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Numérique et écologie : combien pèse mon smartphone ?

Maxime Efoui-Hess - Ingénieur climat au Shift Project

Ingénieur spécialiste du climat et de la modélisation, chef de projet au sein du Shift Project, Maxime Efoui est en particulier l'auteur de plusieurs rapports sur l'impact environnemental du numérique.

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Quel est l’impact environnemental d’un smartphone ? Comment intégrer cet aspect du numérique dans la transition écologique ? Le Shift Project revient sur ce sujet.

Cet article est le premier d’une série de trois qui nourrit une discrète ambition : déblayer les grandes idées à s’approprier pour comprendre une question centrale – quelles affinités la transition numérique entretient-elle avec la transition énergétique et carbone ?

D’où vient l’importance de cette question ? Du fait que l’outil numérique est l’atout de ce siècle pour inventer le prochain ; du fait que le changement climatique est le défi à relever ce siècle pour ne pas menacer le prochain.

Trois temps, trois articles, donc, pour raconter une première vision d’une virtualité bien matérielle :

  • Une description de l’impact environnemental du numérique dans le monde.
  • Une histoire de la construction de nos usages numériques.
  • L’explication du concept de sobriété numérique comme solution pratique et viable.

Les développements et les conclusions développées dans ces articles sont pour la plupart issus et issues des travaux de The Shift Project sur les questions numériques, basés sur une synthèse de nombreuses expertises du secteur et de ces questions.

  • Prendre 150 grammes.
  • Les concasser dans 50 cm3.
  • Y ajouter une interface tellement intuitive et d’interaction si directe que l’envie se fait sentir de la garder contre la paume de la main même lorsqu’elle n’est pas utilisée.

La taille d’une poche et le poids d’une banane standard, c’est ce qui suffit à notre inventivité technologique pour nous offrir une ouverture constante et infinie sur le monde et ses habitants : notre smartphone. Toujours présent, toujours partant et stimulant, il est devenu le compagnon presque organique de nos échanges et de nos pensées.

C’est lui que nous prendrons comme point de départ dans cet article pour raconter ce qui fait la réalité de notre système numérique mondial, en déroulant le fil de sa matérialité.

Smartphone et impact environnemental : quelques litres de terre…

Pour comprendre ce qui rend notre numérique si matériel au milieu de ses promesses de virtuel, de nuages et de dématérialisation, il faut revenir au premier chapitre de la vie de l’outil : sa conception. Notre smartphone est le résultat d’un processus conséquent, qui commence par une pelletée de terre. Découvrons ce qui se cache dans les 150 grammes de la recette énoncée quelques lignes plus tôt.

Chaque composant électronique de notre téléphone est composé de matériaux naturels, de métaux notamment, dont les désormais célèbres terres rares. Gallium dans la carte-mère, Indium dans l’écran, Cobalt dans la batterie, Néodyme pour les fonctions de vibrations … Ces éléments sont extraits de larges volumes de terres et de roches qu’il faut creuser, récupérer, traiter et transformer. Si bien que pour extraire les quelques grammes de seulement six des dizaines de métaux présents dans l’appareil (Gallium, Indium, Tantale, Cuivre, Cobalt et Palladium), il est nécessaire de creuser et traiter un volume de terre 40 fois supérieur à celui du smartphone lui-même[1].

L’extraction et la transformation des matières minières s’effectuent à l’aide de camions dans de grandes mines à ciel ouvert, au prix d’aventures humaines risquées dans des dédales de mines souterraines artisanales et grâce à des processus de chimie industrielle élaborés et complexes. Tout cela réclame de l’énergie pour les transporteurs, pour les usines, pour les procédés chimiques et entraîne nécessairement des émissions de CO2. Si bien que cette seule phase de production, une fois le transport du produit fini neuf comptabilisé, représente 90% des gaz à effet de serre que le smartphone émet directement au cours de sa durée de vie totale[2].

Comment est-il possible que mon smartphone, si optimisé et miniaturisé, ait déjà consommé une si grande quantité d’énergie et émis tant de carbone avant même que j’en ouvre la boîte impeccable et immaculée ? Parce qu’en matière de technologie, légèreté en poids n’est en rien synonyme de légèreté en ressources : pour produire 1 gramme de smartphone, nos usines utilisent en moyenne 80 fois plus d’énergie que pour produire 1 gramme de voiture[3]. La miniaturisation a un prix, et c’est la complexité : plus petit signifie plus précis, ce qui appelle des processus industriels plus poussés et plus gourmands.

Smartphone et écologie: mon écran, interface avec un géant

Ça y est : j’ai enfin retiré avec délice le film protecteur de l’écran de mon nouveau téléphone. J’appuie sur son seul (ou presque) bouton physique et admire le jingle graphique de son écran d’accueil. Presque plus d’inquiétude, puisque 90% des émissions dont il est responsable sont déjà émises. Ne reste qu’à l’utiliser. Autant que possible ?

J’ouvre mon navigateur – quel qu’il soit –, mes applications, clique sur le premier lien ou icône et me voilà en contact avec un géant d’information : Internet, sa seconde réalité, son monde virtuel. Sauf que, vous vous en doutez sans doute puisque cet article traite de matérialité, rien de tout cela n’est « virtuel ». L’information, par définition, est énergie. Les technologies de l’information sont donc des rails qui permettent de donner une forme particulière à l’énergie et de la guider par différents vecteurs (électrique dans les câbles, lumineuse dans la fibre optique, électromagnétique dans les antennes). Et ces rails, les voici :

  • Les terminaux : c’est mon smartphone, qui me permet d’interagir avec l’information.
  • Les centres de données : ce sont les « fermes de serveurs », ces milliers d’ordinateurs – pour simplifier – qui stockent et traitent l’information.
  • Les infrastructures réseaux : ce sont les rails, les « tuyaux » dans lesquels passe l’information pour transiter entre mon smartphone et les centres de données.

Internet, c’est cela : un gargantuesque réseau de câbles, antennes, fibre, équipements réseau, calculateurs et terminaux utilisateurs qui quadrillent le globe. Or tout cela, en plus de devoir être produit, nécessite un apport énergétique important. Si bien que, au total, lorsqu’est pris en compte la production de l’ensemble et ce qui est nécessaire à son utilisation, le chiffre marquant de 4 % apparaît. 4 % de quoi ? Des émissions mondiales. Le numérique, aujourd’hui, représente 4 % des émissions dont notre civilisation est responsable – soit davantage que celles dues à l’aviation civile[4].

Le constat est établi : les technologies numériques émettent suffisamment de carbone aujourd’hui pour être considérées comme un secteur dont la place dans la transition carbone peut légitimement être remise en question. Lorsque l’on sait que la consommation énergétique du numérique augmente de 9 % par an – contre 1,5 % par an pour les autres secteurs en moyenne dans le monde – on comprend pourquoi ses émissions atteindraient 7 à 8 % des émissions de gaz à effet de serre annuelles mondiales en 2025 si rien n’est fait pour le penser autrement[5]. 7 à 8 %, c’est ce que représentent les voitures particulières aujourd’hui dans le monde en termes de CO2. Dire que le numérique n’est pas un sujet de la transition, donc, ce serait dire que les voitures n’en sont pas un. Audacieux.

Pour un numérique épuré : un système technique résilient.

« La transition numérique, un outil ou un défi pour la transition carbone ? » est notre question. Deux phrases pour résumer cette première esquisse de la réponse :

  • Du smartphone aux centres de données, les technologies de l’information sont des supports physiques et non-virtuels qui permettent à l’information de circuler.
  • Tout cela forme une infrastructure qu’il faut produire et faire fonctionner, ce qui requiert des sources d’énergie nécessairement liées à des émissions carbonées[6].

Ce que propose le concept de sobriété numérique, ce n’est pas de déconstruire le numérique, mais au contraire de continuer à le construire. Données mobiles dans les transports souterrains, poêle connectée, wifi dans l’avion, chaussettes connectées… Notre inventivité a su prouver à quel point elle était riche. Or, au temps de la compréhension des limites physiques qui s’imposent à nos systèmes, il devient légitime – si ça ne l’était déjà – de poser la question de la pertinence des idées auxquelles nous décidons d’allouer des ressources. « Faire parce qu’on le peut », voilà ce qui a motivé l’innovation de ces dernières années. « Faire parce que c’est utile » est ce que propose la sobriété, en rendant son sens à l’innovant.

Notre système numérique est précieux parce qu’il a permis, permet et permettra de relever des défis d’une envergure nouvelle. La sobriété numérique, ce n’est rien de plus que la stratégie qui consiste à réfléchir en amont aux risques liés aux limites planétaires (énergétique, climatiques, ressources minières), afin de rendre notre système d’information compatible avec les contraintes qui s’imposent à lui. Cela nécessite de repenser la manière dont nous le construisons. Cela nécessite de repenser la manière dont nous gérons notre information. Quelle quantité, pour quels usages.

C’est cette question des usages numériques, éminemment centrale, que nous explorerons au fil du second article de cette série. D’ici-là, vous pouvez éteindre votre smartphone et reprendre une activité normale.


[1] The Shift Project (2018). Lean ICT – Pour une sobriété numérique. https://theshiftproject.org/article/pour-une-sobriete-numerique-rapport-shift/

[2] La « durée de vie » comprend ici les phases de production et d’utilisation. La phase de fin de vie n’est pas comptabilisée. Ibid.

[3] Ibid.

[4] Ibid.

[5] Ibid.

[6] Aucune solution technologique ne permet aujourd’hui de s’affranchir de l’ensemble des émissions carbonées associées à une consommation d’énergie, qui plus est croissante.

Photo par Adam Birkett sur Unsplash

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