Le numérique est générateur de gaz à effet de serre, notamment par la consommation électrique des équipements. L'Arcep s'est penchée sur la question, en analysant les causes et effets. Le régulateur propose également des pistes de réflexion, dont un Yuka du numérique.
Dans le cadre de son cycle de réflexion sur « les réseaux du futur », l'Arcep fait le tour de plusieurs sujets d'actualité. Après la virtualisation (NFV, SDN) et la voiture connectée (ITS-G5, C-V2X), le régulateur s'intéresse cette fois-ci à l'empreinte carbone du numérique.
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On peut considérer que ce domaine contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES). En effet, grâce à la collecte et l'analyse d'informations, le numérique « contribue à l'adaptation intelligente de la thermique des bâtiments, la détection et la mesure des pertes sur les réseaux d’électricité, de gaz ou d’eau ou encore la mutualisation des lieux de vie et de leurs fonctions ».
L'analyse inverse est trop souvent oubliée, note le régulateur : « peut se poser la question des émissions de GES du secteur numérique lui-même (c’est-à-dire des infrastructures et réseaux au sens large et des terminaux) ». Nous irons même jusqu'à dire qu'elle doit se poser.
Aujourd'hui, selon l'Arcep, ce secteur représente environ 3 % des émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial, avec une croissance annuelle de 8 %. Des chiffres qui ne sont pas négligeables, d'autant que la tendance ne devrait pas se calmer de si tôt.
La consommation électrique principale source d'émissions
L'Arcep commence par rappeler que « les émissions de gaz à effet de serre des opérateurs de télécom en France sont en majorité dues à la consommation électrique de leurs seuls réseaux », dont la facture se chiffrerait à « quelques dizaines à plusieurs centaines de millions d’euros » suivant les cas. Sur le mobile, elle représenterait 15 à 20 % des coûts d'exploitation.
La consommation énergétique des réseaux mobiles devrait augmenter, puisqu'elle dépend directement de son niveau d'utilisation : « en pic de trafic peut-être jusqu’à trois fois supérieures à sa consommation au repos. Les équipements situés dans le cœur de réseau des opérateurs voient aussi leur consommation énergétique croître avec le trafic ».
Les équipementiers s'adaptent et proposent des matériels capables de réduire la consommation en fonction de l'activité, par exemple en passant des services en veille la nuit ou en désactivant le MIMO hors des pics d'activité. Comme le dit le proverbe, les petits ruisseaux font les grandes rivières.
Une illustration parfaite de l’effet « rebond », ou paradoxe de Jevons : d'un côté, une baisse de la consommation des équipements, de l'autre une augmentation importante de la consommation de la data en mobilité, entrainant mathématiquement une hausse de la consommation électrique.
Cloud gaming, domotique et paradoxe de Jevons
Le cloud gaming est un exemple flagrant. D'un côté, cette technologie « permet une mutualisation des ressources informatiques dédiées aux jeux vidéo et allonge donc la durée de vie des terminaux (consoles et ordinateur), en réduisant ainsi le coût de fabrication et de recyclage. Le cloud gaming, à niveau d’usage constant, permettrait de réduire l’empreinte énergétique des activités vidéo-ludiques grâce à une réduction du nombre de terminaux produits ».
De l'autre, « des entreprises comme Blade (Shadow), Google (Stadia) et Microsoft (xCloud) proposent des offres de jeux dans le cloud promettant des performances similaires à celles obtenues sur des consoles et ordinateurs haut de gamme à moindre coût, rendant ainsi le service abordable auprès d’un plus grand nombre d’utilisateurs, et leur permettant une utilisation plus intensive avec un accès abordable à un plus grand nombre de jeux ».
Conclusion, « le passage au cloud gaming pourrait conduire à une augmentation d’usage susceptible de contrebalancer les éventuels gains énergétiques qu’il aurait permis d’exploiter ».
Autre domaine, autre exemple : « l’automatisation de la gestion de certains équipements (par exemple le chauffage) peut réduire la consommation énergétique d’un foyer, l’utilisation des assistants vocaux pour piloter des équipements pourrait entraîner à l’inverse des inefficacités ». Et ce n'est pas tant la consommation de l'enceinte qui est importante (même si elle ne doit pas être négligée), mais celle des datacenters pour gérer les intelligences artificielles.
En moyenne par ligne : 50 kWh en 4G par an, 5 kWh en fibre
Mais l'arrivée de nouvelle technologie permet aussi d'améliorer rapidement l'efficacité énergétique des réseaux. Par exemple, le RTC consomme en moyenne 2,1 watts par ligne, contre 1,8 watt en ADSL et seulement 0,5 watt en fibre optique ; il s’agit de « la puissance estimée à partir de la consommation énergétique à l’année ». Dans le cas présent, les usages n'ont pas spécialement d'incidence sur la consommation. Comme déjà expliqué, ce n'est pas le cas en mobilité. Un des acteurs auditionnés donne une moyenne : 0,6 kWh/Go.
L'Arcep propose un comparatif en prenant comme base 6,7 Go de data par mois et par utilisateur sur le mobile. Ainsi, « en moyenne sur une année, en se fondant sur ces estimations et des hypothèses de consommation de données mobiles », un utilisateur consommerait :
- 50 kWh en 4G
- 19 kWh en RTC
- 16 kWh en ADSL
- 5 kWh en FTTH
« Cette évolution conduit notamment à s’interroger à long terme sur le maintien en service de technologies plus anciennes, comme certains éléments du réseau cuivre ou certaines technologies mobiles anciennes, dès lors qu’elles fournissent l’accès aux mêmes services pour l’utilisateur final via une technologie moins efficace sur le plan énergétique ». Dans la pratique, c'est déjà le cas puisque les quatre opérateurs nationaux ne permettent plus de passer par l'ADSL lorsque la fibre est disponible dans le logement.
Autre point abordé : la 4G/5G fixe. Par souci d’économie par rapport au coût de la fibre, les opérateurs pourraient en effet être tentés de préférer cette solution. Problème, la consommation électrique est démultipliée... et la différence devrait s'accentuer avec l'augmentation de la consommation de la data, surtout lors d'un usage fixe.
Le régulateur note que la mutualisation peut aussi avoir des avantages avec « un impact certain lors du déploiement même de l’infrastructure en évitant la duplication inutile de plusieurs éléments de réseaux. Concernant la phase d’exploitation, l’impact énergétique est difficile à évaluer et n’est pas documenté à la connaissance de l’Arcep ».
Ne pas oublier les datacenters
Dans son analyse, le régulateur se penche ensuite sur le cas des datacenters, dont « la consommation électrique [...] dans le monde était légèrement supérieure à celle nécessaire au fonctionnement des réseaux » en 2017. Pour rappel, plusieurs pistes sont déjà exploitées par les hébergeurs avec des solutions de circulation de l’air extérieur et du watercooling, comme chez OVH.
Dans d'autres cas, la chaleur dégagée par les serveurs est utilisée pour chauffer des habitations, des bâtiments, des piscines, etc. « Cette piste est explorée par différentes entreprises et pourrait permettre à terme d’obtenir un PUE (Power Usage Effectiveness) très proche de 1 quand la chaleur peut être réutilisée pour d’autres usages ».
Une stabilité fragile
Selon l'analyse de l'Arcep, il y aurait « une stabilisation des émissions de GES des opérateurs de télécommunications français sur l’ensemble de leur périmètre d’activité », voire même une légère baisse depuis 2014 (voir le graphique ci-dessous). Pour résumer, l'augmentation de la consommation est pour le moment contre-balancée par les économies réalisées. Mais, prévient le régulateur, « l’amélioration de l’efficacité énergétique ne suffira pas, à long terme, à contre-balancer l’augmentation du trafic ».
Ne pas oublier la consommation des box et smartphones
Si la consommation payée par les opérateurs fait l'objet d'optimisations, ce n'est pas toujours le cas lorsque la facture est transférée à l'utilisateur final. « Or, bien que les box opérateurs, téléviseurs, consoles et autres équipements soient généralement allumés en continu, ce n’est que récemment que la consommation électrique de ces équipements (notamment les box) commence à être perçue comme un critère de choix par les utilisateurs et est ainsi susceptible de devenir un enjeu concurrentiel ».
Un exemple : « Utilisées quelques heures par jour en moyenne, les box internet allumées en permanence ont en Europe une consommation équivalente à la production de deux à trois réacteurs nucléaires. Cela peut s’expliquer par l’absence d’incitation suffisante, tant pour les utilisateurs finals que pour les opérateurs, à limiter la consommation de tels équipements et à les éteindre lorsqu’ils ne sont pas utilisés ».
Deux mots d'ordre : recyclage et réutilisation
Sur le mobile, la tendance actuelle est, selon l'Arcep, « plus à l’accroissement des capacités des batteries qu’à la réduction de la consommation énergétique des smartphones ». Différence notable : les émissions de gaz à effet de serre sont minimes durant la phase d'utilisation, contrairement à celle de la production, et « il n’existe pas de filière de recyclage réellement développée à ce stade ».
Que ce soit sur le fixe ou le mobile, le recyclage et la réutilisation sont une piste importante pour réduire l'empreinte énergétique des box et des smartphones. Les fournisseurs d'accès à Internet par exemple, proposent souvent des box d'anciennes générations sur les offres d'entrées/milieu de gamme.
Le cas des « obésiciels »
La responsabilité des développeurs ne doit pas être oubliée. Selon le régulateur, ces derniers seraient « moins vigilants que par le passé sur l’utilisation de ces ressources et enrichissent les applications de fonctionnalités potentiellement accessoires (on parle de création « d’obésiciels ») ». Une solution pourrait être de proposer des versions « light », comme le font parfois Google et Facebook, mais elles ne sont pas forcément accessibles à tout le monde.
Recommandations et bonnes pratiques à promouvoir
L'Arcep dresse une liste de bonnes pratiques que l'on pourrait mettre en place. Par exemple, « rendre l’information en matière d’impacts associés aux usages du numérique disponible et compréhensible par le public », avec la mise en place d’un « référentiel métrologique partagé ».
L'idée d'un « Yuka du numérique » est évoquée afin de proposer aux consommateurs « les informations de consommations énergétiques et d’impacts environnementaux » pour effectuer un choix éclairé. Il est aussi question d'incitations moins directes : « par exemple, les applications de streaming pourraient indiquer la consommation évitée en téléchargeant le contenu en WiFi plutôt que via un réseau mobile », qui consomme beaucoup plus pour rappel. Autre idée : « l'interface de gestion des box internet fixe pourrait, par la mise en place d’API idoines, contribuer à informer l’utilisateur final des conséquences de ses actes de consommation numérique ».
Dans son rapport, l'Arcep note en guise de conclusion qu'informer les citoyens sur les effets de leur consommation numérique dans l’esprit de la régulation par la donnée (le dada du régulateur depuis quelque temps) « permettrait à chacun d’adopter des démarches d’écoconsommation et contribuer à maximiser des usages vertueux du numérique ; la puissance publique pourrait contribuer à ces leviers importants ».
Enfin, l'Arcep rappelle qu'il ne s'agit pour le moment que d'un état des réflexions, qui « ne reflètent pas une position des membres du Comité ou de l'Arcep ». Le régulateur demande aux personnes intéressées de lui faire des retours sur cette analyse.
