Les coûts environnementaux cachés du numérique

L’une des grandes caractéristiques du numérique, en termes d’impact sectoriel, est son opposition aux secteurs de production plus anciens que sont l’agriculture et l’industrie. En effet en traitant de manière dématérialisée – du moins le pense-t-on – une matière première originale nommée la donnée, ce secteur serait neutre pour l’environnement. Le numérique serait donc un secteur sans pollution ni CO2 que certains n’hésitent d’ailleurs pas à considérer comme le principal atout pour la planète. En passant au tout numérique, on abolirait ainsi les émissions de gaz à effet de serre, la déforestation et la pollution des océans ; autant d’héritages des XIXe et XXe siècles. Il suffit pour s’en convaincre de voir le foisonnement des programmes de recherche liant numérique et environnement pour s’en convaincre. Or s’imaginer que l’économie numérique – tant désirée en France mais qui peine à réellement décoller – serait une panacée pour la planète, relève de l’illusion ou, de manière plus insidieuse, de la dissimulation. Il est en effet de plus en plus facile dans ce monde de green tech d’exporter la pollution à l’autre bout de la Terre.

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Le numérique, surtout dans une vision prospective, n’est pas un secteur plus vertueux que les autres. Il demeure un secteur avant tout fondé sur la consommation industrielle d’un grand nombre de composants dont l’obsolescence va de pair avec une complexité toujours plus grande. L’explosion des smartphones, tablettes, ordinateurs ou autres serveurs n’est qu’un avant-goût de ce qui se profile avec l’Internet des Objets, dont le nombre d’appareils communicants a d’ores et déjà dépassé celui d’êtres humains sur la planète. Pour construire ces objets – terminaux, capteurs ou effecteurs – auxquels on réclame des performances toujours plus grandes, la demande en matières premières est en train d’exploser. Les terres rares – qui sont devenues depuis quelques temps le symbole des métaux stratégiques au point d’en masquer les autres – sont ainsi particulièrement visées, mais tout autant que d’autres ressources, parfois plus communes, comme le nickel, le cuivre, l’indium ou le gallium. La course aux ressources, le plus souvent géographiquement concentrées, est un enjeu majeur de cette évolution du numérique. L’un des exemples les plus parlants à l’heure actuelle concerne les composants des batteries lithium-ion, au premier rang desquels le lithium, avec d’autres comme le cobalt. D’une extraction très polluante, aux coûts environnementaux et humains élevés, ces matières premières – le plus souvent aux taux de recyclages très faibles – sont au cœur de nos vies actuelles ; et de notre futur. Produites le plus souvent loin des centres de consommation, leur coût environnemental nous apparaît nul, alors même qu’il s’agit ici avant tout d’une externalisation de la pollution. Ce type d’attitude consistant à ne pas prendre en compte les coûts environnementaux sur l’ensemble des chaînes de valeur des objets, conduit à des perceptions erronées comme en témoigne le concept mensonger de « territoire à énergie positive ».

Autre phénomène lié, tout aussi inquiétant, celui du coût énergétique des données. Le plus souvent vues comme des éléments neutres, celles-ci sont bien au contraire centrales dans l’aspect environnemental du numérique. Deux problématiques se complètent à ce titre, d’une part le stockage et d’autre part la transmission. Le stockage concerne avant tout la question de la performance énergétique du refroidissement des data centers, expliquant en partie la localisation de ceux-ci par les GAFA(M) dans certains pays du nord de l’Europe. Toutefois, cette question, même si elle demeure importante, semble de plus en plus prise en compte par les fabricants de serveurs, pour lesquels la performance en matière de refroidissement commence à devenir une question prioritaire. Il n’en demeure pas moins que la consommation énergétique globale du stockage des données dépasse allègrement les 1% du total mondial, faisant du numérique un secteur à l’emprise environnementale non-négligeable sur ce plan.

Plus préoccupante est la question du coût énergétique de la transmission des données. Alors qu’en ce qui concerne les data centers une certaine unification normative a permis aux fabricants de travailler sur ces questions de performance énergétique, l’absence d’unification des protocoles de transmission de données a d’ores et déjà des effets négatifs. En effet le foisonnement des protocoles liés à la transmission sans fil, des classiques Bluetooth, Wifi, 3G et 4G en passant par les plus rares WiMax, ZigBee et 5G, tous ont des intérêts différents en termes de distance et de volume de données transmis, avec en corollaire des consommations énergétiques particulières. L’une des problématiques particulières de l’Internet des Objets, à savoir l’absence d’unification normative sur les protocoles de transmission de données – phénomène qui au sein de l’IoT se retrouve également dans d’autres sous-domaines comme les OS – trouve ici une implication inattendue. Dans son rapport Digitalization and Energy, l’Agence internationale de l’énergie pointe justement cette problématique de la transmission de données comme l’un des principaux enjeux de la performance énergétique du secteur numérique. Avec une croissance de la consommation liée à la transmission de données de l’ordre de 10% par an, ce simple sous-domaine devrait, à l’horizon 2021, représenter au niveau mondial une consommation équivalente à celle du Royaume-Uni, soit environ 320 TWh. La croissance de cette consommation est un effet de bord de la massification des données et de l’explosion prévisible du nombre d’objets connectés communiquant entre eux, malgré des initiatives comme les technologies LPWAN (LoRa, Sigfox, etc.). On a longtemps considéré que la donnée avait un cout de création neutre ; avec la prise en compte de l’aspect énergétique, on se rend compte qu’il n’en est rien.

In fine deux éléments ressortent pour expliquer cette situation des coûts environnementaux cachés. D’une part la question de la chaîne de valeur industrielle à élongation mondiale. Avec celle-ci, les coûts issus des phases les plus amont, comme les métaux stratégiques entrant dans la composition des sous-ensembles, deviennent au mieux un phénomène ignoré, au pire une externalisation de la pollution. Avec cette distanciation, les consommateurs et, dans certains cas, les assembleurs finaux apparaissent inconscients du coût environnemental réel de telle ou telle technologie qui, par ignorance, acquiert un caractère « vert ». D’autre part la question de la normalisation. En l’absence d’une unification technologique de facto ou, dans ce cas, de jure, le foisonnement des technologies conduit à minorer ou reléguer au loin les problématiques connexes à telle ou telle technologie. Dans le cas des protocoles de transmission de données, la question de la consommation énergétique est en effet, globalement, bien secondaire en regard d’autres éléments comme la vitesse ou la sécurité. Si les technologies numériques – Internet en est le meilleur exemple – n’ont que très peu été conçues dès le début avec une préoccupation de sécurité, elles ne l’ont pas non plus été dans une perspective de sobriété. La course à la performance technique a ainsi masqué les externalités négatives de cette dernière qui risquent aujourd’hui – phénomène de mondialisation oblige – de devenir des enjeux primordiaux.

De là il importe de ne pas sombrer dans le pessimisme. Ces problématiques, si elles sont prises en compte, peuvent donner lieu à des solutions et à des travaux d’amélioration. L’exemple de la consommation énergétique des serveurs montre qu’il est possible d’orienter les recherches vers des sous-ensembles moins consommateurs, même si la question est avant tout normative. Concernant les métaux stratégiques, des recherches doivent également être entreprises à la fois dans la substitution des ressources, la découvertes et la mise en production de nouveaux gisements ainsi que – et surtout – dans le recyclage.

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Nicolas Mazzucchi

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