L'explosion de la GenAI a déclenché une vague d'investissements sans précédent dans les datacenters depuis 2022. En analysant 420 projets prévus aux États-Unis d'ici 2035, représentant quelque 113 GW de capacité électrique planifiée, les chercheurs Olivier Darmouni (HEC Paris), Clemens Lehner et Yuqi Zhang (Columbia Business School) dressent un bilan ambivalent dans une récente étude The Energy Cost of AI and Data Centers : les effets sur les prix nationaux de l'électricité seraient modestes, mais les coûts climatiques et les tensions régionales pourraient se révéler considérables. 

À l'échelle nationale, les prix de l'électricité aux États-Unis n'augmenteraient que d'environ 2%, en raison des importantes capacités de réserve des centrales à combustibles fossiles, qui ne tournent qu'à 60 à 70 % de leur capacité. Le secteur de l'énergie, en revanche, s'annonce comme le grand bénéficiaire de la révolution IA : les profits des producteurs d'électricité progresseraient d'environ 60 Md$ par an, et ceux des fournisseurs de gaz naturel d'environ 20 Md$ supplémentaires. 

Des tensions régionales explosives 

La réalité est toutefois bien plus sombre au niveau local. Près de la moitié des datacenters américains se concentrent dans quelques États - Virginie, Texas, Caroline du Nord et du Sud - où les prix de gros de l'électricité pourraient bondir de 20 à 40 %, et les pertes de production des secteurs non-datacenters atteindre 0,3 % du PIB régional. Cette concentration géographique extrême - 42 comtés représentent à eux seuls 80 % de la capacité planifiée - amplifie mécaniquement les déséquilibres locaux. 

L'Europe n'est pas épargnée. Avec plus de 50 nouveaux sites annoncés dans des métropoles comme Londres ou Paris, le Vieux Continent, second hub mondial de datacenters, pourrait connaître des hausses de prix de l’électricité similaires de 20 à 40 %. Dans l’hexagone, la spécificité du mix énergétique nucléaire offre cependant une fenêtre d'opportunité : « En France, l'augmentation de la production nucléaire offre la possibilité de limiter à la fois l'augmentation des prix et de l'empreinte carbone. Le leadership en matière d'IA et la relance du nucléaire sont deux questions stratégiques intimement liées », souligne Olivier Darmouni. 

80 Md$ de facture climatique 

Le chiffre le plus alarmant de l'étude reste celui des coûts climatiques et sociaux. Si la nouvelle demande électrique est principalement absorbée par des centrales à gaz - ce que projette l'Agence internationale de l'énergie (AIE) comme scénario dominant jusqu'en 2030 -, la hausse des émissions de CO₂ engendrerait jusqu'à 80 Md$ de coûts sociaux et climatiques par an, calculés sur la base d'un coût social du carbone de 200 $ la tonne. Ce montant annulerait largement les 20 Md$ de profits supplémentaires engrangés par les seuls producteurs d'énergies fossiles. 

« L'expansion des datacenters produit des effets profondément ambivalents. D'un côté, les capacités existantes des infrastructures fossiles permettent d'augmenter rapidement la production pour répondre à la nouvelle demande, alimentant ainsi une spirale de hausse des émissions carbone et d'aggravation des dommages climatiques. De l'autre, la rentabilité croissante du secteur des énergies renouvelables pourrait accélérer massivement l'innovation verte », analyse Olivier Darmouni. 

Le gaz, talon d'Achille de la transition 

Les chercheurs identifient deux risques structurels majeurs : la fragilisation de la fiabilité des réseaux électriques, dont les marges de réserve sont absorbées par les datacenters, et l'exposition accrue à la volatilité des prix des combustibles fossiles. Dans un contexte géopolitique tendu, ce second risque prend une acuité particulière. « La guerre entre les États-Unis et l'Iran a accentué la volatilité des prix et les risques financiers sur le marché américain de l'électricité. Les énergies renouvelables présentent un avantage majeur, car elles permettent de mieux se prémunir contre les tensions géopolitiques », rappelle le chercheur de HEC Paris.

Construire davantage de renouvelables n'aurait que peu d'effet sur les prix de l'électricité - grâce aux capacités de réserve existantes -, mais réduirait significativement les émissions et redistribuerait les profits au sein du secteur énergétique, au détriment des producteurs de gaz. Ce basculement vers le vert reste néanmoins coûteux : selon les données du National Renewable Energy Laboratory (NREL), les coûts de construction des infrastructures gazières ont bondi de 65 % depuis 2022, mais ceux des renouvelables ont aussi progressé de 42 % à 53 %. « À mesure que les capacités électriques se resserrent, les goulets d'étranglement dans les chaînes d'approvisionnement, combinés aux pressions inflationnistes, rendent la construction de nouvelles centrales à gaz plus coûteuse que jamais », conclut le professeur Darmouni.