Si vous savez quelque chose sur les énergies renouvelables, vous avez probablement entendu parler de son problème d’intermittence : le soleil ne brille pas toujours et le vent ne souffle pas toujours, de sorte que la production d’énergie à partir d’énergies renouvelables ne fournit pas le type de production d’énergie constante des énergies fossiles. combustibles ou l’énergie nucléaire.
Il y a aussi le problème de la surproduction d’énergies renouvelables, qui pourrait menacer les surtensions du réseau électrique, et l’énergie excédentaire doit essentiellement être évacuée du réseau, ce qui gâche son utilité potentielle.
Bien que la technologie des batteries ait fait des progrès ces dernières années, nous n’en sommes pas au point où le stockage d’énergie à grande échelle est possible. Jusque-là, les problèmes d’intermittence des énergies renouvelables entravent leur adoption généralisée.
C’est le défi que les chercheurs de l’Université de Californie du Sud tentent de résoudre avec une solution inédite : les batteries d’informations.
Des infos quoi ?
L’idée d’une batterie d’informations n’est pas si étrange si vous y réfléchissez. Le problème que nous essayons de résoudre est de rendre les énergies renouvelables plus systématiquement productives. La seule raison pour laquelle nous produisons de l’énergie est de la convertir en une sorte de travail pratique, qu’il s’agisse de faire fonctionner le moteur d’une voiture, de faire fonctionner le système de climatisation de votre maison ou d’alimenter un centre de données Google.
Bien que la solution à long terme pour fournir à tous ces éléments une énergie renouvelable soit la technologie de batterie traditionnelle, nous pouvons prendre des mesures pour accélérer les choses. C’est là que les batteries d’information entrent en jeu.
« Au train où vont les choses, dans cinq ans, la quantité d’énergie renouvelable gaspillée en Californie chaque année sera équivalente à la quantité d’énergie utilisée chaque année par LA », a déclaré Barath Raghavan, professeur adjoint en informatique à la Viterbi School of USC. Ingénierie.
Trouver une utilisation productive de l’énergie excédentaire pourrait grandement contribuer à équilibrer les demandes d’énergie exercées sur les énergies renouvelables pendant les périodes de faible production d’électricité. L’idée est de déplacer efficacement cette consommation d’énergie des périodes de sous-production vers des périodes de surproduction et de stocker le résultat de ce travail pour une utilisation ultérieure.
Vous ne pouvez pas vraiment faire cela avec une voiture ou un climatiseur, mais vous pouvez le faire avec le traitement des données, où le concept de batterie d’informations entre en jeu.
Stocker de l’énergie à partir d’énergies renouvelables est difficile, mais stocker des données est incroyablement facile, donc plutôt que de stocker l’énergie d’un panneau solaire qu’un centre de données pourrait utiliser la nuit, demandez au centre de données d’effectuer des calculs prévisibles pendant les périodes de surproduction. Ensuite, le centre de données peut stocker ces résultats jusqu’à ce qu’ils soient nécessaires plus tard, ce qui est une opération beaucoup moins énergivore.
« Nous avons observé que si nous pouvons prédire d’éventuels calculs qui pourraient se produire à l’avenir, nous pouvons effectuer ces calculs maintenant, tant qu’il y a de l’énergie disponible, et stocker les résultats, qui contiennent maintenant de l’énergie incarnée », a déclaré Raghavan.
Comment pourriez-vous prévoir le travail informatique à l’avance ?
L’une des principales caractéristiques de l’idée de la batterie d’informations, que Raghavan et Jennifer Switzer, Ph.D. étudiant à l’Université de Californie à San Diego, décrit dans un article récent publié dans l’ACM Energy Informatics Review, est que beaucoup de travail de calcul est connu à l’avance.
« Imaginez qu’une grande tâche de calcul ressemble à un grand puzzle, où chaque pièce est un morceau de calcul », a déclaré Raghavan à TechRadar cette semaine. « Vous pourriez tout faire en une seule fois – un puzzle d’une seule pièce – si vous savez à l’avance ce que seront tous les calculs. Mais souvent, vous ne savez pas à 100 % ce que sera une tâche future. Donc, à la place, vous pourriez imaginer fragmenter ce grand calcul en plusieurs pièces de puzzle plus petites.
« Bien que tout ne puisse pas être fait à l’avance, beaucoup peuvent l’être. Ainsi, seule une petite quantité doit être effectuée en temps réel (les quelques petites pièces qui n’étaient pas pré-calculables), le reste profitant de pièces calculées exécutées de manière spéculative. . »
De plus, bon nombre de ces calculs sont susceptibles d’être réutilisables pour différentes applications ou calculs, de sorte que les économies d’énergie résultant du travail informatique répétitif en temps réel peuvent vraiment commencer à s’accumuler.
Cela ne coûte-t-il pas de l’énergie pour stocker toutes ces données ?
Oui, mais pas à peu près à la même échelle.
Pour lire, écrire ou interagir autrement avec la batterie d’informations, vous auriez évidemment besoin de dépenser de l’énergie. Mais avec le stockage à long terme, une fois que les données sont écrites sur la batterie et indexées pour les rendre facilement accessibles, le coût énergétique de leur utilisation est minuscule par rapport à l’énergie nécessaire pour recalculer ces mêmes données en temps réel.
« Cela dépend du support de stockage et du type de calcul, mais nous parlons de beaucoup, beaucoup plus efficace en général », nous a dit Raghavan.
« En tant que calcul très approximatif (très loin de l’enveloppe), un disque dur de serveur haut de gamme a une énergie intrinsèque d’environ 2 GJ, ce qui est un peu plus qu’un smartphone et équivaudrait à environ 1 kJ/Mo en état stable, et le MB est ici les données de sortie (qui auront l’énergie intrinsèque du calcul).
« Sa consommation d’énergie opérationnelle est faible – environ 4 W. »
Ces économies d’énergie seraient-elles suffisantes pour résoudre le problème d’intermittence des énergies renouvelables ? Peut-être pas assez en soi, étant donné que la quantité d’énergie nécessaire pour faire fonctionner les ordinateurs du monde augmente à un rythme rapide. Mais avant de pouvoir vraiment parler de produire plus d’énergie, s’assurer que nous utilisons pleinement l’énergie que nous produisons est un pas majeur dans la bonne direction.