Hmanger et éclairer les bâtiments nécessite une grande quantité d’énergie : 18 % de la consommation mondiale d’énergie, selon le Agence internationale de l’énergie. Le fait que les systèmes CVC de nombreux bâtiments sont obsolètes et lents à réagir aux changements météorologiques, ce qui peut entraîner de graves gaspillages d’énergie, contribue à ce problème.
Certains scientifiques et technologues espèrent que l’IA pourra résoudre ce problème. À l’heure actuelle, une grande attention a été attirée sur la nature énergivore de l’IA elle-même : Microsoft, par exemple, a reconnu que le développement de son IA avait ont mis en péril leurs objectifs climatiques. Mais certains experts affirment que l’IA peut également faire partie de la solution en contribuant à rendre les grands bâtiments plus économes en énergie. Un 2024 étude estime que l’IA pourrait aider les bâtiments à réduire leur consommation d’énergie et leurs émissions de carbone d’au moins 8 %. Et les premiers efforts visant à moderniser les systèmes CVC grâce à l’IA ont donné des résultats encourageants.
« À ce jour, nous utilisons principalement l’IA pour notre commodité ou pour notre travail », explique Nan Zhou, co-auteur de l’étude et scientifique principal au Lawrence Berkeley National Laboratory. « Mais je pense que l’IA a bien plus de potentiel pour rendre les bâtiments plus efficaces et plus sobres en carbone. »
L’IA au centre-ville de Manhattan
Un exemple d’IA en action est le 45 Broadway, un immeuble de bureaux de 32 étages construit en 1983 dans le centre-ville de Manhattan. Pendant des années, la température du bâtiment fonctionnait avec des thermostats de base, ce qui pouvait entraîner des inefficacités ou un gaspillage d’énergie, explique Avi Schron, vice-président. président de Cammeby’s International, propriétaire du bâtiment. « Il n’y avait aucune réflexion préalable, aucune logique, aucune connectivité avec la météo », explique Schron.
En 2019, la ville de New York promulgué la loi locale 97qui fixe des mandats stricts pour les émissions de gaz à effet de serre des immeubles de bureaux. Pour se conformer, Schron a commandé un système d’IA à la startup BrainBox IA, qui prend des mesures en direct à partir de capteurs situés sur les bâtiments, notamment la température, l’humidité, l’angle du soleil, la vitesse du vent et les modèles d’occupation, puis prend des décisions en temps réel sur la manière dont la température de ces bâtiments doit être modulée.
Sam Ramadori, PDG de BrainBox AI, affirme que les grands bâtiments comportent généralement des milliers d’équipements CVC, qui doivent tous fonctionner en tandem. Grâce à la technologie de son entreprise, il déclare : « Je connais l’avenir, c’est pourquoi toutes les cinq minutes, j’envoie des milliers d’instructions à chaque petite pompe, ventilateur, moteur et registre du bâtiment pour aborder cet avenir en utilisant moins d’énergie et en le rendant plus productif. confortable. » Par exemple, le système d’IA du 45 Broadway commence à réchauffer progressivement le bâtiment s’il prévoit l’arrivée d’un front froid dans quelques heures. Si les capteurs thermiques périmétriques remarquent que le soleil a commencé à briller sur un côté du bâtiment, ils fermeront les vannes de chaleur dans ces zones.
Après 11 mois d’utilisation de BrainBox AI, Cammeby a signalé que le bâtiment avait réduit sa consommation d’énergie liée au CVC. de 15,8%économisant plus de 42 000 $ et atténuant 37 tonnes métriques d’équivalent dioxyde de carbone. Schron affirme que les locataires sont plus à l’aise parce que le système CVC réagit de manière proactive aux changements de température, et que l’installation était simple car elle ne nécessitait qu’une intégration logicielle. « Cela permet de trouver de l’argent et cela aide l’environnement. Et le meilleur, c’est que l’installation n’a pas nécessité un énorme travail », explique Schron.
En savoir plus: Comment l’IA alimente l’essor des centres de données et la demande énergétique
Le système d’IA autonome de BrainBox contrôle désormais les systèmes CVC de 4 000 bâtiments à travers le monde, des dépanneurs familiaux aux Dollar Trees en passant par aéroports. La société a également créé un assistant génératif basé sur l’IA appelé Aria, qui permet les gestionnaires d’installations de bâtiments pour contrôler les systèmes CVC par texte ou par voix. La société s’attend à ce qu’Aria soit largement disponible début 2025.
Études scientifiques
Plusieurs scientifiques voient également le potentiel des efforts dans ce domaine. Au laboratoire national Lawrence Berkeley en Californie, Zhou et ses collègues ont commencé à étudier les impacts potentiels de l’IA sur l’efficacité des bâtiments plusieurs années avant que ChatGPT n’attire l’attention du public. Cette année, ils a publié un article arguant que l’intégration IA/CVC pourrait conduire à une diminution de 8 à 19 % de la consommation d’énergie et des émissions de carbone – ou une diminution encore plus importante si elle est associée à des mesures politiques agressives. Selon le document, l’IA pourrait contribuer à réduire l’empreinte carbone d’un bâtiment à chaque étape de son cycle de vie, de la conception à la construction, en passant par l’exploitation et la maintenance. Cela pourrait prédire lorsque les composants CVC risquent de tomber en panne, réduisant potentiellement les temps d’arrêt et les réparations coûteuses.
Zhou affirme également que les systèmes d’IA installés dans de nombreux bâtiments pourraient aider les réseaux électriques régionaux à devenir plus résilients. Les sources d’énergie renouvelables de plus en plus populaires, comme l’énergie éolienne et solaire, produisent souvent une alimentation électrique inégale, créant des pics et des creux. «C’est là que ces bâtiments peuvent vraiment aider en transférant ou en éliminant de l’énergie, ou en répondant aux signaux de prix», dit-elle. Cela permettrait, par exemple, de réduire la pression sur le réseau en cas de forte demande.
D’autres efforts à travers le monde se sont également révélés encourageants. À Stockholm, une entreprise outils d’IA implémentés dans 87 systèmes CVC dans des établissements d’enseignement, ajustant la température et le débit d’air toutes les 15 minutes. Ces systèmes ont conduit à une réduction annuelle de 64 tonnes d’équivalent dioxyde de carbone, un étude constatée et une diminution de 8 % de la consommation d’électricité. Et le Centre d’ingénierie énergétique environnementale de l’Université du Maryland vient juste a publié une étude faisant valoir que les capacités prédictives des modèles d’IA pourraient réduire considérablement la consommation électrique des systèmes CVC complexes, en particulier ceux comportant des unités intérieures et extérieures.
À mesure que la planète se réchauffe, les systèmes de refroidissement efficaces revêtiront de plus en plus d’importance. Arash Zarmehr, consultant en performance des bâtiments chez la société d’ingénierie WSP, affirme que la mise en œuvre de l’IA est une « démarche nécessaire pour tous les concepteurs et ingénieurs ». «Tous les ingénieurs sont conscients que les contrôles humains sur les systèmes CVC réduisent l’efficacité», dit-il. « L’IA peut nous aider à progresser vers une véritable décarbonisation des bâtiments. »
Malgré son potentiel, l’utilisation de l’IA pour l’efficacité des bâtiments est confrontée à des défis, notamment garantir la sécurité et la confidentialité des données des locataires. Se pose ensuite la question plus vaste de l’impact global de l’IA sur l’environnement. Certains critiques accusent l’industrie de l’IA de vanter des projets comme celui-ci comme un moyen de greenwashing sa vaste consommation d’énergie. L’IA entraîne une augmentation massive de la demande en électricité des centres de données, qui pourrait doubler entre 2022 et 2026, selon l’Agence internationale de l’énergie. prédit. Et cette semaine, des scientifiques de l’Université de Californie Riverside et Caltech ont publié un étude arguant que la pollution de l’air provenant des centrales électriques IA et des générateurs de secours pourrait entraîner 1 300 décès prématurés par an aux États-Unis d’ici 2030. « Si des membres de votre famille souffrent d’asthme ou d’autres problèmes de santé, la pollution de l’air provenant de ces centres de données pourrait les affecter. en ce moment », a déclaré Shaolei Ren, co-auteur de l’étude, dans un communiqué. « C’est un problème de santé publique auquel nous devons nous attaquer de toute urgence. »
Zhou reconnaît que la consommation d’énergie des centres de données d’IA « a considérablement augmenté » après qu’elle et ses collègues ont commencé à rédiger l’article. « La mesure dans laquelle cela compensera la réduction des émissions que nous avons proposée dans notre article nécessite des recherches futures », dit-elle. « Mais sans faire aucune recherche, je pense toujours que l’IA a bien plus d’avantages pour nous. »
