Bonjour Robin, pour commencer, pourriez-vous vous présenter en quelques mots ?

Bonjour. Je suis enseignant-chercheur en génie électrique à l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (UTBM). Mes recherches, réalisées dans le cadre des laboratoires FEMTO-ST et FCLAB, concernent principalement l’intégration des énergies renouvelables et du stockage de l’énergie, notamment sous forme d’hydrogène, dans les réseaux électriques. Je coordonne le projet HyDATA.

 

Justement le projet HyDATA. Lancé en juillet 2020, celui-ci a pour objectif de démontrer comment l'hydrogène peut contribuer à décarboner le numérique. Pouvez-vous nous en dire plus ?

HyDATA est un projet financé par BPI France et la Région Bourgogne-Franche-Comté et soutenu par le Pôle Véhicule du Futur qui vise à réaliser un démonstrateur d’une alimentation de secours de datacenter à hydrogène, en remplacement des générateurs diesels, polluants et bruyants. Il rassemble quatre partenaires : la startup H2SYS, concepteur et fabricant de générateurs à hydrogène, la PME MAHYTEC, fabricant de réservoirs de stockage d’hydrogène et de systèmes de production et distribution d’hydrogène, la PME TRINAPS, opérateur télécom fondateur et exploitant du datacenter EXTENDO à Belfort, et l’Université de Franche-Comté à travers les laboratoires FEMTO-ST et FCLAB.

 

Après une première étape réussie, vous travaillez d’ores et déjà à la seconde phase du projet, à savoir intégrer le système hydrogène à un datacenter existant  

Cette première étape nous a en effet permis de valider le bon fonctionnement et les performances de l’ensemble, du stockage d’hydrogène jusqu’à l’alimentation de la baie de serveurs, en passant par le système pile à combustible. La seconde phase du projet, sur laquelle nous travaillons aujourd’hui, a deux objectifs : d’une part intégrer le démonstrateur directement au datacenter EXTENDO tout en limitant l’impact sur les surfaces occupées grâce une installation en conteneurs à l’extérieur, et d’autre part augmenter la puissance secourue et donc la quantité d’hydrogène stockée pour assurer une autonomie de 48 heures, tout en réduisant le temps de réponse du système à la milliseconde.

 

Vous parlez d’une autonomie de 48 heures. A quand une autonomie illimitée ? Quels sont les défis techniques à relever pour y arriver ?

La seconde phase du projet repose sur la combinaison de stockage d’hydrogène à haute pression, qui permet d’assurer l’autonomie d’alimentation, et à basse pression, qui alimente directement le générateur à pile à combustible. La conception de la solution que nous proposons nous permet de recharger la partie haute pression tandis que le partie basse pression continue à alimenter le générateur, ce qui permet, en théorie, une autonomie illimitée tant que l’approvisionnement en hydrogène peut être assuré.

 

 

 

Atos et HDF Energy ont récemment annoncé une initiative commune ayant pour objectif la mise en opération, dès 2023, d’un premier datacenter fonctionnant entièrement à l'hydrogène décarboné. Selon vous, dans quelle mesure l’hydrogène vert va être utilisé pour alimenter les datacenters dans les 5-10 années à venir ? 

L’alimentation d’un datacenter entier par de l’hydrogène vert repose sur la disponibilité de cet hydrogène en quantités suffisantes, ce qui devrait se développer fortement dans les années à venir malgré des coûts encore plus élevés que pour d’autres sources d’énergie. Cependant, dans des cas où les émissions sont une contrainte forte ou encore là où le réseau électrique n’est pas disponible ou fiable, les solutions hydrogène peuvent d’ores et déjà être compétitives. Des perspectives se dessinent également pour permettre aux solutions que nous développons de remplacer certaines fonctions réalisées par d’autres équipements, comme les alimentations sans interruption.

 

Les freins au développement d’une filière hydrogène verte en France seraient donc aujourd’hui plus d’ordre économique et politique que technique. La stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France lancé par le gouvernement en septembre dernier devrait donc être un accélérateur pour le développement de datacenters propres ? 

La stratégie nationale pour l’hydrogène décarboné lancée récemment doit en effet permettre d’accélérer la transition énergétique via l’hydrogène, à travers la création d’une filière industrielle dédiée. On assiste aujourd’hui à une montée en puissance et en maturité des applications de l’hydrogène ainsi qu’une plus grande couverture de la chaine de valeur, de la production (notamment via l’électrolyse) à la consommation. On observe également chaque jour que l’existence d’écosystèmes hydrogène joue un rôle prépondérant dans l’émergence de nouvelles solutions compétitives. Enfin, la baisse continue de coûts du renouvelable et du stockage, dont l’hydrogène, accompagnée de l’augmentation des capacités installées, laisse entrevoir le moment où l’hydrogène vert sera compétitif avec l’hydrogène carboné ou gris. Les datacenters sont donc l’un des secteurs d’application prometteurs de l’hydrogène, en particulier du fait du volontarisme observé sur ces sujets chez les opérateurs de ces infrastructures.

 

Le nombre de datacenters hyperscale n’a cessé d’augmenter ces dernières années. Pourtant il apparaît aujourd’hui irréaliste d’envisager à court terme qu’un centre de données d’une telle taille soit alimenté uniquement en énergies renouvelables. La nécessaire transition énergétique va-t-elle entraîner dans les années à venir le développement de plus petits data centers à une échelle plus locale ?

Au sein de FEMTO-ST et FCLAB, nous menons depuis plusieurs années des travaux sur l’alimentation d’un datacenter de l’ordre du MW uniquement à partir de sources renouvelables intermittentes locales dans le cadre du projet DATAZERO, financé par l’Agence Nationale de la Recherche, et de sa suite, DATAZERO2.  Nous avons montré que c’est techniquement possible, justement en utilisant de l’hydrogène pour pallier les variations du renouvelable, jusqu’aux saisons. Cela implique cependant de revoir assez profondément la façon dont l’énergie est gérée, distribuée et utilisée afin d’assurer les niveaux de disponibilité nécessaires. Par ailleurs, les énergies renouvelables comme le photovoltaïque et l’éolien peuvent être disponibles à toutes les puissances installées, au moins en théorie. Les questions économiques restent toutefois, à ce jour, le frein principal au développement de ce type d’installations, bien que les contraintes liées à l’utilisation des surfaces au sol pour le renouvelable peuvent également poser problème suivant la localisation du datacenter.  Concernant les petits datacenters, on peut imaginer la possibilité d’un maillage de datacenters locaux autonomes en énergie, mais des questions similaires aux précédentes se poseront également dans ce cas. L’avantage que nous voyons à avoir le datacenter EXTENDO comme partenaire est que sa conception offre la souplesse pour mener des expérimentations sans mettre en péril la production, et que les résultats peuvent être facilement visibles compte-tenu des besoins en énergie.