L’impact de l’intelligence artificielle sur l’énergie solaire
En 1964, l’astronome russe Nikolaï Kardashev a établi une échelle pour décrire le niveau de développement des civilisations en fonction de leur consommation d’énergie. Cette échelle se divise en trois types principaux :
- Type I : une civilisation qui utilise toutes les ressources énergétiques disponibles sur sa planète, notamment l’énergie solaire qui atteint la Terre.
- Type II : une civilisation capable d’exploiter l’énergie de son étoile, par la construction d’une sphère ou d’un réseau de panneaux autour de celle-ci pour capturer efficacement l’énergie.
- Type III : une civilisation qui utilise l’énergie de toute sa galaxie.
La civilisation humaine actuelle se situe entre le type 0 et le type I sur l’échelle de Kardashev, n’exploitant qu’une fraction très faible de l’énergie de type I, selon les estimations des scientifiques.
Elon Musk a récemment évoqué la vision de Kardashev, affirmant sur la plateforme X : « Une fois que l’on comprend l’échelle de Kardashev et que l’on effectue les calculs, il devient clair que toute l’énergie doit être générée à partir de la lumière solaire. »
Quantité de lumière solaire atteignant la Terre
Les estimations de l’Institut SBC indiquent que la capture et le stockage de la lumière solaire atteignant la Terre en une année pourraient répondre aux besoins énergétiques des humains pendant 6 000 ans, en se basant sur les taux de consommation actuels.
En d’autres termes, l’énergie provenant du soleil pendant une journée suffit à alimenter la Terre pendant 16,4 ans. En cinq jours, cela équivaut à environ 82 ans, ce qui est presque égal à toutes les ressources et réserves d’énergie fossile de la planète, estimées à durer encore 80 à 85 ans.
Cependant, pourquoi les humains ne tirent-ils pas parti de la lumière solaire pour répondre à tous leurs besoins énergétiques ?
Naissance de la cellule photovoltaïque
En 1839, le physicien français Alexandre Edmond Becquerel a remarqué que certaines matières produisent un courant électrique lorsqu’elles sont exposées à la lumière. Cela a marqué le début des recherches sur l’énergie solaire, mais il a fallu attendre 115 ans pour développer une cellule photovoltaïque opérationnelle capable d’alimenter des appareils électriques.
Dans son édition du 25 avril 1954, le New York Times a rapporté que les laboratoires Bell avaient réussi à créer une cellule solaire en silicium capable de convertir la lumière du soleil en électricité avec une efficacité d’environ 6 %.
Plus de 70 ans après, la part de l’énergie solaire dans la consommation mondiale ne dépasse pas 2,5 %. En 2024, l’efficacité des cellules solaires en silicium cristallin (c-Si) a atteint 27,1 %. La société chinoise LONGi a annoncé une efficacité de 30,1 % pour les cellules solaires tandem fabriquées à partir de silicium et de pérovskite, et a indiqué que ces cellules sont désormais disponibles commercialement à grande échelle.
La domination de la Chine dans l’industrie solaire
La Chine domine toutes les étapes de la chaîne d’approvisionnement mondiale de l’industrie solaire, du polysilicium au produit final. En 2023, la capacité de production de modules solaires en Chine a dépassé 610 gigawatts, représentant près de 43 % de la production mondiale totale, bien au-delà des 129 gigawatts produits par les États-Unis cette même année.
Autrefois, la Chine se concentrait sur trois secteurs : vêtements, meubles et appareils électroménagers. Aujourd’hui, elle a remplacé ces secteurs par les panneaux solaires, les voitures électriques et les batteries lithium.
La Chine bénéficie d’un avantage de coût considérable par rapport aux pays développés. Selon un rapport de janvier 2024 d’une unité de recherche de la Commission européenne, le coût de production des panneaux solaires en Chine se situe entre 16 et 18,9 cents par watt, comparé à 24,3 à 30 cents pour les entreprises européennes et environ 28 cents pour les entreprises américaines.
L’intelligence artificielle et l’énergie solaire
L’intelligence artificielle joue un rôle clé dans l’accélération du développement des technologies d’énergie solaire. Elle analyse les données liées aux matériaux des panneaux solaires, ce qui aide les scientifiques à concevoir de nouvelles cellules solaires avec une efficacité accrue.
Grâce à l’apprentissage automatique, l’IA peut également découvrir de nouveaux matériaux et améliorer ceux qui sont actuellement utilisés, permettant ainsi la fabrication de cellules solaires plus efficaces.
De plus, l’IA prédit les niveaux d’irradiation solaire en analysant les données météorologiques, permettant une gestion plus efficace des systèmes d’énergie solaire et réduisant les pertes dues aux variations climatiques.
Elle contribue également à la détection précoce des pannes dans les systèmes solaires grâce à l’analyse des données des capteurs et ajuste automatiquement l’angle et l’orientation des panneaux solaires pour maximiser la collecte d’énergie.
Le revers de l’intelligence artificielle
Toutefois, l’IA générative consomme une quantité importante d’énergie. Un chercheur de l’Université de Californie a découvert qu’un email de 100 mots rédigé par ChatGPT consomme l’équivalent d’une bouteille d’eau et suffisamment d’énergie pour éclairer 14 ampoules LED pendant une heure.
Avec l’augmentation du nombre d’utilisateurs de ChatGPT et la demande croissante pour des technologies similaires, l’énergie nécessaire pour satisfaire ces besoins augmente également, ce qui contribue aux émissions de gaz à effet de serre en raison de l’utilisation d’énergies fossiles.
Certains penseurs estiment que le développement de l’énergie solaire est plus crucial que celui de l’IA, car il réduit la pollution et prévient de nombreuses catastrophes environnementales.