Du laboratoire au centre de données: comment Julia Carpenter concrétise la vision d'une industrie des données durable

« Les centres de données ont le potentiel d'être l'une des industries les plus durables qui soient »: telle est la mission de Julia Carpenter, fondatrice d'Apheros. Elle est spécialiste en science des matériaux et cofondatrice de la spin-off de l'ETH Zurich Apheros, créée en 2023, qui développe des mousses métalliques pour une dissipation thermique particulièrement efficace et fabrique à partir de celles-ci du matériel de refroidissement. L'entreprise est née de la thèse de doctorat de Julia Carpenter à l'ETH et d'une idée radicalement pragmatique: et si la chaleur résiduelle des grands centres de données pouvait un jour être réutilisée à 100 %? Aujourd'hui, Julia Carpenter et sa cofondatrice Gaëlle Andreatta mettent leur expertise au service d'un domaine où la soif d'énergie de l'économie numérique est particulièrement perceptible: le refroidissement. 

Le parcours de Carpenter a commencé à l'ETH Zurich: « Je voulais étudier quelque chose qui couvre un large éventail de domaines. Les sciences des matériaux combinent la chimie et la physique, voire la biologie. Il faut avoir une approche interdisciplinaire, ce qui me convient parfaitement. » Pendant son doctorat, elle a travaillé sur un procédé de moussage pour les métaux poreux, qui a ensuite été breveté. C'est précisément ce procédé qui constitue aujourd'hui la base technique de son entreprise: avec Apheros, Carpenter adapte son procédé pour les mousses métalliques à pores ouverts et hautement conductrices et construit à partir de celles-ci des modules de refroidissement qui acheminent le liquide à travers les pores, augmentant ainsi considérablement le transfert de chaleur, y compris pour le refroidissement biphasique ou par évaporation dans les centres de données. 

Le potentiel de cette technologie est évident: d'ici 2030, une part importante de l'électricité mondiale sera nécessaire uniquement pour refroidir les équipements électroniques, en particulier les centres de données. Le passage des systèmes à air aux systèmes à liquide est considéré comme prévisible et économiquement nécessaire. C'est précisément là que Carpenter positionne son entreprise, avec succès: en 2024, Carpenter est inscrite sur la liste mondiale des « Innovators Under 35 » (innovateurs de moins de 35 ans) du MIT Technology Review. En août 2024, Apheros conclut son tout premier tour de financement à sept chiffres (environ 1,85 million de dollars américains). Les capitaux sont investis dans la production, la qualification et les premiers déploiements. En 2025, l'entreprise est récompensée en tant que « Sustainable Shaper » (acteur du développement durable). 

Carpenter résume succinctement ce qui la motive: concevoir l'efficacité de manière à ce qu'elle soit rentable pour les exploitants, les villes et les réseaux. Cela inclut l'utilisation systématique de la chaleur résiduelle. Elle voit encore un grand potentiel inexploité dans le refroidissement par liquide des centres de données: « Je voudrais contribuer à ce que les grands centres de données soient uniquement refroidis par liquide et que la chaleur résiduelle soit réutilisée à 100 %. Cela permettrait non seulement d'économiser jusqu'à 90 % d'eau et jusqu'à 35 % d'électricité, mais aussi d'utiliser deux fois toute l'énergie: une fois pour le calcul (puissance de calcul, note de la rédaction) et une fois pour le chauffage urbain, par exemple. » 

Des sites proches les uns des autres et produisant de la chaleur résiduelle, tels que des centres de données, des hôpitaux ou des piscines, constitueraient ainsi des sources de chaleur prévisibles et disponibles toute l'année. En choisissant judicieusement les emplacements et en couplant les systèmes, il serait possible de transformer un problème de refroidissement en un avantage infrastructurel qui permettrait d'économiser de l'électricité, de préserver l'eau et d'accélérer la décarbonisation du chauffage. Pour M. Carpenter, l'attrait réside également dans le potentiel économique des nouvelles solutions de chaleur résiduelle: « La durabilité seule est rarement une incitation au changement. Notre tâche consiste à faire de la durabilité la seule option économique. »