Les jumeaux numériques nous sauveront-ils du changement climatique ?

novembre 12, 2021 Par admin 0
Les jumeaux numériques nous sauveront-ils du changement climatique ?

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Alors que le sommet des Nations Unies sur le changement climatique COP26 se termine aujourd'hui, il semble peu probable que les gouvernements du monde prendront des mesures rapides pour sauver la planète. Les leaders technologiques pourraient-ils le faire à la place? Certains essaient.

Le Microsoft Cloud for Sustainability, annoncé en juin, vise à aider les entreprises à comprendre et à améliorer leur empreinte climatique. Cette semaine encore, le PDG de Nvidia, Jensen Huang, a terminé son discours lors de la conférence technique annuelle de l'entreprise en s'engageant à créer un supercalculateur E2 (Terre 2) capable de créer un jumeau numérique de la Terre entière. En modélisant la planète à une résolution sans précédent, E2 est destiné à prédire avec précision le climat des décennies dans le futur et à guider les efforts pour atténuer le réchauffement climatique. peu tard dans la résolution de certains de ces problèmes, ce serait donc formidable si la technologie pouvait nous aider à aller plus vite », a déclaré Paige Marie Morse, responsable du développement durable chez AspenTech, l'une des entreprises participant au sommet COP26.

Le concept de jumeau numérique – une simulation si exacte qu'elle peut servir de substitut à la réalité – détient l'un des plus grands potentiels car les jumeaux numériques permettent de tester à grande échelle changements dans les processus industriels avant qu'ils ne soient mis en œuvre dans le matériel et le béton. l'optimisation des processus chimiques et l'adoption accélérée de carburants à l'hydrogène à combustion propre. Un exemple marquant : BASF a repensé son processus de production de méthanol pour réduire les émissions de CO2 en recyclant les gaz d'échappement contenant du carbone dans le processus. AspenTech affirme qu'un jumeau numérique créé avec son logiciel modélise les modifications planifiées du processus de production, afin que des ajustements puissent être effectués avant leur mise en production.

Fondée il y a 30 ans en tant que spin-off de la recherche du MIT, AspenTech crée des logiciels pour les industries de transformation telles que la fabrication de produits chimiques et les raffineries de combustibles fossiles, qui incluent aujourd'hui des logiciels permettant d'atteindre les objectifs de développement durable.

AspenTech espère participer à la création de « l'économie circulaire » où le cycle de vie complet de chaque produit et production industrielle est pris en compte, y compris son impact environnemental, et les déchets sont éliminés ou recyclés dans la mesure du possible, a déclaré Morse. « L'un des défis est que, si vous regardez les calculs réels, il n'y a pas d'accord dans le monde sur la façon dont vous mesurez ces choses », a-t-elle déclaré.

E-commerce plus écologique

Le Climate Pledge Fund d'Amazon a récemment annoncé des investissements dans trois sociétés d'innovation verte, Infinium, Resilient Power et CMC Machinery, dont chacune propose des produits qui pourraient réduire l'empreinte carbone des opérations de commerce électronique et de logistique d'Amazon. Par exemple, avec le processus de redimensionnement des colis de CMC Machinery, Amazon prévoit qu'il sera en mesure de réduire d'un milliard le nombre de coussins d'air en plastique qu'il utilise pour amortir les petits produits expédiés dans de grandes boîtes l'année prochaine. Resilient Power travaille à l'amélioration de l'infrastructure électrique urbaine pour prendre en charge davantage de stations de recharge pour les véhicules électriques comme les camions de livraison Amazon. Infinium combine de l'hydrogène à combustion propre avec du dioxyde de carbone capturé pour créer un carburant de transition qui peut être utilisé dans les moteurs à réaction et les véhicules diesel.

«Nous soutenons la technologie et les produits qui nous permettra d'atteindre nos objectifs autour de notre engagement climatique et d'être plus durable en général », a déclaré Matt Peterson, responsable du Climate Pledge Fund.

Amazon a également un apprentissage automatique initiatives visant à atteindre ses objectifs climatiques. Et bien qu'Amazon n'ait pas particulièrement poussé une histoire numérique en conjonction avec les annonces du Climate Pledge Fund, cela ne veut pas dire qu'il n'y en a pas. Par exemple, le président de Resilient Power, Josh Keister, a déclaré par e-mail que le logiciel aide son entreprise à «démarrer les commandes et les subventions sans trop de prototypage matériel à forte intensité de capital», ajoutant qu'«une fois l'équipement est installé, le big data et l'apprentissage automatique sur AWS augmentent également la fiabilité et fournissent un retour plus rapide au processus de conception. Un exemple serait d'utiliser le son ou les vibrations d'un ventilateur pour planifier une maintenance préventive avant qu'un problème réel ne se produise. » Infinium dit avoir développé sa propre application de cartographie SIG, qu'elle utilise pour analyser les infrastructures de pipelines et de transmission électrique, optimiser l'utilisation des sources d'énergie renouvelables et minimiser les émissions de dioxyde de carbone.

Qu'en est-il des centres de données énergivores?

Les centres de données où fonctionnent ces modèles sont également de gros consommateurs d'énergie avec leur propre empreinte carbone. Plus nous envoyons d'électrons dans les processeurs, plus ils consomment d'électricité et plus ils génèrent de chaleur, et plus les systèmes de refroidissement doivent compenser, consommant encore plus d'énergie. Ces effets peuvent être quelque peu atténués par des conceptions efficaces ou l'utilisation d'un refroidissement naturel, c'est pourquoi les pays à climat froid comme la Norvège disent qu'ils sont des sites de centres de données idéaux.

Cependant, le La contribution des datacenters au réchauffement climatique est souvent exagérée. Je suis tombé sur plusieurs articles impliquant que les centres de données sont responsables de 2% des émissions de carbone dans le monde avant de retrouver un article de 2018 dans la revue scientifique Nature qui semble être la source de cette statistique. En fait, les scientifiques ont donné cela comme une estimation pour

l'ensemble des technologies de l'informatique et de la communication

– y compris la puissance qui entre dans chaque PC, iPhone, commutateur de télécommunications et routeur domestique – mettant l'empreinte carbone des technologies de l'informatique et des communications à peu près au même niveau que l'utilisation par l'industrie du transport aérien de carburéacteur.

L'article de Nature a estimé la contribution des centres de données, en particulier, à environ 0,3% de la production mondiale de carbone. D'un autre côté, il a averti que dans certains scénarios pessimistes, ils pourraient croître pour consommer 20% de l'électricité mondiale, en particulier si des applications gourmandes en énergie comme l'extraction de crypto-monnaie prolifèrent. Les modèles d'IA et d'apprentissage automatique consomment également des quantités disproportionnées d'électricité, ainsi que faire des superordinateurs.

L'une des affirmations de Huang pour l'E2 est qu'il démontrera une efficacité énergétique révolutionnaire en tant que superordinateur. Cela reste à voir, mais en attendant, le monde a besoin de toute la matière grise qu'il peut rassembler pour lutter contre le changement climatique, y compris la matière grise amplifiée par l'IA.

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