Numérique et environnement

Information

  • Auteurs : Françoise Berthoud, GDS EcoInfo, CNRS, Christophe Charroud, Espé, univ. Grenoble Alpes & Justine Renard, Cité scolaire internationale de Grenoble.
  • Date de création : Décembre 2018.
  • Date de modification :  30 juin 2019.
  • Statut du document : En cours.
  • Résumé : Télétravail, réduction des déplacements grâce à la visioconférence, dématérialisation permettant la diminution des documents papiers, etc... le numérique est souvent désigné comme une alternative intéressante pour les questions d’environnement, mais qu’en est-il en réalité? Ce document vous propose un éclairage sur l’empreinte environnementale d’un objet numérique durant son utilisation mais aussi durant les phases de construction.
  • Licence : Document placé sous licence Creative Commons : BY-NC-SA.

Introduction

Commençons par une fiction.

Emma rentre chez elle après sa journée à l’université, à peine arrivée elle met en charge sa montre connectée et son smartphone, le niveau de batterie de ce dernier est passé sous les 5% dans les transports en commun obligeant Emma à interrompre le visionnage de la dernière vidéo de cours mise en ligne par son professeur d’économie pour le cours de demain. Par chance sa tablette est chargée, elle pourra reprendre le visionnage de sa vidéo de cours dès qu’elle aura retrouvé le second écouteur sans fil temporairement égaré au fond de son sac et qu’il faudra aussi penser à mettre en charge cette nuit...

L’étudiante de cette courte fiction dispose de nombreux équipements numériques... tout comme de nombreuses personnes bien réelles, elles. Le nombre de ces équipements numériques ne cesse d’augmenter dans le monde modifiant certaines habitudes sociales et/ou relationnelles. Néanmoins, bien qu’étant un outil d’information et de communication ouvrant de nombreuses perspectives dans le quotidien et le monde du travail, le développement exponentiel du numérique soulève des questions au sein de la communauté scientifique quant à sa cohérence face aux enjeux de développement durable auxquels est confrontée la société : « le numérique, outil ou handicap pour la transition énergétique ? »[9]

Ce que l’on sait

Longtemps considéré comme un moyen permettant de limiter la consommation énergétique dans de nombreux secteurs, d’éco-concevoir des nouveaux produits et de fournir de l’information sur l’environnement…. l’empreinte matérielle du numérique est souvent sous-estimée par ses utilisateurs [9].

La fabrication

Gourmande en matériaux, la production des objets numériques participe à l’épuisement des ressources naturelles, la production d’une simple puce électronique de 2g nécessite :

  • 1600g d’énergie fossile secondaires
  • 72g de produits chimiques
  • 32000g d’eau
  • 700g de gaz élémentaires.

Dans un terminal numérique on trouve aussi des métaux et terres rares comme l’or, le cuivre, le nickel, le zinc, l’étain, l’arsenic, le germanium or ce sont des matières minières qui pour la plupart nécessitent l’emploi de produits nocifs pour l’environnement lors de leur extraction. L’implantation de l’industrie minière se faisant souvent au détriment des forêts, on peut considérer que la production des objets numérique contribue également à la déforestation.

On estime qu’en l’espace de 20 à 30 ans, notre demande en métaux requis pour la production de hautes technologies a plus que triplé.

L’industrie électronique est extrêmement gourmande en eau.

  • Une puce électronique nécessite 16000 fois son poids en eau pour sa fabrication.

De plus, cette généralisation du numérique entraîne une augmentation de la consommation énergétique, les industries minières et électroniques étant particulièrement énergivores.

  • 8 à 10% de l’énergie primaire mondiale sert à extraire ou à raffiner les minerais utilisés pour la fabrication des objets numériques

Et alors que les combustibles fossiles représentent encore 90% de l’énergie exploitée dans le monde, ceci contribue à l’augmentation de gaz à effet de serre [4].

L’utilisation

Outre des coûts environnementaux de production, les impacts de l’utilisation du numérique sont loin d’être négligeables. Ordinateurs, datacenters, réseaux représentent près de 10% de la consommation électrique mondiale, soit près de 4% de nos émissions de gaz à effet de serre.

  • Le simple envoi d’un mail avec une pièce jointe d’un mégaoctet équivaut à l’utilisation d’une ampoule de 60 watts pendant 25 minutes, soit l’équivalent de 20g de CO2 émis.

Alors que 30% de la consommation énergétique du numérique est liée aux équipements terminaux (ordinateurs, téléphones et objets connectés), 40% de la consommation est liée aux réseaux et 30% aux datacenters, des équipements invisibles et souvent méconnus des utilisateurs. Ainsi, un simple routeur consomme 10000 Watts et un très gros datacenter consomme jusqu’à 100 millions de watts, soit un dixième de la production d’une centrale thermique. [13].

Quand la vertu efface... la vertu

Des efforts et des progrès techniques sont mis en œuvre afin de diminuer les effets négatifs de ces technologies, mais parfois ces progrès n’apportent rien d’un point de vue environnemental, notamment du fait de l’existence « d’effets rebonds » qui annulent leurs bénéfices écologiques [7]. Par exemple, la miniaturisation des technologies diminue la quantité de matériaux utilisés pour leur fabrication, leur prix baisse entraînant alors une explosion de la demande. De nouveaux modèles viennent remplacer les plus lents, ce qui accélère l’obsolescence des outils numérique [12].

Les experts recommandent désormais de faire accélérer la prise de conscience des impacts environnementaux du numérique, de réduire l’empreinte énergétique et environnementale du numérique en s’interrogeant individuellement et collectivement de l’utilité sociale et économique de nos comportements d’achat et de consommation d’objets et de service numériques et de les adapter en conséquence [9].

Que fait-on à l’école?

Le plan numérique de l’éducation nationale est développé depuis 2015. Il fixe comme priorité le développement des usages numériques dans les établissements scolaires.

Pour ce faire, différentes stratégies sont visées : équiper tous les collégiens d’un terminal informatique ou d’un terminal mobile de type tablette, garantir aux établissements un accès rapide et de haute qualité à internet dans les établissements scolaires, développer les espaces numériques de travail… [10] L’objectif est de faire rentrer les élèves dans l’ère du numérique et d’en faire un véritable outil au service des apprentissages, tout en faisant comprendre les enjeux de la maîtrise du numérique et des technologies dans une société en profonde mutation [11].

L’usage du numérique fait donc désormais part intégrante de l’enseignement et des apprentissages. Et si une attention particulière est portée à l’éducation à un usage responsable et réfléchi des ressources numériques, notamment sur la validité des sources, la diffusion de l’information et aux traces laissées sur les réseaux sociaux [3], rien n’amène explicitement l’élève ou l’enseignant à s’interroger sur les impacts environnementaux du numérique.

Cependant, le Bulletin Officiel n°17 du 23 avril 2015, parmi les connaissances et les compétences à acquérir par les élèves lors de leur scolarité, identifie l’importance d’éduquer les élèves au développement durable. L’élève doit notamment se familiariser avec le monde technique et prendre conscience que la démarche technologique, bien que cherchant à répondre aux besoins humains, doit tenir compte des impacts sociaux et environnementaux. L’élève doit « prendre conscience de l’impact des activités humaines sur l’environnement […] et de la nécessité de préserver les ressources » et donc l’importance « d’adopter un comportement responsable vis-à-vis de l’environnement », ainsi que de la « nécessité d’un développement plus juste et plus attentif à ce qui est laissé aux générations futures » [3].

Conclusion

La mise en place d’activités de sensibilisation aux impacts environnementaux du numérique et d’éducation à un usage éco-responsable semble donc non seulement appropriée aux objectifs d’éducation au développement durable mais aussi appropriée à l’urgence au vu du développement du numérique et de ses usages dans la société.

Références

[1] Brégeon, M. J., Faucheux, M. S., & Rochet, M. C. (2008). Rapport du groupe de travail interministériel sur l’Éducation au développement durable. Paris, MEN.

[2] Bihouix, P., & Mauvilly, K. (2015). Le Desastre de l’école numérique. Plaidoyer pour une éducation sans écrans.

[3] Bulletin officiel n°17 du 23 avril 2015. Socle commun de connaissances, de compétences et de culture.

[4] EcoInfo, G. (2012). Impacts écologiques des technologies de l’information et de la communication. EDP sciences.

[5] Flipo, F., Deltour, F., Dobré, M., & Michot, M. (2012). Peut-on croire aux TIC vertes?

[6] Flipo, F., Deltour, F., Gossart, C., Dobré, M., Michot, M., & Berthet, L. (2009). Technologies numériques et crise environnementale: peut-on croire aux TIC vertes?

[7] Flipo, F., & Gossart, C. (2009). Infrastructure numérique et environnement: l’impossible domestication de l’effet rebond. Terminal, (103-104), 163-178.

[8] Gelenbe, E., & Caseau, Y. (2015). The impact of information technology on energy consumption and carbon emissions. Ubiquity, 2015(June), 1.

[9] Lean ICT- Pour une sobriété numérique – Rapport du groupe de travail dirigé par Hugues Ferreboeuf Pour le Think Tank The Shift Project – Octobre 2018

[10] https://www.tice-education.fr/index.php/tous-les-articles-er-ressources/articles-internet/1181-point-sur-le-plan-numerique-pour-l-education

[11] http://www.education.gouv.fr/cid208/l-utilisation-du-numerique-a-l-ecole.html

[12] https://ecoinfo.cnrs.fr/2015/12/23/les-effets-rebond-du-numerique/

[13] https://lejournal.cnrs.fr/articles/numerique-le-grand-gachis-energetique