Informaticiens, sommes-nous écologiquement responsables?

Récemment publié (23 février 2021) : - La feuille de route Ecologie et environnement du gouvernement.
Le commentaire d'Usine Digitale

 

- Pollution par l'informatique, alerte ! (Gouvmeth 25/11/2020)
- La technologie peut permettre de réduire l'impact environnemental, mais il faut suurtout encourager la possession de longue durée (La Croix, 7/12/2020)
- Les problématiques écologiques et sociales ne font qu'un (La Croix 6/12/2020)
- Es--il plus écolo de s'informer sur papier ou sur écran ? (La Croix 22/11/2020)
- Nouvelle chimie pour l'IA, beaucoup moins consommatrice(CityU, 10/12/2020). Je doute que ce soit vraiment la solution, En outre l'informatique vient de Chine, qui n'est pas toujours crédible, Mais ça va dans la direction que je crois prometteuse.
- Les dangers de l'IA. L'article de Gebru and ad. Le point de vue de la MIT technology review (10/12/2020)
- Stockage de données : pourquoi l'ADN va devenir incontournable (Les Echos 7/12/2020). Voir le Académie des technologies
- Pollution par l'informatique, alerte ! . Un rapport de France Stratégie (Gouvmeth 5/12/2020)
- Le green IT signe son retour dans les DSI des entreprises (Revue du Digital 1/12/2020)
- Vers une approche plus durable des DSI (IT Social 18/11/2020)
- Le rebond des ventes de PC fait craindre un afflus de déchets informatiques (Les Echos 17/11/2020)
- Evaluez votre maturité numérique écoresponsable Une proposition Capgemini (11/2020)

L’informatique est une grosse consommatrice d’énergie et pollue beaucoup , il est donc important de s’en occuper :
- à titre personnel
- en tant qu’informaticien d’entreprise.

Elle a aussi des effets positifs : prévision, optimisation (par exemple des consommations, ou des transports physiqurées) ou remplacement du coûteux « présenciel » par des relations virtuelles.

A fouiller sur le web, on trouve beaucoup de données, difficiles à synthétiser (notamment par l’emploi d’unités différentes) et d’en tirer des conclusions pratiques, en dehors de quelques évidences. Je prends les donnée qui suivent dans diverses sources, et ne les donne qu’à titre exploratoire, en attendant des vérifications et des mises en cohérence.


Pour une bonne synthèse théorique, on pourrait souhaiter repartir de données élémentaires comme la consommation :
- d’un bit de mémoire pendant un an,
- d’un bit transmis sur un kilomètre,
- d’une opération logique élémentaire.

Nous n’avons pas trouvé ce type de données pour l’instant.


En tous cas bon site : https://www.greenit.fr, qui semble sérieux… bien que son auteur ait fait son métier de cette activité.

Globalement


Au niveau mondial, l’industrie des technologies de l’information et de la communication est responsable de 2 % des émissions de CO2, autant que la flotte aérienne.



Les consommations d’énergie continuent de croître exponentiellement (notamment avec la prolifération des objets connectés), les limites du possible étant dépassées vers 2040.
https://www.sciencealert.com/computers-will-require-more-energy-than-the-world-generates-by-2040
La loi de Moore est dépassée depuis une dizaine d’années.








Cependant certaines sources sont moins pessimistes, en comptant sur de significatives améliorations des rendements.

https://www.usine-digitale.fr/article/la-consommation-electrique-des-data-centers-serait-largement-surevaluee.N936129









https://www.sciencesetavenir.fr/high-tech/reseaux-et-telecoms/black-friday-le-numerique-un-gouffre-energetique_129653















Mais la fabrication des produits informatiques a une empreinte double de leur utilisation sur toute leur durée de vie. Elle cosomme en effet de l’éneregie, mais aussi des matériaux rares (lithium) et produit des gaz à effet de serre.

En fin de vie, il faut se débarrasser de ces produits. Chaque citoyen se débarrasserait d’environ 14 kg de déchets électroniques par an, dont 90 % finissent incinérés ou enterrés sans traitement.

L’électricité n’est pas un indicateur environnemental à proprement parler. Son empreinte dépend de son mode de production.



Une première conséquence évidente : faire durer les parcs de matériels, les réparer, lutter contre l’obsolescence planifiée et l’attrait du « dernier cri ».
Il y aurait un plan européen de « fair repair act » et on en parle aussi aux Etats-Unis.
Voir notamment
https://droit.developpez.com/actu/296816/Les-legislateurs-europeens-proposent-un-Fair-Repair-Act-pour-les-mobiles-et-les-ordinateurs-portables-qui-obligerait-les-entreprises-technologiques-a-repenser-la-conception-de-ces-appareils/



L’ordinateur

La fabrication d’un ordinateur d’environ 11 kilos nécessite à peu près une tonne de matériaux, notamment 11 kg de produits chimiques, 750 litres d’eau et 120 kg d’énergies fossiles (extraction de matières non renouvelables telles que le pétrole).

Autre chiffre : la production des ordinateurs ( ?) nécessite 535 kWh, soit 10 % de moins qu’il y a 4 ans.

La fabrication d’un microprocesseur de 2 grammes
72 grammes de produits chimiques divers, 32 litres d’eau (pure), 7 kilos de gaz variés, 1,6 kilo de pétrole ou de charbon. Elle consomme quatre fois plus d’énergie que le produit durant toute sa durée de vie.

Chaque composant est fabriqué par des sous-traitants dans les quatre coins du monde. La plupart des transports se font en avion avec les pollutions correspondantes.

Un ordinateur consomme environ 350 kWh/an.

Un ordinateur recent avec un processeur à 2,5-3 GHz est de l’ordre de 100 watts, même en mode veille. Un ordinateur à 1,4 GHz ne consommé que 80 Watst and un PC vieux de 4 ans seulement 60 watts.

Un portable est plus écologique car son écran LCD consomme moins que les autres types d’écran. Voir un article dans German computer magazine 21/ 2003.

Un ordinateur portable allumé pendant 8 heures par jour consomme entre 150 kWh/an, pour une puissance de 50 watts, et 300 kWh/an, pour une puissance de 100 watts. En mode veille, un tiers de la consommation en fonctionnement.
 La consommation électrique d'un PC fixe est proportionnellement identique. En effet, une machine d’une puissance de 200 watts consomme en moyenne 600 kWh/an si l’ordinateur est allumé 8 heures par jour.

60 % des utilisateurs n'éteignent jamais leurs ordinateurs.

Un chargeur de smartphone : 2 kilowatts.heure par an, 7 heures par semaine.
Commown allonge la durée de vie des Fairphone 2. (site Greenit)

Pour les particuliers comme pour les entreprises, il faudrait donc privilégier le téléphone.

Exemple dans mon cas particulier.
Jusqu’à récemment, j’allumais l’ordinateur au réveil et l’éteignais au coucher (et pendant mes déplacements) pour être sûr de répondre rapidement à mes mails. Maintenant, mon téléphone me prévient quand il y a un mail (bref ronflement). Je n’allume donc mon ordinateur que quand je me mets vraiment « au travail ».

On pourrait aller plus loin s’il était possible de connecter au téléphone un clavier et un écran de taille suffisante pour un travail de type bureautique, par exemple. Car une grande partie de ces applications ne demandent pas une grande puissance de calcul. Mais je n’ai pas trouvé d’offre en ce sens. Et (honte à moi), je ne sais toujours pas si on peut utiliser les tablettes pour téléphoner.



Une console de jeux : entre 20 et 180 watts, entre 7.75 et 69.5 kWh par an avec des durées d’utilisation qui varient de 7 heures par semaine à plusieurs heure par jour. Les ordinateurs utilisés par les grands joueurs sont souvent très puissants.

Quid du deep learning ? A ma connaissance, il ne nécessite pas un ordinateur spécialement puissant. En revanche, il faut beaucoup de temps et de mémoires.

Du bitcoin ? Du quantique ?

L’écran et le rétroprojecteur




Un téléviseur LCD dont la puissance oscille entre 90 et 250 watts, qui serait allumé 4 heures par jour, consomme 241 kWh/an. Pour une utilisation similaire, un téléviseur plasma d’une puissance comprise entre 261 et 344 watts consomme 402 kWh/an.

Un téléviseur « cathodique » consomme beaucoup plus. Donc le remplacer est écologique ( ?) n

Un téléviseur LCD en veille et un écran plasma en veille ont une puissance de 3 W et consomment 22 kWh/an.

Un téléviseur LED consomme entre 20 à 60 watts, 54 kWh/an pour 4 heures d’utilisation quotidienne. En mode veille, 2.2 kWh/an.

Un démodulateur ou un décodeur permettant d’avoir accès à des chaînes supplémentaires a une consommation annuelle de 84 kWh, car il est soit en marche soit en veille.

Un rétroprojecteur 10 à 100 watts. Comparer au tableau noir, ou blanc ? Il faudrait distinguer suivant les modèles, et la qualité de projection. Un petit rétroprojecteur n’offre pas la même qualité d’image qu’un grand écran. Et il a besoin d’un local suffisamment sombre.
Plus de détail en https://www.meilleur-videoprojecteur.com/difference-de-consommation-electrique-entre-un-videoprojecteur-et-une-tv/

Pour les téléviseurs, on escompte un doublement des impacts (de 10 à 20%) de 2010 à 2025

Un grand téléviseur regardé en groupe est peut-être plus écologique qu’autant de petits.

L’emploi de lunettes de réalité virtuelle ou augmentée, avec leurs très petits écrans à proximité de l’œil est sans doute énergiquement intéressante. Mais, en réalité virtuelle, la construction en temps réel d’une image 3D constamment modifiée par la position de la tête est certainement gourmande en puissance de calcul.

Sur l’emploi des casques de réalité virtuelle, n trouve des études fouillée, mais difficiles à interpréter, en https://www.mdpi.com/2078-1547/8/2/15



Capteurs et actionneurs


La plupart des capteurs ont une consommation quasiment négligeable, voir sont eux-mêmes producteurs d’électricité (cas des cellules photoélectriques). Cela permet par exemple d’en placer plusieurs dans les téléphones : caméras, clinomètres, GPS (un peu plus lourd).

D’autres capteurs sont plus gourmands, par exemple les radars aériens à longue distance. La consommation d’un radar routier serait seulement de 1W selon https://forums.futura-sciences.com/electronique/828669-consommation-denergie-dun-radar.html

Dans le cas des voitures autonomes, il y a besoin d’ « un déluge de données », selon différents sites, mais sans données chiffrées.

Quant aux actionneurs, par exemple les moteurs, la consommation peut être considérable, mais il ne s’agit plus de technologie de l’information à proprement parler. Voir plus loin le cas des imprimantes.







L’ objet connecté



< img src="Ecolo_Ik_html_199c675a12440de5.jpg" name="Image 32" width = 20% align="left" border="0"/>

Une des grosses inquiétudes. Leur nombre atteindrait entre 20 et 110 milliards d’objets dans le monde.

L’impact passerait de 1% en 2020 à 20% en 2025.
C’est un des arguments pour passer à la 5D.

En 2013, ils consommaient 616 TWh par an soit l’équivalent de la consommation électrique du Canada et de la Finlande réunis – dont 400 TWh pour les maintenir les objets en veille. https://les-smartgrids.fr/objets-connectes-economiser-energie-gaspiller/

Capteurs et caméras de surveillance. Compteur Linky.


L’impact peut être réduit avec des connections légères (voire de simples étiquettes RFID) et des réseaux locaux à très bas débit.

Sur ces produits très peu chers, la sécurité est difficile à assurer, et on peut craindre en particulier que la Chine n’y voie un moyen puissant d’espionner la planète entière.

Noter que ce marché comporte trois volets : les objets eux-mêmes, les applications, la revente des données.



Mémoires, data centers… papier

 

Les mémoires, les « data » consomment. Data centers et à domicile.
Par exemple dans une réponse à un mail, supprimer ou au moins réduire le mail d’origine et a fortiori les document joints.
Vider sa boite email et ses espaces de stockage régulièrement.
Disque dur externe 1,5 To, 2,5 watts.

Lecteur de DVD a une consommation annuelle moyenne 21.2 kWh. Home-cinéma 57.9 kWh/an.


Il pollue à la fabrication, à l’impression et au recyclage, mais pas à la consommation ni à la conservation à long terme.

Une imprimante laser a une puissance de 900 watts alors qu’une imprimante à jet d’encre a une puissance de 130 watts. La consommation électrique d'un PC à l'année est donc comprise entre 22 kWh/an et plus de 650 kWh/an. En mode veille, une imprimante ne consomme presque rien : entre 5 et 145 kWh/an. Côté scanner, la consommation annuelle est de 36 kWh/an.

Penser à la recharge des cartouches d’encre, plutôt que les cartouches jetables.
Tablettes et liseuses au lieu des livres.
Cas de la presse, notamment quotidienne.

Les télécommunications

Et le téléphone ? Il consomme moins qu’un PC, mais consomme du réseau. Energie, pollution par les ondes, personnes spécialement sensibles.

Pour économiser : https://www.samsung.com/my/support/mobile-devices/saving-energy-tips-for-my-samsung-android-mobile/
Twitter engendre une tonne de CO2 par jour !
Une heure d’échange d’emails = 4000 allers-retours Paris-New-York en avion




Streaming Vs. Broadcast. Lourd en communication sur les réseaux filaires.
Le cloud, c’est à la fois du traitement, de la mémoire et des télécoms.


Quid du télétravail, de la téléconférencen du télédiagnostic . On supprime les déplacements mais on ajoute de la consommation réseau. Cela dit, si l’entreprise était déjà très « cloud », la différence ne doit pas être sensible.
Le résultat dépend de l’éloignement des travailleurs et du mode de transport.

Et la 5G ? (Associations Priartem et Agir pour l’Environnement) : « immense gaspillage de matières premières et terres rares pour fabriquer la nouvelle géération de mobiles, tout en augmentant encore la consommation d’énergie et les rejets de gaz à effet de serre liés au boum du streaming et des objets connectés (site Greenit).

Sur les différents modes de transmission (ADSL, fibre optique), voir par exemple

https://www.clubic.com/energie-renouvelable/actualite-874143-empreinte-carbone-numerique-fibre-optique-4g-extreme.html



Faut-il se concentrer dans les métropoles, ou se répartir à la campagne ?
Un rural pollue plus qu’un citadin, à cause de la logistique qui lui est nécessaire.

On est donc conduit à des choix d’aménagément du territoire. La pandéme du Covid-19 encouragerait plutôt la dispersion !


Les humains polluent aussi…

Automatiser pour
- optimiser les consommations
- réduire les risques
- supprimer la pollution due au conducteur, au pilote
https://www.terre-net.fr/materiel-agricole/tracteur-quad/article/en-route-pour-des-essais-grandeur-nature-207-136392.html

La logistique de distribution (Amazon) Vs. Le déplacement pour aller à un centre commercial.

Sauf à professer un malthusianisme militant voire agressif et autoritaire (contraception massivement obligatoire, IVG fortement encouragtée, limitation des soins de santé aux personnes âgées), la démographie reste a minima constante et plus probablement légèrement croissante.

Donc une des grandes questions posées par l’écologie de l’informatique s’élargit nécessairement à l’aménagement du territoire, quelque part entre deux extrêmes

- disperser au maximum la population dans de petits habitats écologiquement neutres, avec une logistique matérielle aussi faible que possible, et un large emploi d’une logistique informationnelle optimisée

- concentrer au maximum la population dans de grandes métropoles avec des immeubles soignés du point de vue écologique, intégrant des processus végétaux et animaux, et une logistique courte sauf pour de grands transports globalisés pour les produits lourds (alimentation, matériaux, énergie).

- des solutions intermédiaires avec de petits cités, de larges « banlieues ».

La pandémie Coronavirus pousse bien sûr à la dispersion.

D’un point de vue santé physique et psychologique, on peut aussi se poser des questions, notamment envers les enfants. Mais c’est une autre forme d’ « écologie ».

Les types d’activité

Agriculture
Commerce. Amazon.
Industrie
Enseignement
Santé. Médecins, hôpitaux, pharmacie Téléconsultation.
Administratif/tertiaire

Les positions d’entreprises



Un ami nous écrit :



« J’ai lu que l'équivalent d'une centrale nucléaire tournait en permanence pour alimenter des PCs devant lesquels, il n'y avait personne...

« Malheureusement, cette problématique n'est pas du tout étudiée en entreprise, à part, quelques rares messages de sensibilisation sans aucun effet, ce sujet n'est pas du tout à l'ordre du jour des entreprises pour lesquelles j'ai travaillé.

« Un ingénieur système écolo comme moi avait trouvé un logiciel qui éteignait automatiquement les PCs à partir d'une certaine heure après 30 minutes (paramétrable) de non utilisation ou quand l'utilisateur passait son badge à la porte de sortie. Il avait calculé que le coût de licence était rentabilisé en trois mois pour les économies de courant, refusé par la direction sous prétexte que, parfois, certains utilisateurs faisaient tourner des traitements sur leur machine la nuit.

« C'est dire s'il y a du boulot sur le sujet... »


On lit par ailleurs :

« Les grands acteurs, grands pourvoyeurs de fonctionnalités révolutionnaires dont nous sommes très friands, n’ont pas l’écologie dans leurs gènes. Il faut rappeler et garder à l’esprit qu’ils sont là pour faire des bénéfices et non pour sauver la planète. Cependant, ils sont obligés d’avoir une image “propre” afin de conserver leurs clients et d’en séduire de nouveaux. Mais ce qu’ils donnent d’un coté, ils le reprennent de l’autre tout en optimisant leurs circuits financiers.

« Heureusement, certains se sont remis en question (Apple, Facebook, Ebay, ..) mais d’autres géants sont encore à la traîne, comme Twitter ou Amazon. On peut d’ailleurs trouver le rapport de l’impact sur l’environnement des grandes entreprises informatiques ici.

Le Gafa

https://www.hellowatt.fr/blog/gafa-energies-renouvelables/


Microsoft
« Aujourd’hui, environ 44% de l’électricité utilisée par les datacenters de Microsoft provient de sources d’énergie renouvelables » a-t-il ajouté.

« Notre objectif est de franchir le cap des 50 % d’ici fin 2018, de dépasser les 60 % au début de la prochaine décennie, et de continuer sur cette voie » a déclaré Brad Smith

Microsoft aime faire savoir que ses datacenters ‘émettent 0% de carbone’ et investit dans les énergies renouvelables ainsi que dans des outils qui permettent de rendre compte de ces investissements. Même si l’énergie n’est pas directement consommée par l’entreprise, c’est l’objectif à terme.

Microsoft a par ailleurs pris d’autres mesures :

  • il incite ses unités à être plus efficaces énergétiquement en appliquant une taxe sur leur empreinte carbone

  • il teste des datacenters sous-marins alimentés par des parcs éoliens offshore moins gourmands en énergies pour leur refroidissement

ttps://www.softfluent.fr/blog/impact-sur-lenvironnement-microsoft-sengage/


et


https://www.microsoft.com/fr-fr/ai/ai-for-earth-partners?activetab=pivot1%3aprimaryr2

https://www.01net.com/actualites/microsoft-lance-une-initiative-pour-creer-des-consoles-xbox-plus-ecolos-1773895.html


Google


https://www.youtube.com/watch?v=4UXMTOJcxTc



Amazon


https://www.aboutamazon.com/sustainability


Facebook

?


Apple


https://www.apple.com/fr/environment/


https://www.globenewswire.com/news-release/2019/07/03/1877699/0/en/Baidu-Transforms-Mobile-Ecosystem-with-New-Integrated-AI-Solutions.html


Autres références

https://societenumerique.gouv.fr/

https://www.greenit.fr/

https://www.developpez.com/actuUne heure d’échange d’emails = 4000 allers-retours Paris-New-York en avion /91535/Un-point-sur-l-ecologie-informatique-il-faut-desormais-prendre-de-bonnes-habitudes/