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Pendant longtemps, la révolution numérique a entretenu l’illusion d’une économie largement immatérielle, décorrélée des contraintes physiques traditionnelles. Or, l’essor de l’intelligence artificielle générative est en train de dissiper ce mythe.
À mesure que les modèles gagnent en taille, que l’inférence devient un usage de masse et que les data centers se transforment en véritables usines de calcul, l’électricité redevient un facteur de production central.
En effet, les charges de travail d'IA nécessitent une puissance de calcul de base continue et ininterrompue. L'entraînement de grands modèles de langage peut durer des semaines, voire des mois.
Une coupure de réseau qui met un cluster hors ligne ne se contente pas d'interrompre la progression ; elle peut corrompre les poids du modèle et forcer la reprise de l'entraînement à partir de points de contrôle, ce qui peut entraîner une perte de plusieurs dizaines de millions de dollars en temps de calcul.
Les charges de travail d'inférence pour les services d'IA en production doivent fonctionner 24 h/24 et 7 j/7 avec une disponibilité quasi parfaite.
Dans ce nouveau régime techno-énergétique, une réalité s’impose progressivement : le développement de l’IA repose désormais sur l’accès à une électricité abondante, stable et décarbonée. C’est dans ce contexte que l’énergie nucléaire, longtemps cantonnée à un débat idéologique, retrouve un rôle stratégique de premier plan.
Une explosion de la demande électrique portée par l’IA
Tout d’abord, l’IA modifie profondément la trajectoire de consommation électrique des data centers. Aux États-Unis, la consommation électrique de ces infrastructures est passée d’environ 58 TWh en 2014 à près de 176 TWh en 2023, soit environ 4,4 % de la consommation totale d’électricité du pays.
Les projections officielles du Department of Energy indiquent que cette demande pourrait atteindre entre 325 et 580 TWh d’ici 2028, ce qui représenterait jusqu’à 12 % de l’électricité américaine selon les scénarios retenus.
D’ailleurs, selon une analyse de Barclays Research datant de juin 2024, qui repose sur une approche ascendante basée sur les contrats d’approvisionnement prévisionnels des fournisseurs d’énergie, la demande annuelle d’électricité pour les centres de données aux États-Unis pourrait croître de 14 % à 21 % par an jusqu’en 2030.
Cela impliquerait que la demande des centres de données américains triplerait quasiment d’ici 2030, passant de 150-175 térawattheures (TWh) en 2023 à près de 560 TWh, soit l’équivalent de 13 % de la demande actuelle d’électricité aux États-Unis.
En 2024, le gaz naturel fournissait plus de 40 % de l’électricité aux centres de données américains, selon l’AIE. Les énergies renouvelables, comme l’éolien et le solaire, fournissaient environ 24 % de cette électricité, tandis que le nucléaire en fournissait environ 20 % et le charbon environ 15 %.
Ensemble, les énergies renouvelables demeurent la source d'électricité dont la croissance est la plus rapide pour les centres de données, avec une production totale en hausse de 22 % par an en moyenne entre 2024 et 2030, couvrant près de 50 % de la croissance de la demande en électricité de ces centres.
Cette croissance est principalement due au déploiement croissant de l'éolien et du solaire photovoltaïque dans les réseaux électriques du monde entier, une partie de cette nouvelle capacité étant financée par des contrats d'achat d'électricité (CAE) avec des entreprises technologiques. Certains exploitants de centres de données investissent également directement dans des installations d'énergies renouvelables coexistantes.
Néanmoins, la nouvelle demande des centres de données constitue un important moteur de croissance à court terme pour la production d'électricité à partir de gaz naturel et de charbon, grâce à une meilleure utilisation des installations existantes et à la construction de nouvelles centrales.
Le gaz naturel et le charbon devraient couvrir ensemble plus de 40 % de la demande supplémentaire d'électricité des centres de données jusqu'en 2030.
Après 2030, les petits réacteurs modulaires (PRM) entreront en jeu, fournissant une source d'électricité de base à faibles émissions aux exploitants de centres de données. Actuellement, les géants du cloud figurent parmi les principaux investisseurs privés dans le développement des PRM.
Conjuguée à la croissance continue de la production d'électricité renouvelable, l'augmentation de la production d'électricité nucléaire qui en résulte conduit à une baisse absolue de la production d'électricité à partir de centrales au charbon pour les opérations des centres de données d'ici 2035.
Une analyse de Deloitte indique que les nouvelles capacités de production d'énergie nucléaire pourraient potentiellement couvrir environ 10 % de l'augmentation prévue de la demande en énergie des centres de données au cours de la prochaine décennie.
Cette estimation repose sur une expansion significative des capacités nucléaires, de l'ordre de 35 GW à 62 GW durant la même période.
Le gaz naturel devrait continuer à fournir la plus grande part d’énergie aux centres de données jusqu’en 2030, mais l’énergie nucléaire pourrait à terme jouer un rôle plus important. Plusieurs entreprises technologiques ont récemment annoncé des accords d’achat avec des start-ups spécialisées dans l’énergie nucléaire.
L’IA est un monstre énergétique. Les chiffres sont spectaculaires :
- Les data centers mondiaux consomment déjà 415 TWh/an, soit ~1,5 % de la consommation globale d’électricité en 2024 (IEA 2024).
- L’IEA prévoit une montée vers 945 TWh d’ici 2030 (≈ 3 % de l’électricité mondiale).
- Aux États-Unis, les data centers représentent 4,4 % de la consommation électrique (2023), mais pourraient tripler d’ici 2028 (IEE).
Cependant, le véritable enjeu ne réside pas uniquement dans le volume de consommation, mais dans sa nature. Contrairement aux usages numériques traditionnels, l’IA impose des charges électriques massives, continues et extrêmement sensibles aux interruptions.
Les centres de calcul doivent fonctionner en permanence, avec une stabilité de tension et de fréquence quasi parfaite. Dès lors, l’électricité n’est plus un simple input interchangeable : elle devient une contrainte industrielle structurante.
Le goulot d’étranglement des réseaux électriques
Ensuite, cette montée en puissance se heurte à une réalité souvent sous-estimée : les limites physiques et réglementaires des réseaux électriques. Aux États-Unis, certaines régions concentrant les data centers, comme le Texas ou la Virginie du Nord, font déjà face à une explosion des demandes de raccordement.
Au Texas, les opérateurs du réseau ont vu les demandes de “large loads” dépasser les 200 GW en 2025, dont une large majorité liée aux data centers et à l’IA.
Pour comprendre ce que représentent 220 gigawatts, il faut savoir que l'ensemble du Texas, l'État le plus énergivore du pays, qui compte 30 millions d'habitants et est la capitale pétrochimique de l'hémisphère occidental, fonctionne avec une consommation de pointe d'environ 85 gigawatts.
La seule demande des centres de données représente 2,66 fois la capacité de pointe actuelle du réseau électrique texan. Cela équivaut à construire, d'ici cinq ans, près de trois réseaux électriques texans complets, dédiés exclusivement à l'infrastructure informatique.
Les présentations vérifiées du conseil d'administration d'ERCOT (le gestionnaire du réseau électrique du Texas) de novembre 2025 révèlent un problème majeur. Sur les 226 gigawatts en attente, environ 128 gigawatts (soit 57 %) n'ont pas encore fait l'objet d'études de planification. 90 gigawatts supplémentaires sont en cours d'examen ou ont reçu une forme d'approbation. La capacité réellement raccordée au réseau texan et opérationnelle ? Environ 7,5 gigawatts, soit 3 % de la capacité totale en attente.
Il ne s'agit pas d'une simple erreur d'arrondi. C'est bien la caractéristique déterminante de la situation actuelle. L'écart entre les intentions exprimées (226 GW) et la réalité opérationnelle (7,5 GW) représente le ratio le plus élevé entre spéculation et réalisation en matière d'infrastructures jamais atteint aux États-Unis, exception faite du déploiement massif des télécommunications lors de la bulle Internet.
Et comme lors de cet épisode précédent, cet écart se réduira, mais par attrition, et non par construction.
Astrid Atkinson, PDG de Camus Energy, a estimé dans une interview accordée à Utility Dive que le Texas enregistre « cinq à dix fois plus de demandes d'interconnexion que de centres de données effectivement construits ». Les estimations du secteur concernant les taux d'attrition varient de 40 % à 90 %, cette disparité illustrant le caractère inédit de la situation actuelle.
Le Parlement du Texas, conscient du caractère spéculatif de la liste d'attente, a adopté le projet de loi n° 6 du Sénat en juin 2025. Ce texte impose des frais d'étude minimum de 100 000 $, des exigences de contrôle du site et des dépôts potentiels de 50 000 $ par mégawatt. Ainsi, un projet d'un gigawatt pourrait nécessiter un apport initial de 50 millions de dollars avant même le début des travaux.
L'objectif est clair : distinguer les demandes d'enregistrement spéculatives des projets de développement réellement engagés.
Par ailleurs, même lorsque la production électrique existe à l’échelle nationale, elle n’est pas toujours disponible au bon endroit ni au bon moment. Les délais de construction de nouvelles lignes, les congestions régionales et les contraintes d’acceptabilité locale transforment l’accès à l’électricité en un facteur de localisation stratégique.
Dans ce contexte, certains projets de data centers sont retardés, redimensionnés ou déplacés, non pour des raisons technologiques, mais pour des raisons strictement énergétiques.
Les limites structurelles des renouvelables face aux besoins de l’IA
Face à cette pression croissante, les énergies renouvelables jouent un rôle indispensable, mais insuffisant. Selon l’AIE, elles devraient couvrir près de la moitié de la demande additionnelle des data centers dans les prochaines années. Toutefois, cette contribution se heurte à des limites structurelles.
En premier lieu, le caractère intermittent du solaire et de l’éolien est difficilement compatible avec les besoins d’une charge informatique continue. En second lieu, le stockage massif de l’électricité, bien qu’en progrès, reste coûteux et techniquement contraignant à l’échelle de campus consommant plusieurs centaines de mégawatts.
Enfin, l’intégration des renouvelables accentue la pression sur des réseaux déjà saturés, en particulier lorsque la production est éloignée des zones de consommation.
En effet, les panneaux solaires produisent de l'électricité environ 25 à 30 % du temps. Les éoliennes fonctionnent avec un facteur de capacité compris entre 30 et 45 %. Le stockage par batteries, malgré des progrès rapides, demeure prohibitif pour le stockage plurijournalier et saisonnier nécessaire au remplacement de la production de base.
Le Laboratoire national des énergies renouvelables prévoit une baisse du coût des batteries à l'échelle des réseaux électriques, passant d'environ 334 dollars par kilowattheure aujourd'hui à environ 108 dollars par kilowattheure d'ici 2050, un progrès impressionnant, certes, mais qui représente encore des milliers de milliards de dollars pour un stockage d'une durée significative à l'échelle nationale.
Ainsi, les renouvelables constituent une composante essentielle du mix énergétique de l’IA, mais elles ne peuvent, à elles seules, garantir la continuité et la stabilité nécessaires à des infrastructures critiques de calcul.
Le nucléaire, réponse structurelle aux contraintes de l’IA
C’est précisément dans cet interstice que le nucléaire s’impose. Contrairement aux autres sources d’énergie bas carbone, le nucléaire offre simultanément une puissance pilotable, une densité énergétique très élevée et une production continue. Aux États-Unis, les centrales nucléaires affichent des facteurs de charge supérieurs à 90 %, ce qui en fait l’une des sources d’électricité les plus fiables du mix.
Le parc de centrales de Constellation Energy a atteint une fiabilité de 98,8 % durant l'été 2025, soit une disponibilité quasi parfaite même pendant les périodes de fortes chaleurs. Un réacteur nucléaire produit de l'électricité à la demande, quelles que soient les conditions météorologiques, la saison ou l'heure. Pour les applications ne tolérant aucune interruption, cette différence est cruciale.
De plus, l’ordre de grandeur est parlant. Un grand campus de data centers IA peut nécessiter jusqu’à un gigawatt de puissance, soit l’équivalent de la production d’un réacteur nucléaire.
En résumé, l'énergie nucléaire, grâce à son profil énergétique fiable et propre, représente une solution potentielle pour répondre à une partie de la demande croissante en électricité des centres de données.
Elle a fourni plus de 19 % de l'électricité des États-Unis en 2024, alors qu'elle ne représente que moins de 8 % de la capacité totale de production du pays.
Parmi ses avantages potentiels, on peut citer :
- Une alimentation électrique de base fiable : les centrales nucléaires fournissent une alimentation électrique de base stable, fonctionnant 24 h/24 et 7 j/7 quelles que soient les conditions météorologiques. Leur facteur de capacité, supérieur à 92,5 %, surpasse celui d’autres sources comme le gaz naturel (56 %) et les énergies renouvelables telles que l’éolien (35 %) et le solaire (25 %). Cette fiabilité est essentielle pour les centres de données, car elle contribue à garantir un fonctionnement ininterrompu et à optimiser le retour sur investissement, notamment pour les applications d’IA et d’IA générative.
- Haute densité énergétique : Le combustible nucléaire possède une haute densité énergétique. Une petite quantité de combustible nucléaire peut produire une grande quantité d’électricité, minimisant ainsi les besoins en stockage et en transport. Cette efficacité se traduit par un encombrement réduit et une durabilité accrue.
- Puissance modulable : Un seul réacteur nucléaire produit généralement 800 mégawatts (MW) ou plus d’électricité, répondant facilement aux besoins énergétiques des plus grands centres de données (50 à 100 MW) et aux besoins croissants des installations dédiées à l’IA (jusqu’à 5 000 MW).
- Faibles émissions de carbone : l’énergie nucléaire est une source d’énergie propre qui ne produit pratiquement aucune émission de gaz à effet de serre pendant son fonctionnement.
- Amélioration de l'efficacité de l'utilisation des sols : les centrales nucléaires nécessitent des surfaces relativement faibles par rapport aux autres sources d'énergie. Cette efficacité est importante pour la colocation de centres de données et peut contribuer à optimiser l'utilisation des sols et à minimiser l'impact environnemental.
Dès lors, le nucléaire n’est plus un complément marginal, mais une infrastructure capable de soutenir directement la croissance de l’IA à l’échelle industrielle.
Le basculement stratégique des géants technologiques
Cette réalité se traduit concrètement dans les stratégies des grands acteurs du numérique. Progressivement, ceux-ci passent d’une logique de compensation carbone à une logique d’accès physique aux mégawatts.
L’accord entre Microsoft et Constellation, visant à permettre le redémarrage d’une centrale nucléaire en Pennsylvanie pour fournir plus de 800 MW de puissance ferme, illustre ce changement de paradigme. Il ne s’agit plus de “verdir” un bilan, mais de sécuriser une capacité énergétique critique.
Microsoft achètera la totalité de la production de la centrale dans le cadre d'un contrat d'achat d'électricité d'une durée de vingt ans. Le Département de l'Énergie a approuvé un prêt d'un milliard de dollars en novembre 2025. La mise en service est désormais prévue pour 2027, soit un an plus tôt que prévu initialement.
Amazon a étendu son contrat avec Talen Energy à 1 920 mégawatts provenant de la centrale nucléaire de Susquehanna, ce qui constitue le plus important contrat de l'histoire pour un centre de données alimenté par l'énergie nucléaire.
La valeur cumulée de l'engagement d'Amazon à Susquehanna avoisine les 18 milliards de dollars sur la durée du contrat. Par ailleurs, Amazon a mené le tour de table de série C de X-energy, d'un montant de 500 millions de dollars, en octobre 2024, avec pour objectif une capacité sans précédent de cinq gigawatts de petits réacteurs modulaires d'ici 2039.
Meta a signé un accord de vingt ans avec Constellation pour la totalité de la production de la centrale nucléaire de Clinton, soit 1 121 mégawatts de puissance de base à partir de juin 2027. Google a été le premier à conclure un accord avec Kairos Power pour un petit réacteur modulaire d'entreprise d'une capacité de 500 mégawatts d'ici 2035, le premier réacteur étant attendu en 2030.
Même NVIDIA s'est lancée dans la course aux armements nucléaires, sa branche de capital-risque participant au tour de table de 650 millions de dollars de TerraPower en juin 2025, soutenant ainsi le projet de réacteur refroidi au sodium de Bill Gates, dont l'objectif est une mise en service dans le Wyoming d'ici 2030.
Parallèlement, les géants de la tech s'intéressent de plus en plus aux SMR. Actuellement, seuls deux sont en service, en Chine et en Russie. Mais les fabricants occidentaux d'équipements énergétiques, tels que GE Vernova et Rolls Royce, développent activement des prototypes, tout comme de nombreuses start-ups.
TerraPower, une start-up spécialisée dans les SMR et soutenue par Bill Gates, a lancé la construction de sa première centrale dans le Wyoming en août. Oklo, une autre start-up qui compte parmi ses investisseurs Sam Altman, le PDG d'OpenAI, prévoit de déployer plusieurs petites centrales nucléaires d'ici 2030.
Plus tôt cette année, elle a signé un accord avec Equinix, un opérateur de centres de données, pour la fourniture de 500 mégawatts d'énergie nucléaire, incluant un acompte qui devrait contribuer au financement de la construction.
On compte plus de petits réacteurs modulaires (SMR) en projet ou en construction aux États-Unis que partout ailleurs dans le monde, notamment grâce à l'enthousiasme du secteur technologique.
En septembre, Oracle, géant du logiciel, a dévoilé son projet de centre de données d'une capacité de plusieurs gigawatts , alimenté par trois SMR pour lesquels l'entreprise a déjà obtenu les autorisations nécessaires. Le 3 octobre, Sundar Pichai, PDG de Google, a confirmé que son entreprise étudiait également la possibilité d'utiliser des SMR pour alimenter ses centres de données.
Le message de l'élite dirigeante de la Silicon Valley est sans équivoque : l'énergie nucléaire n'est plus un choix politique ou environnemental. Elle est devenue l'infrastructure de l'intelligence artificielle. Et les entreprises qui façonnent l'avenir de l'IA investissent des milliards dans le nucléaire, qu'elles considèrent comme la seule voie viable pour l'alimenter.
Une nécessité systémique plutôt qu’un choix idéologique
Il convient toutefois de souligner que le nucléaire ne remplacera pas l’ensemble du mix énergétique de l’IA. Les projections montrent que le gaz, les renouvelables et les gains d’efficacité énergétique continueront de jouer un rôle majeur.
Néanmoins, le nucléaire apparaît comme l’élément de stabilisation du système, celui qui permet d’éviter une dépendance excessive aux combustibles fossiles ou une volatilité accrue des prix de l’électricité.
Autrement dit, le nucléaire devient vital non parce qu’il est dominant, mais parce qu’il est le seul à pouvoir garantir la cohérence globale du système énergétique de l’IA.
IA, énergie et souveraineté : une équation politique
Enfin, cette dynamique dépasse largement la seule question technologique. À mesure que l’IA devient un levier de croissance économique, de compétitivité industrielle et de puissance militaire, l’énergie s’impose comme un déterminant de souveraineté.
Les pays capables de combiner capacités nucléaires et infrastructures numériques disposent d’un avantage stratégique durable. À l’inverse, ceux qui ne maîtrisent pas cette équation risquent de voir leur développement de l’IA limité par des contraintes énergétiques structurelles.
Les décrets présidentiels du 23 mai 2025 de l'administration Trump ont instauré la politique nucléaire américaine la plus agressive depuis six décennies.
Quatre décrets présidentiels, visant la réforme de la réglementation de la NRC, le déploiement de réacteurs avancés, la revitalisation de la base industrielle et les capacités d'essais des laboratoires nationaux, imposent collectivement un quadruplement de la capacité nucléaire américaine, passant d'environ cent gigawatts aujourd'hui à quatre cents gigawatts d'ici 2050.
L'objectif affiché est audacieux, mais peut-être moins important que les mécanismes de mise en œuvre.
La Commission de réglementation nucléaire a reçu pour instruction de finaliser l'élaboration des règles dans un délai de dix-huit mois, fixant des échéances d'autorisation précises. Plus important encore, ces directives imposent un délai de dix-huit mois pour l'obtention des permis de construction et d'exploitation de nouveaux réacteurs, une réduction drastique par rapport aux trois à cinq ans habituellement requis et aux délais encore plus longs qui ont retardé le projet Vogtle de près de dix ans.
Le secrétaire à l'Énergie, Chris Wright, a réaffirmé ces priorités lors d'une visite au Laboratoire national de l'Idaho le 8 décembre 2025, qualifiant l'INL de « point de départ de la renaissance nucléaire » et affirmant que l'objectif de quatre cents gigawatts était « ambitieux et dynamique ». Wright a visité les dix-sept laboratoires nationaux du DOE, témoignant ainsi de l'attention globale portée par le ministère à l'expansion nucléaire.
Le financement s'est concrétisé rapidement. Le 2 décembre 2025, le Département de l'Énergie a annoncé un investissement de 800 millions de dollars pour le déploiement de réacteurs modulaires de petite taille de génération III+ : 400 millions de dollars à la Tennessee Valley Authority pour un réacteur GE Vernova Hitachi BWRX-300 à Clinch River et 400 millions de dollars à Holtec pour deux réacteurs SMR-300 sur le site de Palisades, dans le Michigan.
Les dispositions nucléaires de la loi sur la réduction de l'inflation, maintenues malgré l'opposition des Républicains à une grande partie du texte, ont permis de créer des avantages économiques significatifs pour le parc nucléaire existant.
L'article 45U prévoit un crédit d'impôt pouvant atteindre 15 dollars par mégawattheure pour les centrales nucléaires existantes jusqu'en 2032. L'article 45Y offre des crédits d'impôt pour la production d'électricité propre, indépendamment de la technologie utilisée, pouvant atteindre 25 dollars par mégawattheure pour les nouvelles installations.
La loi « One Big Beautiful Bill Act », signée le 4 juillet 2025, a ajouté une prime de 10 % pour les installations nucléaires de pointe situées dans les zones métropolitaines où le secteur nucléaire emploie un nombre important de personnes.
Ces politiques bénéficient d'un soutien bipartisan remarquable. L'interdiction des importations d'uranium russe a été adoptée à l'unanimité au Sénat. Les dispositions relatives au nucléaire ont résisté à de multiples négociations législatives.
Le calcul politique fondamental a changé : l'énergie nucléaire n'est plus l'apanage d'un seul parti, mais est devenue une infrastructure essentielle à la fois pour la compétitivité en intelligence artificielle et pour la sécurité énergétique.
Conclusion
En définitive, l’IA n’a pas “choisi” le nucléaire par préférence idéologique. Elle y est conduite par la physique, l’ingénierie et l’économie. En transformant l’électricité en contrainte industrielle centrale, l’IA redonne au nucléaire un rôle stratégique : celui de fournir une puissance continue, dense et bas carbone, exactement adaptée aux besoins des centres de calcul de nouvelle génération.
Dans la course mondiale à l’intelligence artificielle, la question n’est donc plus de savoir s’il faut du nucléaire, mais qui sera capable d’en disposer suffisamment, durablement et au bon moment.
