On peut désormais tout faire grâce au numérique : regarder la télévision en replay ou en streaming, écouter des millions de titres de musique, stocker nos milliers de photos dans le cloud, discuter en vidéo pendant des heures sur WhatsApp ou Messenger, piloter les équipements de sa maison, jouer en ligne... Le tout, bien sûr, grâce à nos nombreux appareils connectés (téléviseurs, ordinateurs, tablettes, smartphones, montres, enceintes...).

Avec les années, ces outils sont devenus de plus en plus puissants pour accompagner les nouveaux usages et supporter une consommation toujours plus folle de données. Car au XXIe siècle numérique, tout est connecté ou a vocation à le devenir. Nos équipements, nos maisons, nos infrastructures de transport - demain les véhicules autonomes -, nos villes, les usines et même les champs sont bardés de capteurs qui les rendent « intelligents ». Sept milliards d'objets connectés seraient en circulation en 2018. D'après Gartner, ils seront au moins 20 milliards en 2020 et augmenteront encore nettement ensuite avec les progrès de la miniaturisation, la généralisation de la 5G ou encore les nouvelles perspectives du big data associé à l'intelligence artificielle.

Internet pollue moins que la Chine et les Etats-Unis, mais davantage que tous les autres pays

Problème : la révolution numérique, qui change en profondeur la société et l'économie, est un désastre pour l'environnement. Si Internet était un pays, il serait le troisième plus gros consommateur d'électricité au monde, derrière la Chine et les États-Unis. D'après plusieurs études, il engloutit déjà entre 6% et 10% de la consommation mondiale et pèserait près de 5% des gaz à effet de serre globaux.

Malgré des méthodes de calcul différentes, les experts s'accordent à peu près sur une « règle des trois tiers » pour expliquer cette consommation. Le premier tiers viendrait des équipements, c'est-à-dire nos ordinateurs, téléviseurs, ainsi que tous les objets connectés en circulation, très gourmands en énergie, à l'image des smartphones qu'il faut recharger tous les jours. Le deuxième tiers est celui des data centers, qui consomment énormément d'électricité et qui dégagent de la chaleur qu'il faut donc refroidir. Enfin, le dernier tiers est celui des réseaux, ces millions de kilomètres de tunnels et de tuyaux qui transportent nos données, et qui sont bardés d'antennes et de routeurs pour assurer le fonctionnement du Web.

Le numérique n'est pas une industrie immatérielle

« L'impact environnemental du numérique est difficile à appréhender car il est essentiellement invisible », déplore Hugues Ferreboeuf, chef de projet pour The Shift Project, un cercle de réflexion sur la transition écologique.

Pourtant, le numérique n'est pas immatériel. Pour fabriquer nos ordinateurs, téléviseurs et smartphones, il faut une quantité énorme de ressources naturelles non renouvelables, parfois très rares, qui sont transformées en composants électroniques avec des méthodes d'extraction et de traitement souvent très polluantes. « Un téléphone portable requiert environ 60 métaux différents, et seulement une vingtaine d'entre eux seraient actuellement recyclables », alerte le Livre blanc Numérique et Environnement, publié cette année par un collège d'experts issus de l'Iddri, de la Fondation internet nouvelle génération (Fing), du Fonds mondial pour la nature (WWF France) et de GreenIT.fr, qui regroupe la communauté française des acteurs de l'informatique durable.

De leurs côtés, les tuyaux sont de plus en plus sollicités par les usages vidéo : le trafic sur les réseaux télécoms explose de 100% par an, Netflix consomme à lui seul 15% de la bande passante mondiale, et la vidéo pèse désormais 58% de l'ensemble du trafic sur Internet, d'après une récente étude de Sandvine.

Le problème de l'explosion de la consommation de données vient aussi de « l'obésité » des logiciels et des applications mobiles. D'après le centre de recherche grenoblois Gricad, 35 applications fonctionnent en moyenne en permanence sur un smartphone, même quand celles-ci sont fermées, épuisant la batterie. Comme ils ne sont plus limités par la mémoire des appareils ou les capacités de stockage, les développeurs ne font plus vraiment attention à l'efficience des logiciels.

« Le code des applis est devenu trop lourd et complexe, ce qui gâche de l'énergie, regrette Frédéric Bordage, le fondateur de GreenIT.fr. Quand on pense que l'ordinateur qui a emmené l'homme sur la Lune disposait d'une mémoire centrale d'environ 70 kilo-octets, soit autant que le poids d'un e-mail aujourd'hui, on constate que l'efficience informatique s'est spectaculairement dégradée en un demi-siècle. »

La "Green Tech" ne compense pas l'impact négatif du numérique sur l'environnement

Paradoxalement, le numérique en lui-même est une solution pour répondre aux défis environnementaux. Les solutions des « clean tech », parfois révolutionnaires, se déploient dans de nombreux domaines : énergies propres et renouvelables, optimisation de la consommation énergétique et des circuits alimentaires, gestion de l'eau et des déchets, mobilité verte, fluidification des flux de transports dans les villes, éclairage public intelligent, surveillance en temps réel des forêts, de l'air ou des océans, nouveaux matériaux moins polluants... L'innovation verte est si prometteuse que beaucoup pensent que la révolution numérique contribue déjà fortement à la transition écologique.

En réalité, le compte n'y est pas. La part du numérique dans les émissions de gaz à effet de serre a augmenté de moitié depuis 2013. De fait, son empreinte carbone progresserait actuellement de 9% par an, ce qui rend la révolution numérique insoutenable pour l'environnement. Ce sera pire demain. Car on sous-estime l'impact de l'intelligence artificielle, qui requiert énormément de données, et de la blockchain, qui nécessite une colossale puissance de calcul. Cette technologie n'est pas encore mature, mais son potentiel disruptif est assimilé à celui d'Internet, en raison de sa capacité à certifier et à sécuriser toutes les transactions. Son impact environnement pourrait donc poser un vrai problème.

Grand public mal informé, politiques peu impliqués

Dans ces conditions, pourquoi la réduction de l'empreinte carbone du numérique n'est-elle pas devenue une priorité politique ?

« La transition écologique sait raconter son but, mais peine à dessiner son chemin. La transition numérique, c'est le contraire », écrit Daniel Kaplan, de la Fing, dans le Livre blanc Numérique et Environnement. « Si l'innovation numérique ne contribue pas de manière positive à la transition écologique, celle-ci ne sera plus possible », met en garde Teresa Ribera, la directrice de l'Iddri.

Pour Thierry Leboucq, le PDG et fondateur de la startup Greenspector, qui propose du conseil aux éditeurs de logiciels pour créer des applications moins énergivores, le grand public est mal informé sur l'impact carbone du numérique, d'où « l'absence de sentiment d'urgence et l'inactivité des décideurs politiques ».

Pourtant, des solutions existent. De plus en plus de data centers sont refroidis par géothermie ou alimentés par des énergies renouvelables. La startup Stimergy, située à Grenoble, réutilise la chaleur dégagée par ses data centers, grâce à sa technologie brevetée, pour chauffer des bâtiments d'habitation ou des infrastructures comme des piscines. « Cet écosystème de solutions concrètes est formidable, mais il ne règle pas le problème de fond. Il manque une impulsion politique pour lancer des actions à grande échelle », milite Frédéric Bordage.

Vers une "sobriété numérique" ?

Certains, à l'instar de The Shift Project, appellent à la « sobriété numérique », c'est-à-dire à une « remise en cause de nos modes de vie et de consommation » en achetant moins d'équipements, par exemple. Dans un rapport publié à l'automne 2018, le cercle de réflexion appelle l'Union européenne à réguler pour intégrer le numérique à la transition écologique de chaque secteur, et à mettre en place des outils concrets de mesure de son empreinte carbone qui font défaut aujourd'hui.

D'autres, à l'image de l'ingénieur français Luc Julia, co-créateur de l'assistant vocal Siri d'Apple, pensent qu'il faut sortir de l'ère du big data énergivore pour entrer dans celle du « smart data ». Autrement dit, créer de la vraie intelligence artificielle, capable d'apprendre par elle-même plutôt qu'ingérant un volume démentiel de données. Ce champ de recherche, embryonnaire mais en plein essor, a déjà connu quelques réussites, avec des IA tout aussi performantes.

Enfin, « l'écoconception des services numériques, c'est-à-dire imposer une démarche économe en énergie dès la fabrication, ainsi que la réparation et l'allongement de la durée de vie des appareils électroniques, pourraient avoir un impact majeur », milite Frédéric Bordage, de GreenIT.fr.

Bonne nouvelle : l'industrie du smartphone reconditionné, c'est-à-dire remis à neuf puis revendu, pèse désormais 10% du volume total des ventes (140 millions sur 1,47 milliard de smartphones écoulés en 2017 dans le monde d'après GfK), et devient une « vraie tendance de consommation ». Mais cette pratique a toujours mauvaise réputation, se limite au seul smartphone et reste très minoritaire dans les usages. Une prise de conscience du grand public, relayée par les élites politiques, reste à faire.

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Le poids méconnu des métaux rares

Cobalt, tungstène, étain, mais aussi dysprosium, praséodyme, néodyme, etc. : lointains souvenirs des heures passées dans l'étude du tableau de Mendeleïev, ces noms sont pourtant ceux des matières premières indispensables au XXIe siècle. Utilisés dans la fabrication de véhicules électriques, batteries, panneaux solaires, éoliennes, mais aussi smartphones et appareils électroniques, quelques dizaines de métaux, dont une vingtaine de « terres rares », sont en effet à la transition énergétique et à celle du numérique ce que le charbon et le pétrole étaient, respectivement, à la machine à vapeur, puis au moteur thermique.

À l'échelle mondiale, leur demande croît, entraînant une hausse exponentielle de leur production. Et même si les besoins futurs restent difficiles à mesurer, la courbe semble plutôt destinée à grimper en flèche tout au long des prochaines décennies.

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[Au Congo, l'exploitation de cobalt est associée au travail des enfants. Crédits : Reuters]

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Depuis quelques années, plusieurs experts expriment des inquiétudes croissantes sur le coût environnemental et social de leur production, ainsi que sur le caractère amoral de l'exportation en Asie et en Afrique des externalités de la transition énergétique et numérique occidentale. En raison de leur présence infinitésimale dans la roche, l'extraction des terres a un lourd impact sur le paysage, mais aussi sur l'utilisation d'énergie. Les rejets toxiques et la radioactivité issus de leur raffinage polluent l'environnement et empoisonnent les populations locales, témoigne le journaliste Guillaume Pitron, auteur de l'enquête "La Guerre des métaux rares" (publié aux éditions LLL). Au Congo, l'exploitation du cobalt, utilisé dans les batteries de smartphones, est associée au travail des enfants. Ainsi, sur 36 matières étudiées par le cabinet de conseil Alcimed, 24 « posent des problèmes de RSE modérés ou avérés ».

L'opinion publique prend progressivement conscience de ces enjeux, obligeant des marques telles qu'Apple et Samsung, confrontées à la menace d'une aversion croissante pour leurs produits, à s'engager dans des démarches de traçabilité, et des pays aujourd'hui encore très permissifs à durcir progressivement leurs législations. Avec le risque d'épuisement des réserves exploitées, qui, au rythme de consommation actuel, se mesurent pour certains métaux en décennies, et le monopole exercé par un nombre restreint de pays, dont la Chine, qui concentrent sur leurs territoires ces réserves, ce coût environnemental et social contribue donc aussi à des préoccupations concernant l'approvisionnement de ces matériaux essentiels. La production limitée des métaux rares multiplie les effets potentiels de toute petite variation de l'offre ou de la demande sur les prix.

L'enjeu est pourtant absent de la loi de transition énergétique et de l'accord de Paris. Et si le recyclage des déchets électriques et électroniques pouvait théoriquement permettre de réduire les externalités de la production de métaux rares ainsi que de sécuriser l'approvisionnement, il est encore « loin de pouvoirs subvenir aux besoins croissants » de ces matières, admet Christian Brabant, directeur général de la société ESR, réunissant deux éco-organismes agréés en France pour cette filière, Eco-systèmes et Récylum.

Auprès des consommateurs, le tri peine encore à s'affirmer : en France, en 2017, sur l'ensemble des flux, le taux de collecte, de 50%, restait inférieur à l'objectif réglementaire français (de 52%). Et face aux coûts élevés de la récupération des métaux rares, souvent mélangés dans le cadre de complexes alliages, l'industrie du recyclage n'est pas encore parvenue à trouver un modèle économique lui permettant de vendre la matière recyclée à des prix compétitifs par rapport à celle vierge.

Quant à la réduction progressive de la quantité de matières premières utilisées pour chaque produit, elle ne compense pas l'augmentation globale de la demande de technologie. Sans compter que l'allègement des appareils passe souvent par l'utilisation de métaux rares...

Par Giulietta Gamberini

Sylvain Rolland

18 Déc 2018, 6:15

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