Executive Summary
La migration vers le cloud au cours de la dernière décennie a été substantielle et transformative pour les entreprises de tout industrie. Les dépenses mondiales des utilisateurs finaux de services de cloud public ont connu une croissance significative, atteignant environ 411,4 milliards de dollars en 2023, contre 304,9 milliards de dollars en 2021. Cette croissance a été stimulée par la 'scalabilité', la flexibilité et la rentabilité offertes par les services cloud, notamment ceux des géants du cloud - Amazon Web Services, Google Cloud et Microsoft Azure - qui ont enregistré un taux de croissance annuel combiné de 25 % au cours de la dernière décennie.
Néanmoins cette expansion rapide a suscité des préoccupations environnementales. L'empreinte carbone de l'industrie du cloud est loin d'être neutre, certaines estimations suggérant qu'elle est comparable aux émissions de carbone de l'industrie de l'aviation. De plus, les émissions de carbone des services cloud devraient bientôt être l'un des trois critères les plus importants dans les décisions d'achat de services IT. Cela a conduit à une pression accrue sur les fournisseurs de cloud pour qu'ils adoptent une stratégie climatique plus transparente, avec une feuille de route claire pour limiter leur impact environnemental.
Cet article vous aidera à évaluer l'impact environnemental du cloud, le rôle des énergies renouvelables, l'importance du GreenOps et interrogera le futur de la durabilité du cloud. Nous vous encourageons à explorer les sections qui résonnent avec vos intérêts et besoins.
Comprendre l'Impact Environnemental du Cloud
Les Centres de Données sont avides d'énergie
Les centres de données, qui constituent l'épine dorsale des services cloud, sont des consommateurs importants d'énergie. Cette énergie est utilée non seulement pour alimenter les serveurs, les dispositifs de stockage et l'équipement réseau, mais aussi pour alimenter l'infrastructure de refroidissement complexe et conçue pour maintenir ces systèmes opérationnels. Un seul centre de données peut consommer l'électricité équivalente à celle consommée par 50 000 foyers américains.
Si l'ensemble du cloud devait migrer vers les installations des géants du cloud -AWS, Microsoft Azure, Google Cloud Platform-, nous pourrions constater une baisse de la consommation d'énergie pouvant atteindre 25 %, de part la meilleure efficacité et scalabilité des centres de données des leaders mondiaux du cloud. Néanmoins, la menace imminente d'une augmentation des températures mondiales de 2,7 °C d'ici la fin du siècle souligne encore davantage l'urgence de traiter cette question.
Scopes: la portée des Émissions
Comprendre l'impact environnemental de l'informatique en nuage nécessite une familiarité avec le concept de 'scope' des émissions. Les émissions sont généralement catégorisées en trois scopes :
Le Scope 1 fait référence aux émissions directes provenant de sources détenues ou contrôlées.
Le Scope 2 couvre les émissions indirectes issues de la production d'électricité, de vapeur, de chauffage et de refroidissement achetés et consommés par l'entreprise déclarante.
Le Scope 3 englobe toutes les autres émissions indirectes survenant dans la chaîne de valeur d'une entreprise, souvent appelées « embedded emissions » en anglais.
Pour le Cloud, il est en général observé que les Scopes 1 et 2 représentent ensemble environ 30 % de l'empreinte carbone typique de l'utilisation du Cloud, tandis que le Scope 3, ou les émissions indirectes de la chaîne logitique, représentent les 70 % restants.
Consommation d'Eau et Épuisement des Ressources Abiotiques
Aux côtés de la consommation d'énergie et des émissions de carbone, un autre aspect environnemental clé lié aux centres de données est l'utilisation de l'eau et l'épuisement des ressources abiotiques. De nombreux centres de données utilisent d'importantes quantités d'eau à des fins de refroidissement, contribuant à la surconsommation de cette ressource précieuse. De plus, la construction et l'exploitation des centres de données impliquent une consommation substantielle de matériaux non renouvelables, impactant les ressources finies de la Terre.
Compte tenu de la gravité de ces défis pour les utilisateurs du Cloud, on observe une reconnaissance croissante de la nécessité de mettre en place des stratégies commerciales rentables, efficaces et durables telles que le FinOps et le GreenOps. Ces approches aident les organisations à gérer et à optimiser leurs dépenses liées au cloud et leur impact environnemental, nous conduisant ainsi vers un avenir plus durable dans le domaine du Cloud.
Mesurer l'Impact Environnemental du Cloud
Le protocole des gaz à effet de serre (GES)
Le protocole des gaz à effet de serre (Green House Gas - GHG), une norme internationale largement utilisée pour comprendre, quantifier et gérer les émissions de gaz à effet de serre, joue un rôle crucial dans la mesure de l'impact environnemental de l'informatique en nuage :
Le Standard de Comptabilité et de Reporting du GHG Protocol définit des méthodes pour établir les limites organisationnelles et déterminer quelles entités et quels actifs sont inclus, tels que les filiales, les coentreprises, les partenariats, les installations et les véhicules.
Le Standard de Comptabilité et de Reporting de la Chaîne de Valeur Corporative (Scope 3) du GHG Protocol est utilisé pour les émissions du Scope 3, qui englobent les émissions résultant de l'utilisation par une entreprise de services de cloud. Cependant, la catégorie sous laquelle les émissions liées au cloud sont classées dépend du cas d'utilisation spécifique du cloud.
Les métriques
Plusieurs métriques sont utilisées pour évaluer l'impact environnemental de l'informatique en nuage. Celles-ci comprennent :
Les émissions de carbone sont mesurées en tonnes équivalentes de dioxyde de carbone (tCO2e). Cette valeur représente différents gaz à effet de serre et leurs différents potentiels de réchauffement global convertis en tonnes équivalentes de dioxyde de carbone.
La consommation d'eau,
Les déchets électroniques (e-déchets),
L'occupation des terres,
L'ADP (Potentiel d'Épuisement des Ressources Abiotiques) fait référence à l'extraction des ressources abiotiques de la Terre ou à l'épuisement des ressources naturelles non vivantes.
Consommation d'énergie : l'énergie utilisée par les machines exécutant les services cloud, y compris l'électricité pour l'alimentation et le refroidissement, fait partie des émissions du Scope 3 d'une entreprise. La part de ces émissions imputable à l'entreprise dépend de la quantité de services cloud qu'elle utilise.
Énergies Renouvelables et Durabilité du Cloud
Les fournisseurs de services cloud ont fait d'importants progrès en intégrant les énergies renouvelables dans leurs opérations.
Amazon Web Services (AWS) s'est engagé à utiliser 100 % d'énergies renouvelables pour son infrastructure mondiale d'ici à 2025, comme l'indique son rapport sur le développement durable.
Microsoft Azure s'est également engagé à s'approvisionner à 100 % en énergies renouvelables d'ici à 2025, comme l'indique sa page sur le développement durable.
Google Cloud Platform (GCP) a réalisé quatre années consécutives d'utilisation à 100 % d'énergie renouvelable et vise à fonctionner avec de l'énergie sans carbone, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, dans tous ses centres de données d'ici à 2030, selon sa page sur le développement durable.
L'impact réel de l'énergie renouvelable sur la durabilité de l'informatique en nuage
Les initiatives d'énergie renouvelable ont principalement un impact sur les émissions de la Portée 1 et de la Portée 2, qui sont les émissions directes provenant de sources détenues ou contrôlées et les émissions indirectes de la génération d'électricité achetée, respectivement. Cependant, il est important de noter que ces portées ne représentent qu'environ 30 % de l'empreinte carbone typique de l'utilisation d'un cloud. Les 70 % restants sont attribués à la Portée 3, ou aux « émissions intégrées », qui comprennent toutes les autres émissions indirectes se produisant dans la chaîne de valeur d'une entreprise. Par conséquent, bien que la transition vers les énergies renouvelables soit une étape positive, elle n'adresse pas directement la majorité de l'empreinte carbone associée à l'informatique en nuage.
Par conséquent, l'utilisation d'énergie renouvelable ne devrait pas être perçue comme une solution miracle pour l'impact environnemental des opérations cloud. Il est crucial de comprendre que l'énergie renouvelable fait partie de la solution, mais elle ne décharge pas les fournisseurs de services cloud et leurs clients de la responsabilité d'améliorer la durabilité globale de leurs opérations. L'objectif devrait être d'optimiser les opérations cloud pour leur impact environnemental, en plus du coût et des performances, ce qui constitue l'essence du GreenOps. Tout comme le FinOps est devenu indispensable pour l'optimisation des coûts du cloud, le GreenOps devient une partie essentielle de la durabilité du cloud.
Suivre le soleil
Le choix de la région de cloud peut avoir un impact positif sur l'empreinte carbone des charges de travail cloud. En sélectionnant une région avec une faible intensité carbone dans le mix énergétique, les utilisateurs peuvent réduire l'impact environnemental de leurs opérations.
Cependant, il est important de noter que l'intensité carbone d'une région peut varier au cours de la journée. Par conséquent, le choix du moment peut également jouer un rôle crucial dans l'optimisation de l'empreinte carbone des charges de travail en nuage..
Une meilleure pratique émergente dans ce contexte est le modèle « suivre le soleil ». Cette approche consiste à planifier les charges de travail de calcul et les lots de traitements pour qu'ils s'exécutent aux moments où l'intensité carbone du mix énergétique est la plus basse. Cette stratégie optimise non seulement la consommation d'énergie, mais réduit également l'empreinte carbone des opérations cloud. Selon un article de Lucidchart, le modèle « suivre le soleil » peut également accroître la réactivité et réduire les retards.
Évaluation comparative des Hyperscalers sur leurs calculateurs de carbone : AWS, Azure et GCP
À mesure que la demande de services cloud augmente, l'impact environnemental augmente également. AWS, Azure et Google Cloud Platform (GCP) ont introduit des calculateurs de carbone pour estimer l'empreinte carbone de leurs services. Cependant, les méthodologies et les niveaux de transparence varient considérablement.
AWS Le calculateur de carbone d'AWS ne prend en compte que les émissions du Scope 1 et du Scope 2, en omettant le scope 3. Les activités exactes considérées dans ces portées ne sont pas documentées, et la méthodologie d'allocation reste non divulguée. Ce manque de transparence et de maturité dans le calculateur d'AWS est décevant, en particulier compte tenu de la taille et de l'influence de l'entreprise.
Azure En revanche, le calculateur de carbone d'Azure est complet, couvrant les émissions des Scope 1, 2 et 3. La méthodologie est bien documentée, et les données sont mises à jour régulièrement. L'approche d'Azure est louable, car elle fournit une estimation plus précise de l'impact environnemental. Cependant, la méthodologie d'allocation, basée sur les unités de facturation, peut ne pas refléter avec précision les effets physiques.
GCP Le calculateur de carbone de GCP est également transparent, considérant les émissions des Scopes 1, 2 et 3. Il suit une approche ascendante, attribuant les émissions en fonction du pourcentage de temps CPU utilisé par chaque service. Cependant, certains éléments, tels que les émissions d'équipements en fin de vie, ne sont pas inclus. Les données sont mises à jour mensuellement pour le Scope 3 et toutes les heures pour le Scope 2, offrant une vue plus détaillée.
Le secteur manque de normalisation, ce qui conduit à une pluralité d'approches. Des outils open source tels que Boavizta.org cloud-scanner et Cloud Carbon Footprint offrent des alternatives transparentes, détaillées et standardisées, mais ils sont limités par les données architecturales fournies par les fournisseurs de services cloud.
Au-delà des émissions de gaz à effet de serre, d'autres impacts tels que la consommation d'eau, l'occupation des terres et les problèmes liés aux déchets suscitent l'attention du public. Une approche multicritères est essentielle pour comprendre l'ensemble de l'impact environnemental des services numériques et éviter les transferts de pollution. Alors que les calculateurs de carbone des fournisseurs de services cloud représentent une avancée dans la bonne direction, leur utilité dépend de leur intégration dans les stratégies informatiques.
Comment déclarer les émissions liées à votre infrastructure en nuage ?
Comprendre et rendre compte des émissions liées au cloud peut être une tâche complexe, d'autant plus qu'elles relèvent des émissions de Portée 3 pour les utilisateurs de cloud. Cela est dû au fait qu'un fournisseur de cloud fait partie de la chaîne d'approvisionnement de votre entreprise, qui est englobée dans la Portée 3. Cependant, la Portée 3 elle-même est divisée en 15 catégories, et la catégorie de déclaration correcte pour vos émissions liées au cloud peut varier en fonction de votre cas d'utilisation spécifique. Voici un aperçu de quelques scénarios potentiels :
Biens et Services Achetés (Catégorie 1)
Lorsque votre entreprise achète un service logiciel, tel qu'un outil de gestion de la clientèle en ligne, les émissions associées à la création, à la livraison et à l'exploitation de ce logiciel sur l'infrastructure du fournisseur de cloud font partie des émissions de Portée 3 du fournisseur. Ces émissions font partie de vos émissions liées à la chaîne d'approvisionnement et incluent l'énergie utilisée pour développer le logiciel et fabriquer le matériel qui l'exécute.
Biens Loués en Amont (Catégorie 8)
Si votre entreprise dispose de machines ou d'équipements dédiés dans les installations d'un fournisseur de cloud, tels qu'une instance dédiée Amazon EC2, les émissions provenant de ces machines, y compris l'énergie utilisée pour leur fonctionnement et leur entretien, font partie des émissions de Scope 3 de votre entreprise. Ceci est particulièrement pertinent lorsque votre entreprise a un contrôle significatif sur les machines qu'elle utilise sur le cloud.
Utilisation de Produits et Services Vendus (Catégorie 11)
Si votre entreprise utilise des services cloud, tels que le stockage en ligne ou le calcul, fournis par des entreprises telles qu'Amazon Web Services, Microsoft Azure ou Google Cloud, dans ses opérations internes, l'énergie utilisée par les machines exécutant ces services, y compris l'électricité pour l'alimentation et le refroidissement, fait partie des émissions de Scope 3 de votre entreprise. La part de ces émissions imputable à votre entreprise dépend de l'étendue des services cloud qu'elle utilise.
Biens Loués en Aval (Catégorie 13)
Si votre entreprise propose des services en ligne, tels qu'une application web ou un logiciel en tant que service (SaaS), à des clients en utilisant des machines louées auprès d'un fournisseur de cloud, votre entreprise contrôle ces machines, y compris la gestion de la configuration et de la maintenance des services. Les émissions provenant de ces machines, y compris l'énergie utilisée pour leur fonctionnement et leur refroidissement, relèvent des émissions de Scope 3 de votre entreprise.
La difficulté réside alors dans la manière dont une entreprise peut obtenir des données suffisamment granulaires pour distinguer entre ces cas d'utilisation et rendre compte avec précision, conformément à la Directive sur la Communication en matière de Durabilité des Entreprises (CSRD) et aux normes de déclaration de l'UE pour les émissions de Scope 3. C'est une question à laquelle de nombreuses entreprises sont actuellement confrontées.
L'Avenir de la Durabilité du Cloud :
Les nouvelles tendances et technologies devraient avoir un impact significatif sur la durabilité de l'informatique en nuage :
L'informatique périphérique, par exemple, promet de réduire la charge des centres de données en traitant les données plus près de la source, réduisant ainsi la consommation d'énergie et les émissions de carbone.
Les technologies de captage et de stockage du carbone sont également à l'étude pour atténuer l'impact environnemental des centres de données.
Les innovations dans le domaine des énergies renouvelables permettent aux centres de données de fonctionner avec des énergies propres, réduisant ainsi leur empreinte carbone.
L'essor du GreenOps :
Les opérations et pratiques respectueuses de l'environnement dans le domaine du cloud computing sont une autre tendance prometteuse. Le GreenOps est à l'empreinte carbone du cloud ce que le FinOps est aux coûts du cloud, une partie intégrante de l'optimisation du cloud. Son objectif est d'optimiser les opérations cloud non seulement pour les coûts et les performances, mais aussi pour l'impact environnemental. Cette approche implique la surveillance et la gestion de la consommation d'énergie, des émissions de carbone et d'autres indicateurs environnementaux dans les opérations cloud, offrant ainsi une vision holistique de l'empreinte environnementale du cloud en plus de ses implications financières.
Remarques Finales :
Cet article a abordé la durabilité du cloud dans sa complexité, et il apparait clairement que le chemin vers un avenir plus vert repose sur nos efforts collectifs. Il nous incombe de donner la priorité aux pratiques durables dans nos opérations cloud et de soutenir les fournisseurs qui s'engagent à réduire leur impact environnemental. Il est temps de passer à l'action et de lancer une initiative d'optimisation du cloud et d'opérations 'vertes' / GreenOps au sein de nos organisations.
Si vous ne savez pas par où commencer ou si vous avez besoin de conseils d'experts, n'hésitez pas à contacter OptimNow. Notre équipe d'experts maîtrise parfaitement la durabilité du cloud et peut vous guider dans votre parcours vers un avenir plus vert. N'oubliez pas que chaque démarche en faveur de la durabilité compte, et vos actions d'aujourd'hui peuvent faire une différence significative demain.
Sources
1. Microsoft Azure's Carbon Calculator https://docs.microsoft.com/fr-fr/learn/modules/sustainable-cloud/3-carbon-calculator
2. Google Cloud Platform's Carbon Calculator https://cloud.google.com/carbon-footprint/docs/methodology
3. AWS's Carbon Calculator https://docs.aws.amazon.com/awsaccountbilling/latest/aboutv2/ccft-estimation.html
4. Boavizta's Cloud-Scanner https://boavizta.com/
5. Cloud Carbon Footprint https://www.cloudcarbonfootprint.org/
6. ADEME's RCP Datacenter and Cloud https://www.ademe.fr/
7. SDIA's work on Data Center Environmental Data https://www.sdia.eu/
8. Microsoft's DC Water Usage Controversy https://www.computerweekly.com/news/252504200/Amazon-denies-claims-hiring-freeze-is-slowing-AWS-sustainability-work
9. Canalys: Worldwide Cloud Market Q4 2022 - Provides data on the global cloud market in Q4 2022.
10. Nature: Hiding Greenhouse Gas Emissions in the Cloud - Discusses the environmental impact of cloud computing and the hidden greenhouse gas emissions.
11. Gartner: Hyperscalers' Carbon Emissions Will Drive Cloud Purchase Decisions by 2025 - Predicts the influence of carbon emissions on cloud purchase decisions by 2025.