Le numérique : source d’économies ou de dépenses d’énergie ?

L’appétit énergétique du numérique ne doit pas seulement s’apprécier sur sa seule phase d’utilisation mais sur l’ensemble de son cycle de vie.

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Le numérique : source d’économies ou de dépenses d’énergie ?

Publié le 9 juillet 2020
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Par Philippe Charlez.

La révolution industrielle du XIXe siècle fut une « révolution des bras » à la fois technologique et énergétique. La révolution digitale est une « révolution de la tête » surtout technologique. Et pourtant, l’énergie en est le trait d’union.

Chez l’être humain, c’est bien la tête qui commande l’efficacité des bras et des jambes, la bonne forme physique ou la fatigue résultant de signaux électriques codés envoyés aux membres par le cerveau pour en optimiser l’efficacité. Mais parmi les systèmes naturels vivants, le cerveau humain est aussi le plus gros consommateur d’énergie : par unité de masse il en consomme trois à quatre fois plus que les bras et les jambes.

Nouveau cerveau virtuel de la société, le numérique a la réputation d’être énergétiquement sobre au point d’en oublier d’éteindre son ordinateur pendant la nuit. Et c’est vrai qu’un microprocesseur n’est soumis qu’à des tensions de quelques volts, qu’un téléphone portable, un iPad ou un laptop sont alimentés à basse tension à partir de batteries de faible capacité.

Dans un entretien récent, Julien Bayou, le secrétaire national d’EELV, dénonçait l’arrivée de la 5G en Europe considérant qu’elle était « extrêmement consommatrice d’énergie et ce… pour regarder plus vite la pub ». Une vision relayée par plusieurs élus verts aux municipales comme Julie Laernoes à Nantes, Anne Vignot à Besançon ou Pierre Hurmica à Bordeaux. Tous ont proposé un moratoire sur la 5G.

Alors, le numérique est-il source d’économies ou de dépenses d’énergie ?

Révolution numérique et économies d’énergie

Les technologies numériques sont aujourd’hui considérées comme l’un des premiers leviers d’optimisation de la consommation d’énergie dans ses différents usages.

Ainsi ont-elles fortement amélioré l’efficacité énergétique de nos modes de transport. Le régulateur de vitesse aujourd’hui de série dans la plupart des véhicules individuels a permis de baisser leur consommation en dessous des 5 litres au 100 km. Dans le transport aérien, elles permettent d’optimiser la planification des itinéraires et de réduire la consommation en kérosène.

Dans le transport routier, la révolution numérique a encore de larges marges de progrès notamment avec la boîte de vitesse intelligente et la voiture autonome. Selon l’AIE le numérique devrait réduire de moitié la consommation d’énergie à moyen terme.

Dans l’habitat, le numérique est particulièrement adapté pour gérer la consommation électrique des bâtiments. Si les thermostats et l’éclairage dits intelligent en sont les premiers leviers, il jouera aussi un rôle clé pour réduire les pics de demande ou stocker de l’électricité aux heures creuses via l’eau chaude. Prédire, mesurer et surveiller la performance énergétique des bâtiments permet aussi d’en optimiser la maintenance.

Les technologies numériques sont utilisées dans l’industrie depuis les années 1980 pour optimiser les procédés et améliorer la sécurité. Dans les décennies futures, elles resteront un important levier de croissance pour y améliorer l’efficacité énergétique. La robotisation associée à l’impression 3D permettra notamment d’accroître la complexité des pièces tout en réduisant la quantité de déchets, l’espace au sol, le poids et l’énergie consommée.

Selon une étude de l’AIE l’impression 3D pourrait, via la réduction du poids des pièces, diminuer la consommation des avions de 6 %.

Enfin les réseaux intelligents sont l’une des clés pour accroître la part des ENR dans le mix énergétique en leur donnant davantage de flexibilité durant les intermittences.

Révolution numérique et consommation d’énergie

Si la tête permet d’optimiser l’énergie des bras et des jambes, elle n’en demande pas moins de l’énergie pour fonctionner. Objets connectés en pagaille, accroissement exponentielle du flux de données, data center poussant comme des champignons, quelle est la véritable gourmandise énergétique du numérique ?

En restreignant l’analyse à sa seule utilisation, le numérique consomme aujourd’hui environ 2500 TWh annuel soit 10 % de la production mondiale d’électricité. Sachant que le rendement moyen de la génération électrique est de 38 %, le numérique absorbe donc 4 % de l’énergie primaire mondiale. Sans être négligeable, cette valeur n’a rien de comparable avec l’ habitat ou l’industrie représentant chacun entre 20 % et 30 % de la consommation d’énergie primaire.

En 2018, elle a atteint en France 57 TWh soit 12,5 % de la consommation nationale. 57 TWh c’est l’équivalent de la production électrique de huit réacteurs nucléaire ou de 14 000 éoliennes de 2MW.

En 2030 la consommation du numérique devrait atteindre 8000 TWh soit 20 % de la consommation électrique mondiale1. Sans représenter un point de blocage, elle comptera significativement dans le mix du futur. Parmi les différents postes, l’équipement représente les trois-quarts de la consommation contre 18 % pour les serveurs et 6 % pour le réseau.

numérique

Gauche : Évolution de la consommation électrique liée au numérique (Source des données Andrae & Edler)

Droite : Répartition de la consommation numérique française

Le cycle de vie

L’appétit énergétique du numérique ne doit pas seulement s’apprécier sur sa seule phase d’utilisation mais sur l’ensemble de son cycle de vie. La fabrication des équipements est fortement consommatrice d’énergie notamment à cause de l’extraction des matériaux qui les composent.

Dépendante de nombreux paramètres, l’empreinte supplémentaire de cette « énergie grise » est estimée à 20 % ; une des nombreuses raisons pour combattre l’obsolescence programmée et encourager la fabrication d’équipements plus durables, réparables, réutilisables, et recyclables.

  1. Andrae, A., & Edler, T. (2015). On Global Electricity Usage of Communication Technology: Trends to 2030. Challenges, 117 – 157.
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  • Le régulateur de vitesse ne permet aucune économie d’essence bien au contraire.

  • Le numérique a aussi permis une complexification des processus administratifs (que ce soit dans le public ou le privé) qui est source de gaspillages. Car la complexité gérée par ordinateur devient invisible. Elle n’en a pas moins des conséquences réelles.
    Que l’on pense aux nombreux courriers en double que l’on reçoit, ou de démarches engendrées par cette complexité.
    A l’époque où les feuilles d’imposition étaient remplies de main de fonctionnaire, on ne risquait pas d’attraper un mal de tête à comprendre leur contenu…
    Mais il y a une bonne utilisation du progrès technologique… à condition que la technocratie ne s’en empare pas.

  • Bof, voudriez-vous conserver votre machine à laver des années 80? Ou votre voiture plus de 15 ans et vous priver des progrès technologiques?

  • 6% par ici, 4% par la, énergie grise, verte, jaune à pois mauve …

    Mais on peut gagner des facteurs 2 ou plus par la technologie (processeurs RISC – Arm versus Intel, disques SSD versus mécanique, amplifiés par la réduction de la climatisation). Qui seront compensés par un doublement rapide de l’équipement – avec ou sans 5G.

    Mais ce ne sont pas les députés qui vont réécrire les centaines de millions de lignes de codes pour les adapter à des processeurs moins gourmands ou démonter remonter les data-center. Et ce n’est pas la pub qui consomme du courant, mais les scripts pour calculer la couleur de votre slip. Plus les scripts pour donner votre accord aux mesures de colorimétrie.

  • Et à supposer que toute l’énergie passe dans le numérique, quelle importance ?
    Et c’est le cas, tout est pilote par le numérique, le potentiomètre à disparu depuis longtemps et c’est tant mieux, pas fiable ce truc, aussi fiable qu’un robinet… Disparu grâce au numérique vive la vie sans manettes et boutons.

    • Petite annonce, cherche plaque à induction commandé par la voix, marre de la tacher avec mes petits doigts plein de gras.

      • Rajouter un IoT qui consomme 1 Watt (*) pour piloter vos plaques de 3 kW ! Vous êtes fou, vous allez détruire la planète !

        (*) Un micro-contrôleur en réseau wifi (ce qui est loin d’être optimisé) consomme typiquement 200 mA en 5V, ce qui est de l’ordre de grandeur de toute alim en veille branchée sur le secteur.

        • Ils calculent le nombre de kw consommés mais ne s’inquiètent pas du nombre de calories que nous consommons en plus en baissant le nombre de kw mis à notre disposition..

  • « Julien Bayou, le secrétaire national d’EELV, dénonçait l’arrivée de la 5G en Europe considérant qu’elle était « extrêmement consommatrice d’énergie »

    Le même Bayou a dit aussi :

    « pose des questions d’autonomie stratégique du pays »

    Ce qui est assez gonflé quand on met en place des plans pour faire dépendre toute l’Europe de l’approvisionnement en gaz Russe.

    Et toute la question est la (au moins pour la France) : si on chauffe électrique, les autres sources de consommation sont négligeables et compensées 6 mois par an par la chaleur produite. MAIS cela augmente la variabilité de la demande à cause des pointes de consommation en hiver et cela rend inutilisable les moulins à vent.

    Si on chauffe au gaz (sans exploiter nos ressources), on peut se présenter chez Poutine avec une corde au cou comme les Bourgeois de Calais.

    (Et notez bien que l’écologie dans tout ça est la dernière roue du carrosse).

    • Julien bayou est donc… Un diplômé en agriculture spécialisé dans l’élevage des anes… Pas trop doué malgré tout.

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