Impact environnemental du numérique

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Décharge sauvage d'anciens ordinateurs aux États-Unis

L'impact environnemental du numérique regroupe l'ensemble des effets des technologies de l'information et de la communication sur l'environnement.

L'expression « pollution numérique » désigne les impacts environnementaux négatifs de ces technologies qui ressortent de leur bilan environnemental. La consommation d'électricité non négligeable des systèmes, l'usage de matières premières et d'énergie grise pour la fabrication des appareils, leur transformation en déchets après leur remplacement sont généralement évalués.

Problématique[modifier | modifier le code]

Les promoteurs des technologies de l'information et de la communication soutiennent que les flux d'information, qu'ils disent « dématérialisés » réduisent l'impact des activités humaines sur l'environnement, en diminuant les ponctions sur les ressources naturelles par une meilleure organisation de la production et de la consommation[1]. Leurs critiques estiment que cette réduction est illusoire et que cette perception se fonde sur la discrétion des consommations numériques, opposée à la visibilité des moyens de transmission matériels, comme dans le cas d'un courriel remplaçant un courrier[2]. Pourtant, la plus grande disponibilité de la ressource entraîne par un effet rebond l'augmentation de la consommation, réduisant ou annulant le gain[3].

Numérique et papier :

Le remplacement du papier par des documents électroniques peut amener à diminuer la consommation de papier[4]. Encore faut-il montrer que la facilité d'imprimer rapidement un document papier n'en stimule pas la consommation. La technologie permet l'économie, mais les utilisateurs semblent utiliser plutôt les corrections manuelles sur papier que les systèmes de gestion de versions sur document électronique. La consommation de papier a plus que doublé au cours des vingt dernières années[5].

Numérique et transports :

De même, l'informatique a permis la baisse de la consommation des moyens de transport, par l'amélioration des véhicules et de la logistique[6]. L'effet de cette baisse, cependant, est entièrement effacé et dépassé par l'augmentation des flux, la baisse des coûts ayant permis une augmentation de la quantité de marchandises transportées.

La circulation électronique des données implique au moins une consommation d'électricité, diffuse chez les utilisateurs, concentrée dans les centres de données. La consommation diffuse, plus difficile à évaluer, consomme avec discrétion plus d'énergie qu'il n'y paraît à cause des pertes en ligne et du mauvais rendement énergétique de la recharge des appareils portables, tandis que les opérateurs peuvent construire les centres de données à proximité de moyens de production électrique. Selon l'organisation environnementale Greenpeace, le secteur informatique consomme 7 % du total de la production électrique mondiale, soit environ 1,4 % de la consommation énergétique mondiale. L'impact de cette consommation dépend de la façon dont est produite cette électricité. Certaines des plus importantes organisations industrielles de l'informatique et d'Internet se sont engagées pour un Internet alimenté par des énergies renouvelables[7].

La facilité d'envoyer des messages en masse entraîne la prolifération d'usages parasites de l'informatique comme le pourriel, qui pèse lourdement[réf. nécessaire] sur le coût énergétique final des messages utiles.

La fabrication des appareils entraîne la production de déchets, l'exploitation de nouvelles ressources, la mise en circulation de produits qui peuvent être toxiques[réf. nécessaire].

Au crédit des technologies de l'information et de la communication, l'augmentation de la puissance de calcul des ordinateurs et la multiplication des capteurs de toutes natures ont permis la construction des modèles qui alertent sur l'état de la planète et le réchauffement climatique.

Numérique et conversion écologique[modifier | modifier le code]

Exemple de centre de données.

S'il est généralement admis que la circulation et le traitement de l'information consomment de 1 à 2 % d'une l'énergie principalement produite à partir de combustible fossile, le numérique peut rendre possible la mise en place d'énergies renouvelables, souvent intermittentes et réparties en petites unités indépendantes sur un vaste territoire, ou faciliter la réduction de la consommation générale d'énergie, par l'optimisation des consommations.

L'organisation d'un réseau de distribution d'électricité en réseau intelligent vise ainsi à diminuer les pertes et à organiser la production dans une vaste zone géographique, malgré les conflits d'intérêts entre producteurs et distributeurs d'une part, et d'autre part entre ces industries en général et l'objectif de réduction de consommation énergétique.

Dans l'industrie et dans les transports, l'optimisation des processus par l'usage des technologies de l'information pourrait réduire la consommation de matières ; cependant, on constate souvent que l'effet de cette réduction est la diminution du prix, aboutissant finalement à une augmentation de la consommation par effet rebond, ce qui pousse à conclure que les relations sociales, plus qu'une technologie en particulier, sont en cause[8].

L'impact du numérique sur l'environnement sera positif en ce qui concerne l'énergie si l'économie d'électricité qu'il permet dépasse sa propre consommation. Cette condition ne semble pas remplie actuellement[9].

Pollution numérique[modifier | modifier le code]

La « pollution numérique » désigne exclusivement les conséquences négatives de l'utilisation des technologies de l'information et de la communication[10].

Concept[modifier | modifier le code]

La pollution numérique se décompose en conséquences de la fabrication du matériel et en consommation énergétique du réseau Internet[11].

Réseaux 
La consommation en énergie des réseaux représente en 2016 environ 2 % des émissions de gaz à effet de serre[12], plus que l'émission de l'aviation civile, dans laquelle l'introduction du calcul numérique a permis la réduction de la consommation des aéronefs. La part de la production d'électricité dans les émissions de gaz à effet de serre est difficile à calculer ; on estime qu'elle a doublé depuis le début du XXIe siècle et que l’essor des nouvelles technologies la fera encore doubler vers 2020[13].
Outre les émissions de gaz polluants, les effets négatifs de l'émission d'ondes électromagnétiques sur la santé, inquiètent, aussi bien celle de lumière bleue que de rayonnements non visibles, aux effets encore incertains. Leur croissance oblige à des normes de compatibilité électromagnétique pour assurer le fonctionnement des appareils électroniques.
Matériel 
La fabrication des outils numériques (serveurs, ordinateurs personnels, tablettes, smartphones, infrastructures réseau diverses, écrans) consomme une quantité de matières relativement petite, en comparaison avec les autres produits industriels, mais, de la quarantaine de métaux différents contenus dans un smartphone, un grand nombre ne sont disponibles qu'en quantités limitées dans la nature[14]. De plus, au cours de sa vie utile, le matériel présent dans la plupart des nouvelles technologies entraîne une pollution particulaire[15] et la dispersion de matières plastiques mêlées à des métaux et des terres rares. Enfin, une fois parvenus en fin de vie, les déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) sont d'autant plus difficiles à recycler qu'ils sont complexes[16] et conçus à l'encontre des principes d'écoconception[17] ; plus nombreux chaque année, ils aboutissent dans des décharges, parfois informelles, où ils contaminent leur environnement et, dans les pays en développement, les populations qui en vivent[18],[19],[20].

Déchets[modifier | modifier le code]

Un ordinateur de bureau classique est composé de 36 éléments différents dont de nombreux éléments rares ou précieux.

La fabrication d'appareils numériques, ordinateurs, téléphones, tablettes, etc. consomme des ressources non-renouvelables, de l'énergie et des pollutions industrielles[11]. Un ordinateur fixe contient près de 25 % de silice, à peu près 23 % de matières plastiques, un peu plus de 20 % de fer, 14 % d'aluminium, 7 % de cuivre, 6 % de plomb et 2 % de nickel. Le zinc, l'étain, les matériaux plus rares (manganèse, cobalt, argent, barium, arsenic, bismuth, titane, berylium, galium, germanium, cadmium, chrome, selenium, mercure, palladium, rhutenium, etc., tous à moins de 1 %, composent les 2 % restant. La fabrication d’ordinateurs portables emploie une forte proportion d’éléments de la famille des terres rares (lanthanides) dont l’accès est jugé particulièrement critique par les instances internationales[21]. En moyenne, il faut mobiliser de 50 à 350 fois leur poids en matières pour produire des appareils électriques à forte composante électronique, soit par exemple 800 kg pour un ordinateur portable et 500 kg pour un modem[22].

Composition des déchets électroniques et électriques[23]
Matériaux Quantité (%)
Plastiques 31
Oxydes réfractaires 30
Cuivre 20
Fer 8
Etain 4
Nickel 2
Plomb 2

Énergie[modifier | modifier le code]

Les appareils numériques consomment de l'électricité. Une recherche sur internet, l'envoi d'un courriel requièrent, de plus, un passage par plusieurs centres de données. Ces ensembles de serveurs informatiques et d'ordinateurs de traitement de données numériques consomment eux aussi, au premier chef pour leur refroidissement (qui représente environ 40 % de la facture énergétique pour ces installations)[24]. Cette énergie est nécessairement électrique, dont la production et le transport engendrent eux aussi des pollutions[13].

Impacts de cette pollution[modifier | modifier le code]

Les impacts de la pollution numérique sont très différents, entre autres selon le moment de la consommation, la source d'énergie servant à produire l'électricité et les méthodes utilisées pour refroidir les serveurs. Il est donc nécessaire de considérer toute estimation avec prudence. Certaines données du groupe Grenoble Alpes Recherche français suggèrent qu'environ 7 grammes de CO2 sont émis pour une simple recherche sur Google et 20 grammes pour l'envoi d'un courriel avec une pièce jointe d'un mégaoctet[25].

Environ 500 milliards de courriels sont envoyés chaque jour dans le monde. L'utilisation des TIC représente entre 6 et 10 % de la consommation d'électricité sur Terre[25]. Plus de 80 % de nos courriels reçus ne sont jamais ouverts, pourtant la suppression de 30 courriels équivaut à la consommation d'une ampoule allumée pendant 24 heures et l'utilisation d'une boite courriel par une entreprise de 100 salariés produit environ 136 kg de CO2 par employé chaque année[26]. Plus largement, une donnée numérique (mail, téléchargement, vidéo, requête web…) parcourt en moyenne 15 000 km[27].

La part du numérique dans les émissions de gaz à effet de serre a augmenté de moitié de 2013 à 2018[28]. Selon le groupe de réflexion The Shift Project, le numérique émet en 2019 4 % des gaz à effet de serre du monde ; sa consommation énergétique s’accroît de 9 % par an, qui se répartit en 55 % pour l’usage du numérique et 45 % pour la production des équipements. La vidéo en ligne génère 60 % des flux de données mondiaux et plus de 300 millions de tonnes de CO2 par an, soit 20 % du total des émissions de gaz à effet de serre dues au numérique, soit encore 1 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Elle se répartit en quatre types de contenus : la vidéo à la demande (VoD) (34 %), la pornographie (27 %), les « tubes » (YouTube, Dailymotion, etc) (21 %) et les autres vidéos (18 %)[29].

Mesures de réduction[modifier | modifier le code]

Différentes solutions sont envisageables pour réduire la consommation énergétique du numérique ou en tirer parti, qui évoluent de la même manière que les façons de les utiliser.

  • Mettre en place des centres de données qui n'utilisent que de l’énergie renouvelable. Certaines grandes entreprises du numérique ont choisi d'alimenter leurs centres de données uniquement avec de l’énergie verte[12].
  • Récupérer la chaleur produite par les serveurs informatiques des centre de données pour chauffer des bureaux ou des habitations[30].
  • Diminuer l'envoi de courriels, leur taille et le nombre de destinataires[12].
  • Une écoconception des logiciels, pour diminuer leur demande en puissance de calcul, qui surconsomme de l'électricité et oblige à renouveler le matériel[12].
  • Limiter les impressions sur papier[12].
  • Améliorer le recyclage des appareils numériques en fin de vie, qui reste compliqué, coûteux et encore mal maîtrisé.

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • Fabrice Flipo, Michelle Dobré et Marion Michot, La face cachée du numérique. L'impact environnemental des nouvelles technologies, Montreuil (France), L'Échappée, (ISBN 978-29158307-7-4, présentation en ligne).

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. The Shift Project 2018, p. 6.
  2. Sur la distorsion des perceptions, voir (en) Ipsos, « Perils of Perception » (consulté le 19 octobre 2018).
  3. The Shift Project 2018, p. 7 ; en ce qui concerne les smartphones, p. 14.
  4. (en) Chris Blank, « The Environmental Pros & Cons of Using Computer Technology », (consulté le 20 octobre 2018).
  5. (en) « Has technology reduced paper consumption? », (consulté le 20 octobre 2018).
  6. (en) « The benefits of technology for transport services », (consulté le 20 octobre 2018).
  7. Greenpeace 2017.
  8. Flipo, Dobré et Michot 2018.
  9. The Shift Project 2018, p. 7.
  10. « Le nuage de pollution d'Internet », consoGlobe,‎ (lire en ligne, consulté le 3 décembre 2017).
  11. a et b « La pollution numérique », sur Supinfo, (consulté le 3 décembre 2017).
  12. a b c d et e « Pollution numérique : l'impact sur l’environnement n'est pas virtuel », sur www.novethic.fr (consulté le 3 décembre 2017).
  13. a et b « La pollution numérique qu’est-ce c’est ? », sur www.novethic.fr (consulté le 3 décembre 2017).
  14. Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, Quel futur pour les métaux - Raréfaction des ressources : un nouveau défit pour la société, EDP sciences, 2010.
  15. (en-US) David Bihanic, « France’s digital pollution », sur www.davidbihanic.com (consulté le 3 décembre 2017).
  16. Carole Charbuillet, « Pourquoi ne recycle-t-on que 22 % des plastiques ? », sur The Conversation, (consulté le 8 octobre 2019).
  17. Exemple des téléphones mobiles : Marie-Christine Blandin, 100 millions de téléphones portables usagés : l’urgence d’une stratégie (Rapport no 850 (2015-2016)), Sénat (présentation en ligne, lire en ligne [PDF]), chap. II.B.1 (« Une explosion du marché des téléphones portables nourrie par une obsolescence organisée »), p. 52, et Synthèse, 4 p.
  18. « Il faut se préparer à gérer l'explosion des déchets électroniques », PNUE, 22 février 2010.
  19. « L’ONU s’inquiète de la hausse des déchets électroniques produits par l’Asie », sur RFI, (consulté le 8 octobre 2019).
  20. « 2014, année du record de déchets électriques et électroniques dans le monde », 20 Minutes, (consulté le 8 octobre 2019).
  21. [https://ecoinfo.cnrs.fr/2014/04/11/les-materiaux-dans-les-equipements-terminaux/ « Les matériaux dans les équipements terminaux », CNRS (consulté le 3 août 2019).
  22. Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME), « La face cachée du numérique », novembre 2018 [PDF], p. 7.
  23. Ademe, Rapport annuel - Équipements électriques et électroniques, (lire en ligne [PDF]).
  24. Olivier Dumons, « « Internet, la pollution cachée » », Le Monde,‎ (ISSN 1950-6244, lire en ligne, consulté le 3 décembre 2017)
  25. a et b Laure Cailloce, « Numérique : le grand gâchis énergétique », (consulté le 19 octobre 2018).
  26. « 20 chiffres étonnants sur l'e-mail », Capital (consulté le 3 août 2019), p. 20.
  27. Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME), La face cachée du numérique', novembre 2018 [PDF], p. 5.
  28. Sylvain Rolland, « Comment le numérique pollue dans l'indifférence générale », sur latribune.fr, (consulté le 2 août 2019).
  29. « Climat : l’insoutenable usage de la vidéo en ligne », The Shift Project, 11 juillet 2019.
  30. Guillaume Champeau, « Se chauffer gratuitement grâce à des serveurs devient une réalité », Numerama,‎ (lire en ligne, consulté le 3 décembre 2017).