TIC et implications énergétiques

TIC (Technologies de l’information et de la communication) Fabrice FLIPO, Get INT – Institut National des Télécommunications Eric MAHE, Sun Microsystems Intervention d’Eric Mahé

Contrairement à l’automobile ou à d’autres industries, l’informatique ne s’est pas préoccupée jusqu’à présent de l’impact sur l’environnement de l’ensemble de son activité, de la conception, production, commercialisation, à l’utilisation des produits. Ce problème est crucial du fait de la pression globale grandissante des TIC sur l’environnement :
 3 millions de nouveaux internautes par semaine. La tendance montre que le nombre de ces internautes devrait doubler à peu près tous les 2 ans.
 Près de 400 Go de données créées sur internet par seconde. Cette création augmente de 50% par an en terme de volume (fourchette basse). La numérisation galopante du quotidien - MP3, Podcast, les appareils photos numériques etc - fait que le volume de données digitalisées géré par chaque individu est en voie d’augmentation exponentielle.
 Quand on crée 1 octet, le coût de sa gestion - stockage, sécurisation, indexation puis recherche - double chaque année. En 5 ans, le coût de cet octet en terme d’énergie aura quasiment été multiplié par 10.

En combinant le nombre croissant et exponentiel d’internautes par la pression numérique de plus en plus importante du quotidien et par le facteur du coût de gestion des données, on voit que l’on est déjà, en terme de projection, dans des coûts énergétiques absolument phénoménaux.

 Pour fabriquer 24 kg de PC, il faut 1,8 tonne de matériaux bruts (1) . Multiplions cela par les 300 ou 400 millions de PC produits chaque année, et nous pouvons imaginer la quantité de matière et donc d’énergie nécessaires à la production des PC.
 En 3 ans de durée de vie, chaque PC aura généré environ 0,5 tonne de CO2, 108 kg de déchets et consommera à peu près 10 Giga joules (2).
 Plus grave : la durée de vie d’un PC va passer en 2007 de 3 ans à 2 ans (3), à cause notamment de la migration vers Vista . Selon l’estimation de Sun, il faudra recycler entre 300 et 400 millions de PC fin 2006. Si l’on augmente cette masse de 30% (passage de 2 à 3 ans), il faudra recycler entre 400 et 500 millions de PC fin 2007 rien que parce qu’ils seront incapables de s’adapter aux nouvelles technologies. Vista va nécessiter entre 60 et 80 watts de consommation supplémentaire par PC : on peut imaginer les conséquences en terme d’émission de CO2 de la migration vers Vista de 400 millions de PC.
 L’énergie nécessaire pour connecter les 1,6 milliards de nouveaux usagers en 2010 devra tripler (4).
 Les PC demandant une alimentation de 1000 watts seront de plus en plus nombreux. Les nouvelles cartes graphiques supportant les nouvelles versions des jeux comme Far Cry consomment 500 watts. On peut se représenter le coût induit de la consommation électrique des centaines de millions de PC.

L’évolution du nombre d’usagers, de leurs habitudes et des machines que nous leur fournissons induit une pression sur l’environnement qui, rien qu’en coût énergétique, est exponentielle et quasiment non contrôlée. La mobilité et donc la tendance à tout connecter sur le réseau font basculer nos modes de consommation. Pour des raisons de correction d’erreur, de fiabilité, de qualité de transmission, il est parfois nécessaire de consommer 80 000 cycles machines pour un octet (5) - qui normalement n’en consomme que quelques centaines. La tendance actuelle à la mobilité et à l’inévitable sans fil dont le coût énergétique est évidemment beaucoup plus grand qu’une connexion filaire, induit une consommation énergétique absolument considérable. Ce constat est extrêmement sombre, d’autant plus que la prise de conscience du grand public ou des industriels de cette pression énergétique est aujourd’hui, au sentiment de Sun, quasiment nulle.

(1) UN Report 2003 (2) Digital Europe project FTF’ 2002 (3) Stanford Research ?(4) Sun estimates based on eTForecasts, Internet World Stats and Netcraft.com (5) Sources : INTEL

Intervention de Fabrice Flipo

Les TIC ont des applications positives pour la gestion de l’environnement : ils permettent par exemple de faire les modèles climatiques pour évaluer la gravité du problème (simulations, monitoring…). Il faut ajouter aux impacts négatifs abordés par E. Mahé la question des déchets. Par ailleurs, « les produits TIC s’ajoutent aux produits existants » : comme le télégraphe, qui permettait de caler les allers et venues des trains, était un préalable indispensable à la construction des réseaux ferrés, les courbes de progression des TIC et des transports s’accompagnent. Il n’y a donc pas un remplacement de l’un par l’autre, mais un réel ajout. Enfin, grâce aux TIC les gens sont mieux informés des problèmes environnementaux et plus enclins à changer leurs modes de vie. En revanche, les TIC les incitent à, par exemple, commander un livre édité en Australie en quelques « clics », sans considérer du tout le transport que cela nécessite.

L’INT a fait une étude assez détaillée sur toute la filière DEEE et ROHS : l’électronique et les TIC représentent 18% des 1,7 million de tonnes de DEEE produite par an, ce qui est loin d’être négligeable, d’autant que l’obsolescence des équipements s’accélère pour des raisons de mode (on change de mobile tous les 18 mois) ou d’évolution des logiciels. La directive DEEE est basée sur le principe de la responsabilité élargie du producteur : le producteur doit payer le coût d’élimination. Produire des objets éco-conçus qui sont plus facilement recyclables devient donc un avantage compétitif et l’éco-conception un argument de marché.

- Aspects physiques : les quantités de déchets et de matières premières mobilisées par l’usage des TIC sont importantes. Connaître ces flux de matière et d’énergie relève aujourd’hui d’une démarche qui se généralise dans tous les secteurs de l’industrie via ce qu’on appelle les « systèmes de management environnemental » (ISO 14000) ou « l’écologie industrielle ». On s’aperçoit ainsi qu’il faut utiliser 240 kg de carburants fossiles, 22 kg de produits chimiques et 1 500 litres d’eau pour la fabrication d’un PC de 24 kg, et qu’un écran plat émet lors de sa production plus de la moitié des gaz à effet de serre d’un aller simple Paris-New York. Les aspects physiques sont aussi mobilisés du côté des solutions. La consommation des infrastructures TIC est déjà de l’ordre de 5 à 10% de la consommation électrique totale, elle devrait fortement augmenter à l’avenir. Tous les constructeurs de TICs cherchent à économiser l’énergie, et les concepteurs de logiciels commencent à y être sensibles. Ils seront tous, à l’avenir, poussés à faire de l’éco-conception, c’est-à-dire à concevoir les produits en fonction des possibilités limitées de traitement en fin de vie.

- Aspects économiques : les producteurs de TIC sont désormais responsables de la fin de vie des produits. C’est un modèle qui va s’étendre à toute l’industrie. Mais que signifie « être responsable » ? Mettre en place les filières de traitement des déchets TIC est une démarche complexe, s’appuyant sur des métiers totalement différents. Quels sont les nouveaux modèles économiques qui se mettent en place face à l’évolution inexorable de la réglementation ? Que penser de la future « politique intégrée des produits » appliquée au secteur TIC ? Que penser de l’exemple de Nokia et de sa démarche volontariste dans le domaine écologique ? Est-ce de nature à favoriser l’éco-conception et endiguer « l’effet rebond » ? Plus largement, les acteurs TIC sont pris dans les évolutions du monde. Prix du baril de pétrole et des matières premières qui flambent ne peuvent les laisser indifférents, même s’ils s’en tiennent au seul niveau micro-économique. Comment se positionner ? Comment anticiper l’avenir ?

- Aspects politiques publiques : la masse croissante de déchets générés par l’industrie TIC pose des problèmes de traitement. La directive DEEE atteindra-t-elle son objectif principal, à savoir favoriser le recyclage et la décroissance des quantités ? Comment l’industrie des TIC se positionne-t-elle sur ce dossier ? Comment analyser le rôle joué par cette industrie auprès des pouvoirs publics, nationaux ou locaux ? Plus largement, les TIC apportent des facilités de communication pour les territoires mais dans le même temps elles leur apportent de la pollution et de la consommation d’énergie supplémentaires. Quel rôle jouent les TIC et leurs promoteurs au sein des politiques publiques de développement durable ? Au sein d’enjeux écologiques globaux qui menacent l’humanité entière et des inégalités croissantes, quels rôles jouent les TIC ? Est-ce qu’elles accroissent ou est-ce qu’elles réduisent les inégalités ?

- Aspects éthiques et responsabilité globale : parler d’éthique et de responsabilité, c’est aller au delà des seules responsabilités légales pour entrer dans un questionnement plus général sur la légitimité des pratiques, en particulier quand elles sont mises en cause par d’autres acteurs de la société. Parler de responsabilité, c’est chercher à répondre de ses actes, en interroger le fondement en tant qu’être humain et non en tant que responsable de tel ou tel service. La maîtrise de l’écologie des infrastructures numériques s’inscrit dans une démarche de développement durable et à ce titre elle est interpellée par ce qu’on appelle parfois la « responsabilité globale ». Les personnes travaillant dans le domaine des TIC se posent des questions sur leur avenir. L’industrie des TIC est interpellée par de nouvelles parties prenantes, qui mettent en question ses pratiques. C’est le cas dans bien d’autres secteurs de l’industrie. Certains acteurs se remettent en cause, acceptent le dialogue, tandis que d’autres semblent se fermer et se replier sur soi. Le phénomène est bien connu dans d’autres secteurs industriels. Les acteurs des TIC ont-ils les moyens de penser leur responsabilité globale ? Leur représentation de l’avenir est-elle convenablement informée par les enjeux du développement durable ou est-elle encore dans l’ignorance, voire le déni ? Les acteurs ont-ils les moyens de se positionner et de positionner leur activité au sein de ces enjeux ?

Penser la responsabilité globale dans le domaine des TIC ne va pas de soi car ses moyens ont des conséquences ambivalentes sur les sociétés. Un don d’ordinateurs est-il un moyen peu onéreux de se débarrasser de ses déchets ou est-ce un acte authentiquement solidaire ? Sur quels critères pouvons-nous nous appuyer pour essayer d’exercer notre responsabilité ?

Débats

Comment quantifier l’énergie que les TIC peuvent permettre d’économiser et l’énergie nécessaire à leur production/utilisation ?

E. Mahé évoque l’initiative iWork de Sun, qui encourage ses employés au respect de règles de bonnes conduites évitant les émissions de CO2 dans l’atmosphère, ce qui a amené Sun à concevoir une série d’outils. Dans certains pays ou régions, plus de 40% des employés utilisent les services iWork pour accéder sans se déplacer au système d’information de Sun. Les économies "vertes" sont décrites comme ayant permis d’économiser plus de 3000 tonnes de CO2. Sun s’engage pour plus d’éco-responsabilité et a profité du « Climate Protection Summit » à San Francisco pour encourager les leaders de l’industrie informatique à faire de même. F. Flipo souligne le manque de données sur la substitution (on ne peut pour le moment que supposer que le télétravail réduit la consommation d’énergie, il faudrait en connaître exactement toutes les conséquences, y compris sociales ). Pour substituer un produit ou un service à un autre, on s’appuie sur des logiciels d’analyses de cycles de vies qui comparent les impacts en terme de kilos de déchets nucléaires ou de CO2. Mais ces logiciels ne font pas de pondération, ils ne savent pas si le problème majeur est l’ozone ou le changement climatique. La substitution pose en outre le problème de l’équivalence fonctionnelle (une vidéoconférence a-t-elle exactement la même fonction qu’une réunion en présentiel ?) Substituer un produit à un autre demande à définir leurs fonctions exactes. Le manque de maîtrise de l’unité fonctionnelle empêche d’intégrer aux analyses de cycle de vie les chaînes d’organisation. Comment dès lors tirer les conclusions dans les questions de substitution ? E. Boschwitz considère que les aspects consommation d’énergie sont pris en compte par l’industrie informatique non pour des raisons de développement durable, mais pour des raisons fonctionnelles. Une des demandes des opérateurs et de limiter les coûts d’évacuation de la chaleur dans les fermes de serveurs pour pouvoir en stocker un maximum. A la demande de leurs clients, les industriels ont mobilisé leurs capacités de recherche et d’innovation et ont ainsi pu diminuer la quantité d’énergie consommée en modifiant le design des processeurs. E. Mahé observe que le fonctionnement architectural des applications est en contradiction avec l’éco-conception. Pour des raisons de fiabilité de fonctionnement, on utilise par exemple les disques RAID , qui consomment deux fois plus. L’éco-conception s’attache à imaginer des produits qui consomment moins. Or E. Mahé est convaincu que les machines vont consommer de plus en plus et estime que leur consommation passera prochainement de 75 à 150 Watts, du fait du fonctionnement de l’industrie logicielle et de la demande d’une qualité de service toujours plus élevée. L’éco-conception, dans le cadre unique de la consommation électrique, est extrêmement complexe et les gains attendus ne sont pas énormes au vu des efforts de recherche considérables qu’ils nécessitent : il a fallu 10 ans de recherche à Sun pour arriver au processeur T1 consommant 85 Watts, soit la moitié de ce qu’on peut imaginer pour avoir un processeur asynchrone.

Sur la question de la réutilisation des TIC, l’informatique peut-elle s’inspirer des initiatives de l’électroménager ?

Selon F. Flipo la réutilisation des TIC pose un certain nombre de problèmes : difficulté à travailler sur des petits composants, rapidité de rotation des produits et des normes qui rendent les pièces détachées non utilisables. Il insiste sur le sérieux de la problématique des déchets qui fait basculer d’une économie à valeur ajoutée à une économie de valeurs négatives, que sont les contraintes à recycler. « Nous avons passé le 20ième siècle à produire des déchets, nous n’allons tout de même pas passer le 21ième à les traiter. C’est un problème d’équité par rapport aux générations futures. ». M. Gallais-Hammono voit le réemploi comme une évidence pour protéger l’environnement, mais signale sa complexité à la fois en amont (difficulté du tri des machines récupérables) et en aval (qui voudra de vieux outils ?). La seule façon d’en sortir est selon lui d’obtenir d’abord une prise de conscience et ensuite un comportement collectif, qui permettent d’aiguiller vers une priorité réelle au lieu de la priorité intellectuelle actuelle.

Sur le thème de l’économie de fonctionnalité : une des solutions peut-elle être de tendre vers l’achat d’usage d’un bien et non plus du bien lui-même ? L’idée sous-jacente étant que les constructeurs auraient plutôt intérêt à faire durer leur matériel et de le rendre adaptable aux améliorations, que de rester sur la stratégie de remplacement permanent des biens. E. Mahé confirme cette tendance qui se traduit par une offre de machines virtualisées disponibles sur le réseau avec la même qualité de service que nos machines actuelles. Mais cette virtualisation a un coût en terme de connexion au réseau et en perte de puissance (elle ne permet de récupérer que 80% de puissance de l’ordinateur). Ce type de service demanderait une évolution des mentalités car il faudrait accepter que nos disques durs, nos données personnelles, ne soient plus « chez nous », mais chez un opérateur – comme c’est le cas pour nos messageries téléphoniques et électroniques. Google a développé une offre permettant d’avoir accès à tout sur le réseau : traitement de texte, tableur, courrier. Le coût de cette offre se trouve dans les 150 000 CPU de Google, la plus grande structure informatique au monde.

Sommes-nous capables de faire un bilan énergétique afin de déterminer s’il vaut mieux posséder son PC chez soi ou "tout mettre chez Google" ? Cette mutualisation va dans un sens de rationalisation du contrôle des coûts en matière d’énergie : les machines non utilisées sont affectées à d’autres tâches et globalement le taux d’utilisation - et donc de consommation d’énergie - va être beaucoup plus efficace que si on le divise en de multiples centres. Les serveurs, qui relaient l’information, vont être à énergie contrôlée, et le client achètera une capacité (telle consommation, dans tel type d’usage, avec tel type de refroidissement, etc.) : le bilan énergétique et économique sera dans la proposition de valeur du serveur et fera partie intégrante de la vente. L’industrie travaille aujourd’hui de manière extrêmement intensive sur les serveurs, de manière à ce que la consommation diminue, ce qui n’est pas le cas pour les PC.

Les participants sont frappés par le manque de quantification et de mesure. Les comportements vertueux peuvent être au niveau de l’innovation, de la conception, de la consommation et au niveau des modes d’organisation. Mais comment savoir ce qui est vraiment efficace ? Il est frustrant de ne pas pouvoir savoir où sont les priorités. E. Mahé évoque le manque de modèles théoriques et le fait qu’aucun pôle de compétitivité ne travaille sur la mobilisation des bilans énergétiques des systèmes d’information.

P. Ledenvic remarque que les sujets « développement durable/consommation d’énergie » et « TIC », sont bien traités dans les Technologies clés 2010 , mais qu’en effet, les ponts entre les deux sujets ne sont pas faits. F. Flipo informe que les thèmes de la consommation d’énergie et de l’éco-conception ont été retenus dans la stratégie 2008-2012 du RNRT, mais que le sujet TIC n’est encore qu’émergent.

J-F Lesné, qui rédige un rapport sur le rôle que les TIC peuvent jouer sur la réduction de consommation d’énergie - notamment dans les transports, fait part de son intérêt sur la question de la substitution : il faut chercher l’équation entre économies énergétiques engendrées par l’utilisation des TIC e tconsommation énergétiques des TIC dans leur production, utilisation et recyclage.

Les modèles actuels sont limités : ils ne permettent pas de globaliser l’usage par rapport à la consommation parce qu’on ne sait pas faire un bilan complet - et c’est vrai pour toute activité humaine- qui permettrait de savoir exactement comment consommer moins ; d’autant plus qu’il y a une contextualisation des usages : par exemple en été, il y a moins gens qui travaillent, mais il consomment plus à cause de la climatisation. Nous sommes sur des modèles qui sont d’une complexité non abordée, et E. Mahé fait part de son intérêt à travailler avec une université qui s’intéresserait à ces sujets. L’INT cherche des financements pour une thèse sur la substitution qui étudierait en profondeur les cycles de vie sous l’angle des sciences humaines et sociales.

G. Pennequin explique que la neutralité carbone des contrats de projet Etat-Région (CPER) a été acceptée par le gouvernement : les préfets sont tenus de calculer les émissions de leurs projets d’investissement sur la période 2007-2013, l’objectif final étant que les investissements neufs soient neutres en 2013. Les projets ont donc été classifiés comme compensateurs ou émetteurs de gaz à effet de serre. Le gouvernement ayant acté que ce principe de neutralité carbone soit étendu à d’autres politiques publiques, G. Pennequin a un an pour définir les périmètres dans lesquels ce principe va s’appliquer. Or on ne sait pas pour le moment s’il faut considérer le secteur des TIC comme émetteur ou compensateur.

F. Flipo revient sur le besoin de chiffres sur ces problématiques complexes, sur lesquelles quasiment personne ne travaille en France. Le Wuppertal Institute travaille ces sujets, notamment à l’initiative de la DG INFSO, mais il cherche aujourd’hui à mettre en place des partenariats, Bruxelles n’ayant plus de moyens pour avancer.

D. Martin-Ferrari craint pour sa part que les secteurs de réflexion sur le développement durable ne recréent de l’approche sectorielle et simpliste, en retombant dans les vieilles stratégies de mesure économique, énergétique, de déchets, etc…qui était celles des années- 1970. Elles se sont perfectionnées du fait des progrès de la science, il y a des pistes pour l’économie d’énergie ou pour une gestion un peu plus mondialisée des problèmes, mais on n’intègre toujours pas la dimension du développement durable qui est la complexité, et notamment les piliers social et culturel. Nous n’avons pas encore réfléchi, pas plus que dans les années 1970, à quel type de progrès, de consommation, de production nous voulons. R. Bonnenfant ajoute la question de la gouvernance car il s’interroge sur nos moyens d’action sur ces sujets.

Concernant les CPER, G. Pennequin réaffirme son choix de ne pas être dans l’approche systémique du développement durable, la génération précédente des CPER basée sur cette approche ayant été un relatif échec. Les analyses carbones sont un premier pas. En ayant avancé sur quelques axes, le processus est lancé. « On a mis un pied dans la porte, maintenant il faut donner un coup d’épaule ». Le coup d’épaule ce sont les autre piliers, des approches plus complexes type empreinte écologique, sur lesquelles la DIACT travaille pour une prochaine étape.

Etaient présents à cette réunion :

Gilles BERHAULT, président d’ACIDD, co-organisateur du forum TIC21 Solène BOURDAIS, ACIDD, chargée de mission TIC21 Roger BONNENFANT, Ministère de l’équipement, direction générale de l’urbanisme, de l’habitat et de la construction, mission aménagement durable Eric BOSCHWITZ, directeur environnement IBM France, fait partie du syndicat professionnel Alliance TIC qui traite des questions TIC et environnement Jean BRANGE, directeur général de l’Afnet Sylvain COTE, consultant et développeur en matière de communication internet Marie-Hélène FERON, Artesi IDF - agence régionale accompagnant des collectivités dans l’appropriation des TIC Marc GALLAIS-HAMMONO, Afnet, responsable Internethon - redistribution des ordinateurs réformés par les entreprises et les administrations au profit des publics démunis Michel GIRAN, fondateur d’Adome, Planète Ecologie, co-organisateur de TIC21 Pascale GRANCLERC, Vivendi, chargée de mission développement durable Frédéric GRUET, Ministère de la Recherche Jacques LAGORCE, France Télécom R&D division développement durable Philippe LEDENVIC, DRIRE Île de France Marion LEFEU, DIACT équipe Europe, chargée du suivi des programmes opérationnels pour la mise en oeuvre de la politique régionale Jean-François LESNE, Ministère de l’industrie, conseil général des Technologies de l’information Dominique MARTIN-FERRARI, Gaïa Network Gilles PENNEQUIN, DIACT, chargé du développement durable Anne-Sophie STEVANCE, DIACT Cercle TIC21 - DIACT-21 Novembre 2006

Source : http://www.acidd.com/UPLOAD/article/pages/145_article.php