Impact environnemental du numérique : calcul et solution
Le numérique occupe une place importante dans nos vies, mais son empreinte écologique est souvent sous-estimée. Une étude récente a révélé que la pollution numérique représentait 4 % des émissions mondiales en 2020.
Cela souligne la nécessité pour nous d'être attentifs à l'impact environnemental du numérique et aux usages que nous en faisons.
Nous pouvons tous jouer un rôle dans la réduction de cet impact en étant plus attentifs à nos habitudes de consommation et en choisissant des technologies respectueuses de l'environnement lorsque cela est possible.
Quel est le vrai impact de l'empreinte environnementale du numérique ?
Définition de l'empreinte environnementale du numérique
Il s’agit de la quantité de gaz à effet de serre émise par les activités liées aux technologies de l’information et de la communication (TIC).
Par exemple, le visionnage d’une heure de vidéo sur YouTube en Europe depuis un smartphone émet 18 g de CO₂.
Le numérique accentue le changement climatique
Selon une étude commandée par le Sénat, le secteur du numérique représente 3,8 % des émissions totales de gaz à effet de serre, soit 1 400 millions tonnes de CO₂.
En comparaison, l'aviation civile est responsable de 3 % des émissions mondiales de CO₂ (si l'on considère uniquement les vols et non les émissions liées à la fabrication). Autre chiffre significatif, les émissions de gaz liées au numérique croissent de 8 % par an. À titre de comparaison, le taux de croissance moyen des émissions de CO₂ d'autres secteurs est de 1 %.
Le rapport pointe que les gains d’efficacité énergétique induits par l’utilisation du numérique sans la consommation de contenus vidéos compenseraient largement les impacts environnementaux des centres de données et des réseaux. Le visionnage massif de contenus vidéos et la surconsommation d'appareils électroniques grands publics plombent ces effets positifs.
Mesurer les impacts environnementaux des équipements grâce à l'analyse du cycle de vie d'un produit
L’Analyse du cycle de vie (ACV) est utilisée pour calculer l’empreinte carbone des terminaux. Cela revient à considérer les émissions de CO₂ des postes ci-dessous :
- La fabrication du produit, de l'extraction des matières premières à la production
- La distribution
- L'utilisation
- La gestion de sa fin de vie et des déchets
Analyse du cycle de vie d'un iPhone
Le cycle de vie d'un iPhone est un bon exemple.
- La production représente 79% des émissions de gaz à effet de serre.
Cela comprend l'extraction des matières premières (lithium, aluminium, plastique colbalt etc ...) et la fabrication dans les ateliers.
- La distribution représente 3 %
Il s'agit du transport du lieu de production fini des usines vers les points de ventes. Le transport a lieu en avion et en camion.
- Son utilisation représente 17 %
La durée de vie des smartphones est en général de 3 ans et correspond à l'alimentation pour le charger.
- La fin de vie et le traitement des déchets représentent 1 %
La fin de vie comprend le transport du point de collecte jusqu’au centre de recyclage et l’énergie utilisée pour récupérer les matériaux du téléphone.
Les grands sous-ensembles de l’empreinte environnementale du numérique
Le numérique fonctionne grâce à une architecture physique composée de trois sous-ensembles : les terminaux, les réseaux et les data centers.
Les terminaux
Il s’agit des équipements électroniques qui servent un usage numérique comme les smartphones, les tablettes, les ordinateurs, les imprimantes, les télés, les box internet ou encore les objets connectés (liste non exhaustive).
D’après une étude de Green It, la production des terminaux est responsable de 40 % de l’empreinte environnementale du numérique (données monde). Si l’on intègre également la consommation d’énergie tout au long de la durée de vie du terminal, l’empreinte carbone des terminaux correspond à 66 % de l’empreinte totale du numérique.
En 2010, 1 milliard d’équipements électroniques étaient produits, contre 4 milliards en 2020. En poursuivant cette tendance, nous en produirons 10 milliards en 2030. On comptait un total de 34 milliards de terminaux dans le monde en 2021, pour sept milliards d’individus.
Les centres de données, ou data centers
Ce sont des lieux où sont stockées et traitées les données grâce à des serveurs ou des disques durs. Il peut s’agir de clouds publics (AWS, Google Cloud Platform ou OVH Cloud) ou de clouds privés d’entreprises.
D’après l’étude de Green It, les datacenter représentent 15 % des émissions de CO₂ liées au numérique. Les deux principales émissions de gaz sont dues à la construction et surtout à la consommation d’énergie dans le temps.
Les réseaux
Il existe des réseaux fixes (filaires ou wifi) et des réseaux mobiles (3 G, 4 G, 5 G, etc.). Les réseaux fonctionnent grâce à des infrastructures physiques comme des paires de cuivre, des câbles coaxiaux, des fibres optiques ou des technologies sans-fils (antennes).
D’après l’étude de Green It, les réseaux représentent 19 % des émissions de CO₂ liées au numérique. Les émissions de gaz sont dues à la construction des infrastructures réseaux et à la consommation d’énergie dans le temps.
Ci-dessous un résumé de la répartition l'empreinte environnementale du numérique :
Les grandes tendances
Ci-dessous quelques chiffres clefs sur l’évolution du numérique de 2010 à 2025 :
Les émissions de gaz à effet de serre liées au numérique vont être multipliées par 3 de 2010 à 2025.
Quelle est la part des principaux terminaux dans l'empreinte environnementale du numérique ?
Quel est le bilan carbone d'un smartphone ?
Selon l'étude de Green Peace "How clean is your cloud ? ", l'empreinte carbone moyenne d'un smartphone est d'environ 130 kg CO₂e pour un iPhone 6S (dont 4,7 kg pour la fabrication du téléphone lui-même et 125 kg pour son utilisation).
Quel est le bilan carbone d'un ordinateur portable ?
En 2021, il y avait 1,4 milliard d'ordinateurs dans le monde. La production des ordinateurs émet en moyenne 80 kg de CO₂. Son utilisation émet 40 kg de CO₂/an.
Quel est le bilan carbone d'un téléviseur ?
En 2021, il y avait 1,4 milliard de téléviseurs dans le monde. La production des téléviseurs émet 100 kg de CO₂ et son l'utilisation : 20 kg de CO₂/an.
Il faut noter que l'empreinte carbone d'un produit n'est pas seulement déterminée par sa fabrication, mais également par la manière dont il est utilisé et éliminé en fin de vie, et des déchets générés suite à son recyclage. Par exemple, un téléviseur dont l'écran est composé de la technologie LCD ou LED a un impact environnemental plus faible qu'un téléviseur plasma.
Quel est le bilan carbone d'une imprimante ?
En 2021, il y avait 730 millions d'imprimantes dans le monde. La production des imprimantes émet 30 kg de CO₂ et leur utilisation 15 kg de CO₂/an.
Quelle est l'empreinte carbone d'un data center ?
La consommation électrique des centres de données est conséquente.
Les centres de données ont un impact environnemental massif. Pour faire simple, les data centers consomment 2 % de l'électricité mondiale. Comme nous l'avons vu, les centres de données fonctionnent en continu pour pouvoir stocker et partager des données numériques à toute heure.
En réalité, la consommation d'énergie de cette infrastructure est la principale source de pollution.
Le PUE (Power Usage Effectiveness) est l'indicateur qui mesure l'efficacité énergétique d'un centre de données. Le calcul est simple, il suffit de diviser l'énergie consommée par le centre de données, par l'énergie utilisée par les équipements informatiques.
Il convient de noter que l'empreinte carbone d'un centre de données dépend de sa localisation, de son mix énergétique et de son efficacité (PUE). Par exemple, un data center situé en Islande alimenté par une énergie 100 % renouvelable aura une consommation électrique moins émettrice qu'un data center situé en France alimenté par du charbon. De plus, un centre de données ayant un PUE de 1.2 aura une consommation inférieure à celle d'un centre de données dont le PUE est de 2,0.
En moyenne, les infrastructures françaises ont un PUE de 2,5 watts pour 1 watt consommé par l'informatique. Par conséquent, il existe un énorme potentiel de réduction de l'impact environnemental grâce à une efficacité accrue.
L’utilisation de ressources non renouvelables.
L'utilisation de ressources comme les métaux rares dans les data center est une préoccupation croissante en raison du potentiel de dommages environnementaux et de violations des droits de l'homme associés à leur extraction.
Alors que de nombreux centres de données sont suréquipés, la majorité de ces serveurs sont alimentés par des ressources non renouvelables et non recyclables, comme le cobalt.
L'extraction du cobalt est souvent effectuée dans des régions pauvres par des travailleurs dans de mauvaises conditions de travail, et le processus peut être très polluant.
En outre, la fabrication, la distribution et la fin de vie des équipements des centres de données constituent une source majeure de pollution.
À mesure que la demande de data centers augmente, il est important de considérer les impacts environnementaux et sociaux de leur construction et de leur exploitation.
Comment calculer l’empreinte carbone d’un service numérique ou d'un site web ?
Plusieurs facteurs sont à considérer : les émissions de gaz liées aux transferts de données, l’énergie nécessaire pour alimenter les terminaux électroniques de l’utilisateur, celle nécessaire pour alimenter les serveurs et les datacenter. La zone géographique des serveurs joue également un rôle important étant donné le mix énergétique de chaque pays.
Les terminaux
Cela concerne les la pollution liées à l’alimentation des terminaux indispensables à la consommation des services ou des produits numériques, comme une télévision, un ordinateur, un smartphone ou un objet connecté.
Considérons les émissions de gaz à effet de serre liées aux terminaux nécessaires pour visionner une heure de vidéo en streaming. On observe que le smartphone émet 0,56 g CO₂e, la tablette émet 1,39 g CO₂e, l'ordinateur émet 10,19 g CO₂e et la télévision 50 LED émet 55,56 g CO₂e.
Le trafic des données
Cela concerne la pollution liée au transfert de données à travers les réseaux. Le chargement d’une page ou le visionnage d’une vidéo nécessite de transférer des données. Le type de connexion choisi augmente également l'impact environnemental du numérique.
Considérons les émissions de gaz à effet de serre liées aux transferts de données pour le visionnage d’une heure de vidéo en streaming. On note qu’une connexion 4 G émet 5,28 g CO₂ e, une connexion wifi à faible débit émet 0,99 g CO₂ e, une connexion wifi très haut débit émet 8,49 g CO₂ e.
Les datacenter
Cela concerne les émissions de gaz à effet de serre liées au stockage et au traitement de données nécessaires pour exécuter une requête. Chaque requête implique que le serveur exécute un calcul et consomme de l'énergie.
Considérons la pollution numérique liée au stockage et au traitement de données d’une heure de vidéo streaming. Les émissions liées aux datacenter sont de 2,75 g CO₂ e.
Les campagnes publicitaires en ligne
Cela concerne la pollution numérique liée à une publicité en ligne, comme la diffusion d’une vidéo promotionnelle sur Facebook. Plusieurs facteurs sont à considérer : le type de contenu, la diffusion, le visionnage du contenu et l’audience. Certaines campagnes publicitaires nécessitent davantage de travail pour produire le contenu qu’il faut également intégrer.
L’étude du cabinet Fifty Five analyse en détail les impacts sur le climat de la campagne Perfume 2022. L’étude note que le nombre de CO₂ e pour 1000 impressions d’une telle campagne est de 1 500 g.
Si vous souhaitez aller plus loin, vous pouvez analyser le bilan carbone de Google.
Comment réduire l'empreinte environnementale du numérique ?
Améliorer la performance énergétique des infrastructures
D'après l'étude réalisée par le Sénat, l'empreinte carbone des datacenter risque d'augmenter de 60 % d'ici à 2040 étant donné l'augmentation des usages numériques. Pour limiter l'augmentation liée aux datacenter, le rapport du Sénat met en avant plusieurs leviers.
Renforcer l'implémentation d'hyper datacenter en France
Il s'agit de centres donnés de grandes tailles conçues pour réaliser des économies d'échelles. L'efficacité énergétique de ces centres de données est en moyenne 10 fois supérieure aux centres de données privées ou classiques. Aussi, l'empreinte carbone de l'électricité consommée en France est 10 fois moins carbonée que dans les pays où sont déployés ces centres de données (États-Unis essentiellement).
La Loi n° 2018-1317 du 28 décembre 2018 octroie aux hypers datacenter un tarif réduit de 50 % sur l'électricité consommée. La loi de 2021 conditionne cette réduction à des exigences en terme de performances énergétiques.
Renforcer la complémentarité entre les énergies renouvelables et les datacenter
D'après le Gimélec (groupement des entreprises de la filière électro numérique française) :
Un data center peut permettre d’augmenter la capacité d’accueil en énergies renouvelables localement et en optimiser leur consommation, parce qu’il est équipé de batteries et que la "charge IT" peut dans une certaine mesure se piloter ou se transférer sur un autre site.
En ce sens, les géants du cloud multiplient les investissements dans des projets d'énergies renouvelables pour faire fonctionner les datacenter grâce à de l'électricité bas-carbone.
Renforcer l'efficacité énergétique des réseaux
Le trafic des données échangées double depuis 2010. Les émissions de CO₂ liées aux réseaux sont restées constantes sur cette même période grâce aux gains d'efficacité énergétique réalisés. À titre d'exemple, l'efficacité électrique de la 2G était de 4,60 TWh/EB, contre 2,14 TWh/EB pour la 3G et 0,09 TWh/EB pour la 4G.
Le plan France très haut débit constitue un levier pour limiter l'explosion des émissions de CO₂ liées au transit de données. En revanche, l'impact environnemental du déploiement de la 5G fait débat. La hausse des usages numériques induits par le déploiement de cette technologie risque d'annuler les effets positifs des gains d'efficacité. Aucune enquête n'a, pour le moment, était réalisée sur l'impact environnemental de la 5G.
Diminuer le renouvellement des terminaux
Selon l'étude réalisée par le Sénat, les terminaux sont à l'origine de 63 % des émissions de CO₂ liées au numérique. La durée de vie moyenne d'un smartphone est de 23 mois. En France, les téléviseurs sont responsables de plus de 15 % de ces émissions, contre 14 % pour les ordinateurs portables, 13 % pour les smartphones et 13 % pour les ordinateurs fixes. Plusieurs projets de loi nationaux et/ou européens sont sur la table.
Introduire une taxe carbone sur les terminaux importés
L'objectif d'une telle taxe est de favoriser l'attractivité des offres reconditionnées. Aujourd'hui, en Europe, moins de 40 % des terminaux sont recyclés. Si cette proposition est discutée, aucune loi n'a pour le moment était ratifiée.
Mettre en place une fiscalité attractive pour le réemploi et le recyclage
La loi AGEC prévoit un fond de réparation et de réemploi pour privilégier ces pratiques. Ces fonds sont financés par des écotaxes payées par le consommateur. Aussi, une diminution de la TVA à 5,5 % sur l'achat de terminaux recyclés est en cours d'étude. L'article 55 de la loi AGEC demande également aux acteurs publics de privilégier les solutions de réemploi lors des appels d'offre. Les subventions pour numériser les entreprises seront également soumises à l'achat de terminaux recyclés.
Renforcer les sanctions contre l'obsolescence programmées des logiciels et des terminaux
Ci-dessous la définition de l'article L. 213-4-1 du Code de la consommation :
L’obsolescence programmée se définit par l’ensemble des techniques par lesquelles un metteur sur le marché vise à réduire délibérément la durée de vie d’un produit pour en augmenter le taux de remplacement.
Si la loi condamne en théorie le délit d'obsolescence programmée, aucune condamnation n'a eu lieu depuis 2015. L'objectif du Sénat est de renforcer ce texte pour le rendre plus dissuasif et efficace.
Favoriser l'éco-conception des applications et la consommation responsable
Encadrer le streaming vidéo
Le streaming vidéo représente 60 % du trafic Internet mondial, contre 13 % pour le chargement de pages web, et 8 % pour les jeux vidéos. Netflix et Google représentent respectivement 23 % et 17 % du trafic en France.
Les acteurs du streaming pourraient être contraints, au moins, d'adapter la qualité de la vidéo à la résolution maximale de l'écran, voir de proposer par défaut une résolution minimale. Cela aurait un impact significatif sur le trafic et, par conséquent, sur les émissions.
La sobriété numérique en entreprise.
Limiter les équipements
À l'ère du numérique, il est plus important que jamais pour les entreprises de prendre conscience de l'empreinte environnementale du numérique.
Non seulement c'est bon pour l'environnement, mais c'est aussi un excellent moyen d'économiser de l'argent et de se démarquer de la concurrence.
Comme tout propriétaire d'entreprise le sait, l'équipement de bureau est un élément nécessaire au bon fonctionnement d'une entreprise. Si la technologie a facilité de nombreuses tâches, elle a également introduit une nouvelle série de défis.
En particulier, la nécessité d'actualiser et de remplacer constamment les équipements de bureau peut être coûteuse, tant en termes d'argent que d'énergie. Une façon de réduire l'impact des équipements de bureau est de s'interroger sur les besoins internes de votre entreprise.
Est-il vraiment nécessaire d'avoir un ordinateur portable ou une tablette à chaque étage ? Les imprimantes peuvent-elles être partagées entre les employés ? En examinant attentivement les besoins de votre entreprise, vous pouvez minimiser la quantité d'équipement que vous devez acheter et prolonger la durée de vie de ceux que vous avez.
En outre, veillez à choisir des équipements certifiés ou labellisés lors de vos nouveaux achats. Le site de l'ADEME recense près de 100 labels environnementaux dans toutes les catégories, y compris le multimédia, pour vous guider. Enfin, activez la mise en veille automatique de vos appareils lorsqu'ils ne sont pas utilisés.
Cette mesure simple peut vous aider à réduire votre empreinte carbone et à économiser de l'argent sur votre consommation électrique.
En prenant ces mesures de développement durable, vous pouvez avoir un impact positif sur l'environnement tout en réduisant les coûts pour votre entreprise.
Mieux gérer ses mails
Cela peut sembler anodin, mais la gestion de vos courriels peut avoir un impact important sur votre empreinte carbone.
Selon le cabinet d'études The Radicati Group, une personne reçoit en moyenne 121 courriels par jour.
S'il est impossible d'éliminer complètement le courrier électronique de votre vie, il existe des mesures simples que vous pouvez prendre pour réduire la quantité d'e-mails que vous recevez et le temps que vous passez à les lire et à y répondre.
Tout d'abord, désabonnez-vous des bulletins d'information ou des e-mails promotionnels que vous ne lisez pas. Non seulement cela réduira la quantité d'e-mails que vous recevez, mais cela vous empêchera également de supprimer accidentellement des messages importants.
Ensuite, établissez des règles de base pour vous-même et votre équipe concernant le moment et la fréquence de réception des messages électroniques. Par exemple, vous pouvez convenir de ne consulter vos e-mails qu'une fois par jour ou d'éviter d'envoyer des e-mails en dehors des heures de bureau.
Enfin, utilisez des filtres et des dossiers pour organiser votre boîte de réception et trouver plus facilement les messages dont vous avez besoin. En prenant ces mesures simples, vous pouvez réduire le temps que vous passez à gérer votre courrier électronique et réduire votre empreinte carbone.
Si vous souhaitez calculer l'empreinte environnementale du numérique dans votre entreprise, vous pouvez utiliser la plateforme Orki qui vous guide pas à pas.
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