Cet article est un aparté mentionné dans notre dossier “Jeu vidéo et pollution numérique » et dédié à la problématique de l’eau. Nous vous invitons à consulter les autres articles de ce dossier.
Dans notre premier article nous avons vu que les datacenters, souvent diabolisés, ont pourtant une consommation d’électricité stable entre 2010 et 2020. D’ailleurs en regardant l’article de Nature nous avions remarqué que les réseaux avaient une consommation supérieure à la consommation des datacenters et qu’en plus cette consommation est en croissance. Dans cet article nous allons donc regarder de plus près l’impact des réseaux sur la pollution du numérique.
Le rapport de l’Arcep
Commençons par un rapport daté de 2019 écrit par l’Arcep : Résaux du futur : l’empreinte carbone du numérique (pdf). L’Arcep est l’Autorité de Régulations des Communications Electroniques en France. Cela nous semble donc être une source fiable et non-partisane.
Les données disponibles semblent montrer une stabilisation des émissions de GES des opérateurs de
Arcep : Réseaux du futur: l’empreinte carbone du numérique (2019)
télécommunications français sur l’ensemble de leur périmètre d’activité. Les mesures mises en
œuvre par les opérateurs pour limiter les dépenses énergétiques de leurs réseaux semblent ainsi
avoir jusque-là compensé l’accroissement des usages, évitant une augmentation des émissions de
GES des réseaux sans toutefois conduire à une décroissance de celle-ci. Pour autant, l’amélioration
de l’efficacité énergétique pourrait ne pas suffire à absorber la très forte croissance des usages
attendue dans les prochaines années.
Une grande partie du coût énergétique des échanges réseaux est attribuée au réseau d’accès, c’est à-dire au lien entre le cœur de réseau de l’opérateur et le domicile de l’utilisateur. Diverses technologies sont employées pour créer ce lien final : le cuivre (pour ADSL et VDSL), le câble, la fibre optique ou le réseau cellulaire.
Arcep : Réseaux du futur: l’empreinte carbone du numérique (2019)
L’Arcep mentionne l’exemple de Free pour illustrer cela : en 2017, 80% des consommations énergétiques du réseau de Free provenaient du réseau d’accès ! C’est un peu le pendant numérique de la problématique du dernier kilomètre en logisitique. Cela paraît logique que les gros nœuds du réseaux soient reliés par du matériel hyper-spécialisé, très efficaces et peu nombreux. Tandis que les nœuds locaux sont très nombreux et voient passer beaucoup moins de trafic chacun (la box de chaque client).
L’Arcep mentionne ensuite une grande disparité dans l’efficacité énergétique du réseau fixe et du réseau mobile. Passons en revue les différentes technologies pour en comprendre les enjeux.
La fibre écologique
Concernant les réseaux fixes, un acteur a indiqué que la fibre consomme en moyenne un peu plus de 0,5 Watt par ligne, soit trois fois moins que l’ADSL (1,8 W) et quatre fois moins que le RTC (2,1 W) sur le réseau d’accès. Les consommations énergétiques de ces technologies filaires dépendant assez peu des usages qui en sont fait, ces évolutions se traduisent donc par des gains de consommation en valeur absolue.
Arcep : Réseaux du futur: l’empreinte carbone du numérique (2019)
Déjà commençons par exulter un bon coup ! Hourrah ! Les bonnes surprises ne sont pas légion lors de nos recherches sur la pollution du numérique. Et là on découvre que la fibre, qui est infiniment plus performante, est aussi plus sobre en électricité. Mieux encore l’utilisation d’une fibre a assez peu d’influence sur sa consommation électrique. En voilà une vraiment bonnes nouvelle !
Cela n’est quand même pas vraiment une surprise. A la différence d’un câble en cuivre qui utilise l’électricité pour transmettre les données, la fibre utilise la lumière. La lumière possède plusieurs avantages : elle est plus rapide (la vitesse de la lumière), plus économe en énergie (un photon possède une masse presque nulle et l’énergie pour le mettre en mouvement est très faible) et moins sensible à l’atténuation (sur les fibres les plus performantes, après 100 km de propagation, il reste encore 1 % de la puissance initialement injectée dans la fibre, ce qui peut être suffisant pour une détection).
Autre point incroyable en faveur de la fibre optique : elle a la capacité d’assurer des débits infiniment plus importants que ceux assurés à l’heure actuelle. Le dernier record en date est de 178 Tb/s sur une fibre « classique » actuellement déployée dans les foyers. Soit un débit 178 000 fois plus grand que les offres fibre à 1Gb/s commercialisées en ce moment ! Désolé pour les fanboys de la 5G il va falloir probablement attendre jusqu’à la 54G au moins pour être aussi compétitif …
Dernier point important la fabrication des fibres se fait à base de silice, c’est à dire à base de sable.
Les réseaux mobiles
La consommation des réseaux cellulaires est quant à elle davantage dépendante des usages, la consommation se mesure donc en kWh par Go de données transmises (en moyenne 0,6 kWh/Go d’après un des acteurs auditionnés).
Arcep : Réseaux du futur: l’empreinte carbone du numérique (2019)
En moyenne sur une année, en se fondant sur ces estimations et des hypothèses de consommation de données mobiles, un utilisateur de réseau 4G consommerait de l’ordre de 50 kWh d’électricité, contre 19 kWh pour une ligne RTC, 16 kWh pour de l’ADSL et 5 kWh pour une ligne fibre optique.