Numérique : quels enjeux écologiques et quels leviers ?

Françoise BERTHOUD

Institut Neel, Grenoble

Séminaire découverte

17 mai 2019

www.ecoinfo.cnrs.fr

Merci à Pierre-Yves Longaretti (STEEP) Jacques Combaz (EcoInfo), Emmanuel Prados (STEEP), Kevin Marquet (EcoInfo)

Source : http://ravijen.fr/?p=440

Pression = Population Impacts Limites x Activités

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (changement sociétés)

?

Numérique : quoi, combien et quelles tendances?

0

50000000

100000000

150000000

200000000

250000000

2014 2015 2016 2017 2018

Desktop-PC

Laptop

Tablets

serveurs

smartphones (/10)

© Cyril FRESILLON / GIPSA-lab / CNRS Photothèque

Source : statista

• SUV Range Rover (équipé par l’entreprise Valeo), c’est – quatre ou cinq caméras, – huit lidars, – plusieurs radars longue portée, – un ordinateur central de grande puissance, – une caméra trifocale sur le pare-brise et d’autres capteurs

• et, pour huit heures de conduite, environ 40 téraoctets de données

+ Batteries + Datacentres + Réseau + Data

+ les couches logicielles (protocoles / algorithme / systèmes / couches applicatives / urbanisation )

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (changement sociétés)

Pop

ula

tio

n

? Pourcentage d'internautes par pays (par rapport au nombre d'habitants du pays) en 2012 Source : wikipedia

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (sobriété matérielle, résilience)

?

Source: V. Zepf, 2014

Diversité et quantités de métaux 1

er o

rdre

: co

mp

ren

dre

DEEE monde (2016) : 122 000 t par jour (+ 8 % par rapport à 2014) ! Trois secteurs sont en croissance forte (en poids) • les petits appareils électriques et le gros

électroménager (+ 4 % par an), • les appareils de climatisation (+ 6 % par an), • les appareils de communication (2 %) et les

lampes (1 %)

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

Exemple : Métaux issus des smartphones vendus en 2018

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

1,5 milliards de smartphones vendus en 2018 = Cube de 52 m de coté de déchets potentiels, contenant environ 50 métaux différents dont environ 30000 t de Cu 62 t de Ta 56 t d’Or

Cas

du

Cu

ivre

, Or

et T

anta

le

filières de valorisation

DEEE

hors filière

élimination contrôlée

pas de valorisation

recyclage matière

valorisation énergétique

reconditionnement / réutilisation (part./totale)

39% matière recyclée

collecte filière règl.

taux de recyclage ?

source : registre DEEE, Ademe, 2016

Dans le meilleur des cas : 20 métaux

Recyclage 1

er o

rdre

: co

mp

ren

dre

Source https://www.info-afrique.com

80% DEEE monde ont des destinations inconnues

Exemple : Métaux issus des smartphones vendus en 2018

1er

ord

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com

pre

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re

1,5 milliards de smartphones vendus en 2018 = Cube de 52 m de coté de déchets potentiels, contenant environ 50 métaux différents dont environ 30000 t de Cu 62 t de Ta 56 t d’Or

Cas

du

Cu

ivre

, Or

et T

anta

le

< 10 t 0 t < 4500 t

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

REE Vn

Sex40 Nb

Ptx100 Lix0.25

6 à 12 % / an

0

10000000

20000000

30000000

40000000

50000000

60000000

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

Cu Mn

Zn Al≈ 5% / an

≈ 3 % / an

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

Aujourd’hui Aujourd’hui moins la durée de vie des produits

Ecart minimum à combler par des ressources primaires

Potentiel théorique de recyclage

Demande totale aujourd’hui

Auj 33%

Cas du Cuivre

Cuivre 35 années avant

2,85 %

62,6 % de la demande

Aujourd’hui 33%

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

Pour la fabrication des smartphones vendus en 2018

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04

Em

bo

die

d e

nerg

y (

kJ/m

ol)

C Massique metal

Cu - Norgate &

Jahanshahi (2010)

Source : Vidal, INRIA, 2019

Baisse concentration Augmentation besoins eau

Impact : Pollution 1

er o

rdre

: co

mp

ren

dre

Impacts santé et sociaux

Source : https://mapa.conflictosmineros.net

ICI : excès d’usage Fabrication + recyclage LA-BAS

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

Consommation d’énergie primaire : entre 3 et 4%

Consommation d’énergie électrique : 6 à 10%

source : leanICT, shift projet

Electricité et énergie 1

er o

rdre

: co

mp

ren

dre

Tendance : +8% par an

Consommation d’énergie primaire : entre 3 et 4%

Consommation d’énergie électrique : 6 à 10%

Laptop pro gardé 3 ans (utilisé en France

– hors internet): Plus de 95 % des GES

(kg eq CO2)

source : Données DELL pour un Latitude 5490 utilisé 8h/jour 200 jours par an Changement climatique :

entre 3 et 4%

Gaz à Effet de Serre 1

er o

rdre

: co

mp

ren

dre

1er

ord

re :

com

pre

nd

re

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (sobriété matérielle, résilience)

Atténuer nos impacts (en tant que professionnel(le))

1. mesurer / informer : missions, impressions, consommations E, impacts fabrication etc.

2. réduire Transports en avion / voiture 3. mutualiser à l’échelle locale (DC, imprimantes, machines outils

etc.) 4. expérimentations / matériel (acheter avec une garantie > ;

prolonger durée d’utilisation / sobriété) 5. éteindre la nuit/we/vacances 6. prolonger utilisation (labo, dons) 7. être vigilant sur la filière de recyclage

1er

ord

re :

agir

Atténuer nos impacts (Quelques ordres de grandeur)

1er

ord

re :

agir

g eq CO2

1 vol Paris-Nice 170 000

1 vol Paris – New York 1 000 000

1 TGV Grenoble-Paris 1 538

1 km en voiture pour 1 passager, s'il est seul dans sa voiture / si 4 passagers

140 / 35

1 repas classique avec boeuf / végétarien

6 890 / 510

1 feuille A4 10

g eq CO2

Fabrication / transport d’un laptop (latitude 5490)

200 000 / 11 000

Fabrication / transport d’un écran (24’’)

350 000 / 25 000

Usage pendant 1 an laptop+écran (France, hors internet)

10 000

1h.coeur de calcul (mésocentre, hors fabrication des serveurs)

2,8

Fabrication / transport d’un serveur (R740)

1 060 000 / 200 000

2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (sobriété matérielle, résilience)

?

Optimisation - Transports - Production énergie renouvelable - Smartbuilding - Smartcity - Linky - …

Substitution - Dématérialisation - Télétravail - …

Télétravail

Emissions GES

Equipements supplémentaires

(ordinateur/imprimante/réseau/services/etc.) (fabrication, recyclage)

Déplacements pro

Déplacements personnels Surface bureau

domicile

Chauffage / électricité domicile

Energie bureau

Réduction « bouchons véhicules »

Impacts directs Impacts indirects

2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

Plateformes de partage

• Don

• Prêt

• Location

• Vente

• Mobilité

Source : ww.ouishare.net/case-studies/partager-le-pouvoir-et-la-valeur

2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

× =

=

CO2 / km

/ km

+ =

demande km voiture

covoiturage (optimisation unitaire)

CO2

2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

Co-voiturage (bla bla car)

exemple : • se déplacer en voiture • critère : carburant • impact sur le coût des déplacements • optimisation : baisse de la consommation • lien : consommation / coût de déplacement

× =

=

CO2 / km

/ km

+ =

demande km voiture

covoiturage (optimisation unitaire)

CO2

effets de substitution

direct

effets de revenu

2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

× =

=

CO2 / km

/ km

+ =

demande km voiture

covoiturage (optimisation unitaire)

CO2

effets de substitution

direct

effets de revenu

× = effets de

revenu/substitution

indirect

ex. : économies sur le carburant sont réinvesties ailleurs

2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

Effet rebond

initialement

optimisation

effet rebond

effet rebond <=100%

initialement

optimisation

effet rebond

effet rebond > 100% (backfire)

2èm

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dre

Sou

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15

Will

Ste

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l

Pas d’effet d’atténuation visible sur ces secteurs ! 2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

2èm

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rdre

: co

mp

ren

dre

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (sobriété matérielle, résilience)

Tendance :

Solutions technologiques Pensée en silo

Un problème -> Une solution

Empêche une vision systémique…

Atténuer nos impacts • Comprendre (aussi grâce au numérique)

et développer des approches systémiques

• Connaître les impacts pour éviter les transferts de pollution

• Résister face à des injonctions contradictoires !

• Réinvestir les « gains » dans des actions positives pour l’environnement

2èm

e o

rdre

: ag

ir

Source : Usine Digitale

2èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (changement sociétés)

?

Logistique

Secteur Bancaire … Procédés

Industriels

1 – ajoute • De la dépendance • De la complexité

TIC

3èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

Numérique = Booster de la grande accélération …

2 – accélération • Des flux (de marchandises, de

personnes, financiers) • Des procédés de production • De l’obsolescence directe

(équipements numériques eux-même)

• De l’obsolescence indirecte

3èm

e o

rdre

: co

mp

ren

dre

Pression = Activités x Population Impacts Limites

Impacts { 1er ordre (impacts directs)

2ème ordre (substitution optimisation)

3ème ordre (changement sociétés)

Préparer l’adaptation au monde de demain en arrêtant de raisonner en silo

• Tous les champs : politique (philo), économique, industriel, technologique, mode de vie, éducation, etc.

• Propriétés visées : résilience, simplicité, polyvalence, phase avec les limites environnementales, déconnectées du système dominant

Éco-concevoir « la satisfaction des besoins » de façon systémique pour éviter les transferts de pollution, les effets indirects et les effets d’accélération

3èm

e o

rdre

: ag

ir

En conclusions

1. Le numérique a un impact direct, en partie invisible, problématique

Imaginer, inventer des alternatives socio techniques résilientes, low tech, communautaires – où le numérique pourrait jouer un rôle .. ou pas

2. Les impacts indirects du numérique sont bien supérieurs et masqués

Etap

es

Libérer du temps Développer sa vision Agir Evaluer