Comment réduire l'empreinte carbone du numérique ?

Face aux terribles défis du réchauffement climatique, et sa légion de catastrophes climatiques annoncées, le numérique est de plus en plus mis en avant comme devant contribuer à l'élaboration de solutions technologique pour décarboner.  Il doit permettre de substituer des services digitaux à des activités aujourd'hui carbonnées. Une telle analyse ne peut-être complète sans prendre en compte la dépendance du numérique lui-même aux énergies fossiles.

Qu’en est-il donc du véritable impact du Digital sur notre environnement, et surtout, comment le diminuer pour qu'il contribue pleinement à la transition énergétique ?

D’après le Think Tank Green IT, 3,8% des émissions CO2 mondiales sont induites par le Numérique, soit l’équivalent du secteur aéronautique. Si le numérique était un pays, ce serait donc le 5ème pollueur mondial, et l’avenir ne semble pas plus vert.

Le Shift Project (Lean ICT) souligne que les émissions du numérique devraient atteindre 7,5% des émissions mondiales dès 2025, soit 3 milliards tCO2e, si le secteur suit la tendance actuelle.

Réduire l'empreinte carbone du numérique, un enjeux clé pour respecter l'Accord de Paris

Or, le respect des accords de Paris prévoit de réduire les émissions globales de 40 milliards tCO2e à 10 milliards tCO2e d’ici 2050. Si les émissions du numérique suivent leur tendance actuelle jusqu’à 2025 et se stabilisent ensuite, elles monopoliseront à elles seules 30% de notre budget carbone en 2050. Il est donc nécessaire d’agir dès maintenant pour diminuer l’empreinte environnementale de ce secteur d’activité.

L'impact écologique des terminaux mobiles et des data centers

La répartition des émissions entre terminaux, réseau et data centers (voir tableau ci-dessous) nous apprend que le principal levier de décarbonation du secteur concerne la fabrication des terminaux et implique les mesures suivantes :

Répartition des émissions du numérique au niveau mondiale (Source : Green IT)

La mise en place de ces mesures aurait un impact très positif quant à la deuxième grande limite du secteur du numérique : la disponibilité problématique en métaux, et plus particulièrement en terres rares, comme nous le verrons plus loin. Les activités minières nécessaires au Numérique sont par ailleurs très néfastes pour l’environnement, et la construction des terminaux des utilisateurs mobilise à elle seule 76% des ressources utilisées pour le secteur (Source Green IT).

L'impact écologique du numérique

Enfin, le numérique exerce une pression non négligeable sur les ressources en eau. Si le secteur ne représente “que” 0,2% de l’utilisation d’eau au niveau mondial, cette consommation s’effectue de façon localisée (pour l’extraction de matières premières, la fabrication des terminaux et le refroidissement des data centers).

Ainsi, ces zones peuvent être alors particulièrement impactées, notamment les régions minières de Chine, où la population, l’agriculture et la pêche pâtissent sévèrement du pompage et de la pollution de l’eau.

Le numérique est complètement dépendant de l’industrie minière, qui produit les matières premières sans lesquelles nos téléphones, ordinateurs et data centers ne pourraient exister.

Une quarantaine de métaux différents sont utilisés pour le numérique, et peuvent être divisés en deux catégories :

-   Les métaux communs : cuivre pour les câbles, lithium et cobalt pour les batteries, etc.

-   Les terres rares : cette véritable matière première de la high-tech est un groupe de 17 métaux (praséodyme, lutécium, erbium…) aux caractéristiques techniques bien particulières (photosensibilité, magnétisme, reconnaissance du toucher, etc.). Ces caractéristiques ont permis toutes les avancées techniques de ces dernières années (Internet, radars, écrans tactile, etc.).

Cependant, l'extraction et le raffinage des terres rares a un impact désastreux sur l’environnement: déforestation, mines à ciel ouvert, consommation d’hydrocarbures, utilisation de produits chimiques, etc…  En effet, si cette famille de métaux porte ce nom, ce n’est pas à cause de leur disponibilité (la quantité de terres rares dans la croûte terrestre est relativement abondante), mais à cause de leur concentration dans les mines, qui ne dépasse pas les quelques grammes de métal par tonne de minerai extraite.

Séparer les terres rares du minerai est donc très coûteux en énergie, et nécessite d’importantes quantités de produits chimiques. La quantité de déchets générée par le numérique est donc très importante : pour un ordinateur de 2 kg, 800 kg de matières sont mobilisées (Source ADEME), dont l’immense majorité est déversée dans la nature après traitement, comme le témoigne cette photo prise à Baotou, en Mongolie intérieure.

Après raffinage, des procédés métallurgiques très gourmands en énergie sont nécessaires, afin d’obtenir un métal pur pour la production. Ces activités sont, elles aussi, effectuées en Chine dans leur immense majorité, un des pays où l’électricité est la plus carbonée au monde, à cause de l’usage massif de centrales à charbon.

Si la production des matières premières est très impactante sur l’environnement, celle des terminaux l’est tout autant, et ce pour au moins deux raisons :

-   Les processus industriels sont très lourds et intenses en énergie.

-   Les usines de production sont localisées exclusivement dans des pays où l’électricité est très carbonée, produite au charbon.

Ensuite, après avoir été transportés, majoritairement en avion, les terminaux consomment pour fonctionner une part non négligeable de l’électricité mondiale (5,5%, source Green IT). Cette consommation électrique représente plus de la moitié des émissions du numérique, mettant en évidence la nécessité de travailler sur la consommation des terminaux et la maîtrise des usages.

L’impact environnemental du numérique n’est donc pas anodin, et va au delà des émissions de CO2. Il en va de la responsabilité des individus, des entreprises et des États de solliciter tous les leviers nécessaires à la diminution des externalités de ce secteur.

En premier lieu, il s’agit de diminuer au maximum le besoin en ressources minières, grâce à la rationalisation du nombre de terminaux et à l’économie circulaire, en particulier dans les pays développés. Par ailleurs, il est nécessaire d’inverser la tendance actuelle, et de construire des téléphones et ordinateurs moins gourmands en matières premières et en énergie.

Les limites planétaires nous imposent de repenser notre rapport au numérique, dans une société toujours plus digitalisée.

Toutefois, les solutions numériques permettant d’économiser des émissions CO2 sont nombreuses, comme par exemple, les entreprises labellisées “GreenTech Innovation”, par le Ministère de la Transition Écologique et Solidaire.

Ainsi, fleurissent en France nombre d’entreprises digitales faisant bouger les lignes de la lutte contre le réchauffement climatique, et ce dans de nombreux secteurs :

• L’optimisation énergétique et thermique, comme le propose notamment BeeBryte, qui permet à ses clients de diminuer jusqu’à 40% la facture énergétique de leur réseau de froid; ou encore Enerdigit, qui élabore des solutions de smart-grid, grâce à l’intelligence artificielle.
• La mobilité durable, avec par exemple 1km à pied, qui utilise le digitale pour réduire l’empreinte carbone liées aux déplacements domicile-travail de ses clients.
• L’économie circulaire, comme le propose Upcyclea, grâce à son logiciel de gestion circulaire des ressources.
• L’agriculture et la biodiversité. Par exemple, la plateforme Gamma, de l’entreprise Greenshield, permet aux agriculteurs d’assurer leur transition.

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