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Comment concilier écologie et numérique ?

Streaming, data centers, crypto-monnaies : la responsabilité écologique du numérique est aujourd’hui questionnée. À raison ?

Le secteur des TIC* représente 10% de la consommation électrique mondiale en 2018 et près de 4% des rejets de GES, soit « 50% de plus que le transport aérien » pour Hubert Védrine. Si internet était un pays, il serait le troisième plus gros consommateur d’électricité au monde, derrière la Chine et les États-Unis. Pourtant, des solutions existent. En juin 2018, Microsoft installait avec succès un premier centre de données à refroidissement naturel… dans l’océan. Autre astuce : la mutualisation. En louant exclusivement l’espace de stockage dont elles ont besoin, les entreprises pourraient théoriquement diminuer leur empreinte carbone.

Centre de données submersible de Microsoft, au large du nord de l’Écosse. – Microsoft

« Un processeur, c’est comme une résistance. Presque toute l’électricité qu’il consomme est dissipée en chaleur, explique Anne-Cécile Orgerie, chercheuse en informatique à l’Irisa (Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires). C’est pourquoi, en plus de consommer de l’énergie pour faire tourner ses serveurs, un data center doit être climatisé afin de préserver l’intégrité des circuits électroniques » . ll existe des projets de récupération thermique : à Val d’Europe en Seine-et-Marne, un data center de 10 000 m2 permet de chauffer des infrastructures sportives et un groupe d’entreprises.

Une responsabilité partagée

Qu’en est-il de nos propres terminaux ? Selon le CNRS, ils consomment peu ou prou la même quantité d’énergie que les data centers, soit 30% du secteur entier. À ceci près que les données mobiles (3G, 4G) consommeraient jusqu’à 23 fois plus d’énergie que la Wifi, selon une étude de l’université du Michigan et d’AT&T Labs Research en 2012. À cela s’ajoute une tendance au gaspillage : « Lorsque la mémoire était comptée, les développeurs informatiques avaient l’habitude d’écrire du code synthétique et efficace. Aujourd’hui, ces préoccupations ont disparu et l’on assiste à une véritable inflation des lignes de code, ce qui signifie des calculs plus longs et plus gourmands en électricité » , raconte Anne-Cécile Orgerie. C’est notamment le cas des applications sur smartphones, qui fonctionnent souvent sans interruption, en arrière-plan.

Cliquer, visionner, scroller, partager… nos actions virtuelles ont un coût énergétique. « Une vidéo comme Gangnam Style, visionnée 2,7 milliards de fois sur la planète, a consommé l’équivalent de la production annuelle d’une petite centrale » , expliquait au Parisien Gary Cook, analyste pour l’ONG Greenpeace. Tout comme nos mails et l’ensemble des données que nous stockons sur le cloud, cette disponibilité constante génère une consommation d’électricité… constante. Le CNRS avance qu’un serveur allumé mais inactif consommera 100 W, contre 200 W au maximum s’il est en plein calcul. Pour autant, personne ne songerait à les éteindre, même en période creuse.

Le streaming, un courant ascendant

Le streaming sollicite à la fois l’énergie des serveurs et celles de nos équipements personnels, pendant toute la durée d’écoute ou de visionnage. Selon Greenpeace, 63% de la circulation mondiale de données sur internet est due au streaming vidéo en 2015. Un chiffre estimé à 80% pour 2020. Sur ce marché, Netflix consomme à lui seul 15% de la bande passante mondiale. Pour le site d’information suisse Le Temps, « en visionnant une série sur Netflix, on brûle du charbon en Virginie pour alimenter des data center ! » . Alors, que faire ? Selon Google en 2011, trois jours de visionnage sur YouTube valait l’énergie nécessaire pour produire et emballer un seul DVD. Pourtant, selon The Washington Post en 2018, le CD ou le téléchargement seraient plus écologiques que le streaming après 27 écoutes d’un même morceau, compte tenu des coûts de fabrication d’un CD, et de l’électricité dépensée par les serveurs et les terminaux.

Même logique pour les objets connectés. Selon Vincent Roca, chercheur à l’Inria*, « on peut se poser la question de savoir si c’est bien responsable de générer des trafics qui traversent l’Atlantique alors que je pourrais tout simplement actionner un interrupteur si j’étais sur une approche un peu plus traditionnelle. »

L’énergie est notre avenir…

Nos usages numériques sont liés à nos modes de production énergétique. Lesquels soulèvent des questions géopolitiques et économiques majeures.

Une usine de charbon en Chine – Kevin Frayer / Getty

Dans le monde, l’électricité est produite en brûlant du pétrole, du gaz et du charbon pour 67%, par l’énergie hydraulique à 16%, et par les centrales nucléaires à 12%. La part des énergies renouvelables (soleil, vent, biogaz, déchets) est de 5%. Et si « l’électricité est une énergie propre sur le lieu de consommation » pour Claude Crampes, co-auteur d’une tribune sur les limites de la voiture électrique parue dans Le Monde« elle peut être polluante sur le lieu de production » .

En France, elle provient à 77% du nucléaire. Mais en Pologne, elle est produite à 80% par des centrales à charbon. La situation est encore plus paradoxale en Chine, premier marché de la voiture électrique dans le monde, où l’électricité provient à 73% d’usines à charbon.

Loin des yeux, loin du coeur

Mine de coltan, minerai utilisé dans les smartphones, au Congo. – Junior D. Kannah / AFP

Avant d’atteindre le cloud, le numérique est une industrie souterraine. Celle des matières premières (silicium, cobalt, indium…) indispensables à nos téléphones, ordinateurs, tablettes et objets connectés. Ces minéraux, aussi appelés « terres rares » , sont extraits des mines d’Asie ou d’Afrique, dans des conditions sanitaires et environnementales dramatiques. D’autant qu’en Europe, à peine 18 % de ces métaux sont récupérés ou recyclés. La plupart finissent dans des décharges sauvages, en Chine, en Inde, ou encore au Ghana, où ils sont brûlés pour récupérer l’or et polluent les nappes phréatiques.

Dans La Guerre des Métaux Rares, Guillaume Pitron illustre le cruel paradoxe d’une société qui produit chez les autres ce qu’elle n’accepte plus chez soi : « D’un bout à l’autre de la chaîne de production de métaux rares, quasiment rien en Chine n’a été fait selon les standards écologiques et sanitaires les plus élémentaires » . Derrière le greenbashing, notre transition numérique et écologique carbure plus à la délocalisation de ses externalités négatives qu’à la low tech de Philippe Bihouix, comme le note un livre blanc présenté au gouvernement en mars 2018.

Un enjeu géopolitique, économique et social

Cette délocalisation pose la question d’une dépendance croissante à la Chine, qui possède 47% des ressources mondiales en terres rares, tout en investissant les mines du continent africain. Selon Guillaume Pitron, si la voiture électrique s’impose, il faudra extraire davantage de terres rares que ce que l’humanité a prélevé depuis 70 000 ans. Alors faut-il, comme le préconise l’auteur, refaire de la France un pays extracteur, notamment via son territoire maritime, avec les contraintes sociales, économiques et environnementales inhérentes ? Faut-il miser sur le recyclage, comme la start-up Ajelis et son « éponge moléculaire » capable de récupérer et recycler les précieux métaux ? Faut-il s’en remettre à la recherche française, aux chercheurs de l’Institut de chimie et des matériaux Paris-Est, qui travaillent sur le remplacement ponctuel du lanthane par du magnésium ? Toutes ces solutions seront certainement les bienvenues pour réconcilier transitions écologique et numérique.

*Technologies de l’information et de la communication
*Institut national de recherche en informatique et en automatique

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