents.

Le nucléaire conserve néanmoins des contraintes lourdes. Les déchets radioactifs doivent être gérés sur le long terme. La sûreté exige des normes strictes, des dispositifs de protection et une supervision indépendante. Les chantiers peuvent aussi connaître des retards et des dépassements de coûts, en particulier lorsqu’il s’agit de premiers exemplaires d’une technologie nouvelle.

L’accord Google-Kairos ne tranche pas ces débats. Il illustre plutôt le retour du nucléaire dans les réflexions de grandes entreprises confrontées à des besoins électriques plus soutenus. Le point décisif sera la capacité de Kairos Power à faire passer son concept du stade de démonstration à des centrales commerciales exploitées dans les délais annoncés.

Le signal envoyé au secteur technologique

La décision de Google intervient dans un contexte de regain d’attention pour l’énergie nucléaire aux États-Unis. En septembre 2024, Microsoft a notamment conclu un accord avec Constellation Energy pour soutenir le redémarrage envisagé d’un réacteur de la centrale de Three Mile Island, en Pennsylvanie. Les approches diffèrent, mais le constat est commun : les grandes entreprises numériques cherchent des sources d’électricité décarbonée capables de répondre à une consommation stable et élevée.

Cette dynamique peut aider des technologies nucléaires émergentes à obtenir des clients de long terme, ce qui facilite la recherche de financements et la planification des projets. Elle soulève aussi une question d’intérêt général : comment répartir une électricité bas carbone encore limitée entre les besoins des ménages, de l’industrie, des transports électrifiés et des data centers ?

L’essor de l’IA ne rend pas automatiquement le nucléaire incontournable. L’efficacité énergétique des puces et des logiciels, le choix des lieux d’implantation des data centers, l’amélioration des réseaux, le stockage de l’électricité et le développement des renouvelables restent tout aussi importants. L’accord avec Kairos Power montre toutefois que, pour Google, aucune de ces pistes ne suffira isolément.

Ce qu’il faut surveiller d’ici à 2030

Le premier indicateur sera l’avancement de Kairos Power sur son réacteur de démonstration Hermes et sur les autorisations nécessaires à des unités commerciales. Les régulateurs américains devront évaluer une technologie différente des réacteurs à eau légère les plus répandus dans le parc nucléaire actuel.

Il faudra aussi suivre la désignation des sites, les conditions de raccordement aux réseaux électriques et la capacité de l’entreprise à industrialiser ses composants. La promesse des SMR repose largement sur la répétition de modèles standardisés : le premier chantier est généralement le plus incertain, tandis que les suivants peuvent bénéficier d’éventuels apprentissages.

Enfin, Google devra démontrer comment cette production s’articule avec son objectif d’électricité décarbonée en continu. Le contrat signé en octobre 2024 est une étape marquante pour le financement potentiel de nouveaux réacteurs. Sa portée réelle dépendra de ce qui se passera entre la signature, les permis et les premiers mégawatts effectivement injectés sur le réseau américain.