La « double transition » écologique et numérique offre la possibilité de tirer parti des technologies numériques pour réaliser les objectifs de durabilité environnementale. Les technologies numériques et la connectivité sous-jacente peuvent accélérer de façon significative la transformation écologique dans tous les secteurs de l’économie, mais leur empreinte environnementale doit également être prise en compte. Ce chapitre se concentre sur les principaux secteurs dans lesquels les décideurs politiques et les fournisseurs de technologies peuvent exploiter les technologies numériques pour atteindre les objectifs de durabilité environnementale et décrit les moyens pour atténuer les effets négatifs de celles-ci sur l’environnement. Il conclut en soulignant les priorités en matière de politiques publiques et les défis liés à la concordance des transitions écologique et numérique afin d’accélérer l’action pour le bien de la planète.
Perspectives de l’économie numérique de l’OCDE 2024 (Volume 2)
Description
Le monde est en état d’urgence climatique : les technologies numériques accompagneront-elles ou entraveront-elles la transition écologique ?
Alors que le temps presse pour lutter efficacement contre les changements climatiques, il est de plus en plus évident que la « double transition » écologique et numérique doit être mise à profit pour décarboner rapidement les économies et atteindre les objectifs de développement durable (ODD).
Cependant, les technologies numériques elles-mêmes ont une empreinte environnementale tout au long de leur cycle de vie : en 2020, les technologies de l’information et des communications (TIC) totalisaient entre 1.5 % et 4 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) (Bieser et al., 2023[1]).
Il est estimé qu’environ 90 % de l’électricité consommée par les centres de données est perdue sous forme de chaleur, ce qui représente une possibilité largement inexploitée d’appliquer des modèles de l’économie circulaire, par exemple en déployant des systèmes de chauffage urbain (Luo et al., 2019[2]).
Les technologies numériques proposent une trajectoire viable de décarbonation des différents secteurs
Les technologies numériques sont essentielles pour réduire considérablement les émissions, et parvenir à l’objectif de zéro émission nette à l’échelle de la planète. En particulier, l’internet des objets (IdO) et les jumeaux numériques fondés sur l’intelligence artificielle (IA) peuvent aider à améliorer les performances énergétiques, réduire les coûts et accélérer l’innovation au niveau des réseaux énergétiques et des chaînes d’approvisionnement.
Les infrastructures et les services de communication sont indispensables à une transformation numérique durable et résiliente. Par exemple, ils sont nécessaires pour le déploiement de technologies telles que les réseaux électriques intelligents ou l’agriculture de précision fondée sur l’IdO, lesquels soutiennent la décarbonation de plusieurs secteurs de l’économie. Dans le même temps, ces infrastructures et ces services ont eux-mêmes une empreinte environnementale à minimiser.
Le secteur mondial des transports est l’un de ceux qui pourra tirer parti des technologies numériques qui contribuent à réduire son impact environnemental grâce à des gains d’efficacité énergétique, à la maintenance prédictive et à la mobilité partagée ainsi qu’en permettant des systèmes de transport à faible émission de carbone, et des services de mobilité multimodale.
Élaborer des politiques en faveur d’un avenir numérique vert et résilient
La transformation numérique et la durabilité environnementale sont de plus en plus souvent considérées conjointement par les décideurs politiques, notamment dans les stratégies et les plans de relance nationaux, ainsi que dans des stratégies dédiées aux technologies numériques et à l’environnement.
Le chemin vers un monde numérique vert soulève des interrogations difficiles pour l’action publique. Par exemple, alors que les technologies numériques augmentent la demande pour la puissance de calcul et les centres de données, la question se pose de savoir si les réseaux énergétiques locaux sont prêts à soutenir l’accélération de la transformation numérique verte.
Les pays sont en plein cœur de deux transformations fondamentales du XXIe siècle : la transition vers une économie carbone neutre et durable du point de vue environnemental ainsi que la prolifération des technologies numériques dans presque tous les domaines de la vie publique et privée. La transformation numérique en cours dans les sociétés et les économies promet de favoriser l’innovation ; d’améliorer la productivité et les services ; de mettre en relation des milliards de personnes dans le monde, incluant les économies émergentes ; et de générer des gains d’efficience (OCDE, 2019[3]), notamment en termes d’utilisation des ressources et de productivité. De plus en plus, ces transitions « écologique » et « numérique » sont liées l’une à l’autre par les décideurs politiques et les parties prenantes. Ces derniers reconnaissent l’importance de s’assurer qu’elles concordent et qu’elles soient mobilisées au service d’un avenir durable. Adoptée il y a plus de dix ans, la Recommandation de l’OCDE sur les technologies de l’information et des communications et l’environnement a été la première à examiner la relation entre technologies numériques et transition écologique (OCDE, 2010[4]). La recommandation fait actuellement l’objet d’un examen de sa pertinence afin de tenir compte des changements technologiques rapides et de l’aggravation de la crise climatique1.
Éviter les effets les plus graves des changements climatiques et de la dégradation de l’environnement dans les prochaines décennies est un défi mondial qui appelle une action urgente. Au cœur de la double transition figurent les technologies numériques telles que l’IA et l’IdO, ainsi que la connectivité sous-jacente qui permet leur fonctionnement. Ces technologies numériques peuvent considérablement accélérer la transformation durable des réseaux énergétiques, des réseaux de transport et des infrastructures de communication au niveau mondial. Dans le même temps, les appareils et les infrastructures numériques ont leur propre empreinte environnementale – de l’extraction de matières premières jusqu’aux émissions de gaz à effet de serre (GES) liées à leur consommation d’énergie.
Le présent chapitre s’ouvre sur un examen des efforts déployés par les pays pour mettre en phase les deux transitions écologique et numérique2. Il explore la manière dont l’adoption des technologies numériques dans des secteurs clés soutient les objectifs de durabilité environnementale, et comment atténuer l’empreinte environnementale des technologies numériques. Enfin, il se conclut par des considérations de politiques publiques sur la voie à suivre pour bâtir un avenir numérique et durable sur le plan environnemental.
Alors que le temps disponible pour lutter efficacement contre les changements climatiques diminue, les technologies numériques offrent des solutions pour atteindre les cibles de zéro émission nette
La transformation numérique offre une multitude de possibilités économique et sociales aux individus en tant que citoyens, consommateurs et travailleurs (OCDE, 2022[5]). Les technologies numériques jouent un rôle de plus en plus important dans les sociétés humaines modernes – des téléphones intelligents et des technologies portables à l’automatisation complète de sites manufacturés et de réseaux logistiques. La mondialisation et la transformation numérique ont été des moteurs essentiels derrière les gains de productivité et l’innovation de ces dernières décennies, principalement du fait de l’essor de l’internet et de la baisse des coûts du matériel informatique. Avec des appareils intelligents intégrés à tous les niveaux de l’économie, les technologies numériques définissent les marchés actuels, et elles continueront sans doute d’être les piliers des marchés de demain.
Cependant, dans ce monde toujours plus numérique, les pays subissent également les effets de la crise climatique grandissante. L’année 2023 a été la plus chaude jamais enregistrée, avec la couverture de glace de la mer Antarctique qui a atteint son niveau le plus bas (NOAA, 2024[6]). Des travaux de l’OCDE indiquent qu’au cours de la période 2017-21, l’exposition de la population au stress thermique a été élevée dans de nombreux pays du monde. L’Amérique latine, le bassin méditerranéen, l’Australie et les États-Unis ont été particulièrement touchés. Par exemple, au cours de cette période, le Costa Rica et Israël ont subi plus de 140 jours de stress thermique par an (Maes et al., 2022[7])3. L’Organisation météorologique mondiale (OMM) (2023[8]) estime à 66 % la probabilité qu’entre 2023 et 2027, la température moyenne annuelle à la surface du globe soit plus de 1.5 °C au-dessus des niveaux préindustriels pendant au moins un an.
Ces tendances sonnent l’alarme quant à l’entrée dans un monde qui, selon toute vraisemblance, dépassera la limite de température de 1.5 °C fixée dans l’Accord de Paris. Le nombre croissant de phénomènes météorologiques extrêmes et les rapports scientifiques toujours plus pessimistes de la communauté d’expertise amènent à conclure que le monde est en état d’urgence climatique. C’est pourquoi il est indispensable que toutes les parties prenantes se mobilisent en faveur d’actions rapides et concrètes pour assurer la durabilité environnementale de la planète.
Alors que le temps presse pour lutter efficacement contre les changements climatiques, il est de plus en plus évident, aux yeux des décideurs politiques, que la transformation numérique doit être mises au service de la décarbonation rapide de l’économie mondiale et de la réalisation des objectifs de développement durable (ODD). Les pays de l’OCDE ont appelé à mobiliser les technologies numériques au service de la lutte contre les changements climatiques et à aligner les politiques du numérique et de l’environnement (OCDE, 2022[9]). La Coalition pour la durabilité environnementale numérique (CODES), dirigée par le Programme des Nations Unies pour l’environnement, propose la vision d’une planète durable à l’ère du numérique. Cela favoriserait un « mouvement mondial en faveur de la durabilité environnementale à l’ère du numérique » (traduction libre) qui viserait à la fois à mettre en phase et accélérer les deux transitions et à en limiter les effets négatifs (PNUE, 2022[10]). Au niveau européen, le Pacte vert de l’Union européenne (UE) suit une approche intégrée dans l’optique que les deux transitions écologique et numérique se renforcent mutuellement et qu’elles permettent d’atteindre plus rapidement les objectifs climatiques ambitieux fixés à l’horizon 2050 (Muench et al., 2022[11]).
La diffusion accrue des TIC a des effets positifs et négatifs sur l’environnement
Les TIC forment l’ossature de la transformation numérique, en fournissant notamment la connectivité, les moyens de stockage, la mémoire ou encore les capacités de traitement des données. Elles rendent possibles les applications de la quatrième révolution industrielle (industrie 4.0) et un large éventail de produits de consommation intelligents, comme les véhicules autonomes ou les compteurs intelligents (OCDE, 2018[12]). Leur omniprésence depuis une décennie montre à quel point il est important de mettre en phase les transitions écologique et numérique. Entre 2011 et 2021, le secteur des TIC4 a progressé trois fois plus vite que l’économie dans son ensemble dans les pays de l’OCDE (OCDE, 2024[13]).
Entre 2010 et 2023, le nombre d’internautes dans le monde a augmenté de 160 %, passant de 2 milliards à 5.3 milliards (UIT, 2023[14]). Au cours de la même période, dans la zone OCDE, le taux de pénétration du haut débit fixe est passé de 24 à 35.8 abonnements pour 100 habitants. Dans le même temps, le taux de pénétration du haut débit mobile a triplé (de 43.3 à 134 abonnements pour 100 habitants) (OCDE, 2024[15]). L’adoption de l’internet et l’augmentation de la disponibilité du haut débit (exprimées en nombre d’abonnements) sont quelques-uns des indicateurs qu’il est possible d’utiliser comme mesure indirecte de la transformation numérique de masse.
Ces tendances, qui témoignent d’une diffusion accrue des TIC dans les économies, soulèvent également des questions. Les incidences du numérique sur l’environnement ont-elles également augmenté ? Les effets positifs synergiques et systémiques de la transformation numérique compenseront-ils cette augmentation éventuelle (OCDE, à paraître[16])? À titre d’exemple des effets positifs synergiques des TIC, il est possible de citer l’utilisation de l’IdO et de l’IA pour réduire la consommation d’énergie des ménages ; l’agriculture intelligente (de précision) pour améliorer le rendement des cultures et l’efficacité d’utilisation des ressources ; les réseaux électriques intelligents ; et la réduction de la congestion grâce au télétravail, aux véhicules connectés et aux villes intelligentes.
Aujourd’hui, plus que jamais, les avancées des technologies numériques permettent de mettre au point des outils susceptibles d’aider les pays à progresser sur la voie de la durabilité environnementale (OCDE, 2022[5]). Que ce soit au travers de matériels plus efficients ou de produits intelligents favorisant des comportements de consommation plus respectueux de l’environnement, les technologies numériques apportent une réponse à la question de savoir à quelle vitesse les économies mondiales peuvent atteindre leurs objectifs de zéro émission nette. Mais une action publique holistique visant à tirer parti des avantages de la double transition nécessite de disposer de mesures précises pour comprendre les effets tant positifs que négatifs des technologies numériques sur l’environnement.
D’une part, les technologies numériques peuvent aider les pays à atteindre leurs objectifs climatiques en produisant des effets synergiques sources de gains d’efficience importants à l’échelle de toute l’économie. Par exemple, elles peuvent faciliter la gestion des systèmes énergétiques et permettre les réductions d’émissions nécessaires pour atteindre les objectifs climatiques. Des technologies comme l’IA et l’IdO peuvent donner la vitesse et l’effet d’échelle nécessaire pour limiter les émissions et accélérer l’innovation dans des domaines clés. Il est possible de citer par exemple les jumeaux numériques de la Terre5, les modèles de l’économie circulaire et les habitudes de consommation durable (PNUE, 2022[10]).
D’autre part, les technologies numériques et leurs chaînes d’approvisionnement ont des effets négatifs sur l’environnement tout au long de leur cycle de vie, notamment au travers de l’extraction de matières premières et de la consommation d’eau et d’énergie (AIE, 2023[17]). Même si le secteur des TIC produit moins d’émissions de GES que d’autres, il convient de gérer son empreinte environnementale de manière réfléchie. Pour pouvoir évaluer les possibilités et les risques futurs de la double transition, il faut d’abord développer une compréhension approfondie de plusieurs des technologies actuelles, notamment l’IdO, l’IA et leur infrastructure de connectivité sous-jacente, qui recèlent un potentiel considérable d’accélération de la transition écologique.
La connectivité à haut débit, l’internet des objets et l’intelligence artificielle peuvent donner la vitesse et l’effet d’échelle nécessaires pour verdir rapidement les économies
Les technologies numériques, ou TIC6, peuvent désigner à la fois différents types de réseaux de communication et les technologies utilisées sur ces réseaux (OCDE, 2011[18])7. L’écosystème des technologies numériques lui-même combine entre autres l’infonuagique, l’analytique des données massives, l’IA, la chaîne de blocs et la puissance de calcul (OCDE, 2019[3]). Selon la Recommandation de l’OCDE sur les technologies de l’information et des communications et l’environnement (OCDE, 2010[4]), les TIC peuvent avoir : i) des effets directs sur l’environnement (tout au long de leur cycle de vie, par exemple aux stades de la production, du transport, de l’utilisation et de la fin de vie) ; ii) des effets synergiques dans d’autres secteurs (par exemple, industrie 4.0, réseaux électriques intelligents, agriculture intelligente, véhicules électriques) ; et iii) des effets à l’échelle du système avec notamment des modifications des comportements (par exemple, incitations à faire des choix de consommation plus respectueux de l’environnement, effets rebonds) (Graphique 3.1).
Note: Les exemples, fournis à titre indicatif uniquement, ne sont pas exhaustifs.
Source: OCDE d’après Hilty et Aebischer, (2014)[19]; OCDE, (2022)[20], (2017)[21]; Commission européenne, (2023)[22]; AIE, (2023)[23].
Plusieurs technologies numériques essentielles devraient jouer un rôle déterminant dans la construction d’un avenir vert. Les technologies telles que l’IdO, l’IA et leur connectivité sous-jacente devraient progresser dans leurs capacités et leurs applications sectorielles. Ces technologies auront probablement des effets directs, synergiques et systémiques sur la durabilité environnementale.
Connectivité à haut débit. Les réseaux de communication sont un levier essentiel de la transformation numérique. Le déploiement de plusieurs autres technologies numériques telles que l’IA et l’IdO suppose de disposer au préalable d’une connectivité à haut débit de qualité, résiliente et abordable. Le secteur des communications est caractérisé par des évolutions rapides telles que le déploiement de nouvelles infrastructures et architectures de réseaux, la convergence des réseaux fixes et mobiles, et l’intégration continue de la connectivité dans d’autres branches de l’économie. Les réseaux de communication peuvent être un moteur essentiel de la durabilité environnementale dans de nombreux domaines, mais l’impact environnemental de l’infrastructure proprement dite doit être limité autant que possible (OCDE, 2022[20]).
Internet des objets. L’OCDE définit l’IdO comme « l’ensemble des dispositifs et objets dont l’état peut être modifié via l’internet, avec ou sans intervention humaine active » (OCDE, 2018[12]). Les objets connectés peuvent nécessiter l’intervention d’appareils considérés comme faisant partie de « l’internet traditionnel ». Cependant, cette définition exclut les ordinateurs portables, les tablettes et les téléphones intelligents, déjà pris en compte dans les indicateurs de l’OCDE relatifs au haut débit. Il existe deux catégories d’IdO. Dans le cas de l’IdO à longue portée, les appareils sont connectés par le biais de la technologie cellulaire et de réseaux étendus à faible puissance (REFP ou LPWAN en anglais). Dans le cas de l’IdO à courte portée, les appareils utilisent des fréquences non soumises à licence d’exploitation, sur des distances généralement inférieures à 100 mètres. L’IdO a plusieurs applications liées à l’environnement, comme les capteurs au service de la durabilité agricole, les réseaux électriques intelligents et les applications domotiques (OCDE, 2018[12]).
Intelligence artificielle. L’IA8 sous-tend certaines des solutions technologiques les plus prometteuses pour relever les défis mondiaux actuels, notamment la lutte contre les changements climatiques. Les applications de l’IA permettent des gains d’efficience dans tous les secteurs, tant au niveau du matériel informatique que des logiciels. Cependant, l’intensité énergétique requise pour entraîner et utiliser certains systèmes d’IA, en particulier les plus avancés, suscite des inquiétudes (OCDE, 2022[20]). Les systèmes d’IA de pointe ont considérablement grossi en termes de taille, de nombre de paramètres et de volume des ensembles de données d’entraînement (OCDE, 2024[13]), ce qui rend leur entraînement très énergivore. Des recherches montrent également que la puissance de calcul, notamment de traitement, qu’ils exigent a augmenté plus vite que la performance du matériel. C’est notamment le cas pour les applications d’apprentissage profond telles que la traduction automatique, la détection d’objets et la classification d’images (Thompson et al., 2020[24]). L’essor de l’IA générative depuis la fin de 2022 a également mis l’accent sur l’inférence par IA (par exemple, utilisation de systèmes d’IA préalablement entraînés), ce qui soulève des questions concernant l’impact environnemental de l’IA à mesure que sa diffusion s’accélère.
Quelle est l’empreinte environnementale des technologies numériques ?
Mesurer les effets directs des technologies numériques implique d’évaluer leurs impacts environnementaux tout au long de leur cycle de vie. Ces impacts sont généralement mesurés au moyen d’une évaluation multicritère du cycle de vie, souvent en conformité avec des normes internationalement reconnues telles que les normes de l’Organisation internationale de normalisation (ISO) 14040:2006 et 14044:2006 (Benqassem et al., 2021[25]). Les évaluations du cycle de vie font généralement la distinction entre plusieurs étapes, comme la production, le transport, l’exploitation et la fin de vie. C’est cette approche que préconise la Recommandation de l’OCDE sur les technologies de l’information et des communications et l’environnement (OCDE, 2010[4]; OCDE, à paraître[16]).
Si les étapes du cycle de vie sont parfois définies de façon différente, la méthodologie générale est largement utilisée par les équipes de recherche (Hertin et Berkhout, 2001[26]). Il est possible de citer, à titre d’exemple, le document intitulé Methodologies for the assessment of the environmental impact of the information and communication technology sector de 2018 (UIT-T, 2018[27]) et la Recommandation de l’OCDE sur les technologies de l’information et des communications et l’environnement (OCDE, 2010[4]). Pour quantifier les impacts environnementaux, il est possible d’avoir recours aux catégories d’impact définies dans les normes ISO relatives à l’analyse du cycle de vie de la série sur le management environnemental. Il est possible de retrouver dans ces catégories le réchauffement climatique (par exemple, la concentration de GES provoquant le réchauffement polaire et la fonte des glaces), la toxicité (par exemple, le fait de provoquer du smog ou des pluies acides) et l’appauvrissement de la biodiversité (ISO, 2006[28]; ISO, 2006[29]; Mickoleit, 2010[30]).
Dans un petit nombre de cas, les technologies numériques peuvent produire un effet positif sur l’environnement (par exemple, réutilisation de la chaleur fatale produite par les centres de données). Cependant, dans la plupart des cas, leurs effets directs sur l’environnement sont négatifs tout au long de leur cycle de vie (par exemple, consommation de ressources naturelles pendant leur utilisation).
Les effets synergiques et systémiques positifs des technologies numériques (par exemple, effets indirects dans le cas des applications sectorielles permettant de faire des économies d’énergie ou dans le cas des incitations à faire des choix de consommation plus respectueux de l’environnement) peuvent parfois peser davantage que les effets directs négatifs imputables au cycle de vie des TIC (fabrication, transport, utilisation et mise au rebut). C’est pourquoi la mesure des impacts environnementaux dits « nets » est complexe. Il existe néanmoins plusieurs cadres de mesure permettant d’établir des indicateurs communs et de conduire des évaluations exhaustives des impacts sur l’environnement, parmi lesquels : le Protocole des gaz à effet de serre (2004[31]) ; les effets de premier, deuxième et troisième ordres (Hertin et Berkhout, 2001[26]; EITO, 2002[32]) ; la norme ISO Management environnemental – Analyse du cycle de vie ; (ISO, 2006[28]; 2006[29]) ; ou encore la Recommandation L.1450 (9/2018) de l’UIT-T (UIT-T, 2018[27]).
L’utilisation et la production des technologies numériques ont une empreinte environnementale
Même si la recherche se concentre généralement sur la mesure des émissions de GES imputables aux technologies numériques, la production de ces technologies a aussi un impact environnemental qui pourrait devenir un problème important en termes de durabilité, et soulever des préoccupations concernant les droits environnementaux et humains. Les mesures effectuées en amont de la chaîne d’approvisionnement portent sur ce qui est appelé généralement le « contenu en émissions » ou les « émissions du périmètre 3 ». Elles demeurent essentiellement volontaires dans les cadres de déclaration utilisés dans l’industrie tels que le Protocole des gaz à effet de serre (WBCSD et WRI, 2004[31]) ou l’Initiative Science Based Targets qui publie des orientations détaillées sur le périmètre 3 à l’intention du secteur des TIC (Science Based Targets, 2020[33]). Les effets des technologies numériques en amont de la chaîne d’approvisionnement sont liés notamment à l’extraction de minéraux critiques qui peut être dommageable pour l’environnement et qui présente des risques pour la chaîne d’approvisionnement et pour les droits humains.
La croissance démographique mondiale et l’augmentation des richesses devraient multiplier par près de deux la consommation de matières premières d’ici 2060 (Livingstone et al., 2022[34]). L’un des déterminants de cette hausse devrait être la demande accrue de technologies numériques. Les matériels tels que les semi-conducteurs, les terminaux et les batteries de véhicules électriques exigent d’extraire des quantités plus importantes que jamais de ressources minérales critiques. Cela laisse présager de futures contraintes de ressources à mesure que la demande progressera tandis que les quantités de ressources naturelles restent en grande partie fixes (OCDE, 2019[35]).
La fabrication de produits TIC nécessite une grande variété de matériaux tels que le fer, l’acier, les plastiques, le verre et divers métaux. Les produits TIC représentent moins de 1 % de la consommation annuelle mondiale de la plupart de ces matériaux (Malmodin, Bergmark et Matinfar, 2018[36]; Gupta et al., 2020[37]). Cependant, le secteur est l’un des principaux utilisateurs de certains minéraux critiques et il est attendu que leur demande monte en flèche à l’avenir, à mesure que les batteries occuperont une place de plus en plus centrale dans les activités économiques.
La demande croît pour les minéraux essentiels à la fabrication des produits TIC, ce qui soulève des inquiétudes quant à leur raréfaction
La demande de produits TIC contribue à l’épuisement de ressources minérales clés et suscite des préoccupations en termes de durabilité. La fabrication d’équipements électriques et électroniques dépend de certains intrants tels que le cobalt, le gallium, l’indium, le palladium et les terres rares, ainsi que le tantale, l’étain, l’or et l’argent (Chancerel et al., 2015[38]). En 2018, plus de 80 % de l’indium, du gallium et du germanium consommés dans le monde étaient destinés au seul secteur des TIC. Cela a contribué de façon significative au potentiel épuisement de ces minéraux critiques et soulevé des questions de durabilité puisqu’il est attendu que la demande de produits TIC continue d’augmenter (Malmodin, Bergmark et Matinfar, 2018[36]).
La question des minéraux critiques est souvent centrée sur les catégories de matières consommées en grandes quantités, comme le cuivre et les métaux nécessaires pour les batteries. Cependant, certains minéraux critiques consommés en plus petites quantités, comme le gallium et le germanium, sont caractérisés par une forte concentration de l’offre. C’est pourquoi ces minéraux de niche pourraient considérablement perturber les chaînes d’approvisionnement des technologies numériques, même s’ils ne sont utilisés qu’en faibles volumes (AIE, 2023[39]).
Il demeure difficile de prévoir la demande de minéraux de niche, en partie à cause du manque de transparence le long des chaînes d’approvisionnement. Le déploiement de technologies liées aux énergies propres telles que les cellules photovoltaïques – une composante essentielle des panneaux solaires – et les batteries « est à l’origine d’une croissance sans précédent du marché des minéraux critiques » (traduction libre) (AIE, 2023[39]). Dans tous les scénarios, l’AIE prévoit que la demande de minéraux critiques aura doublé ou plus que triplé dès 2030 (AIE, 2023[39]).
Il reste néanmoins compliqué de prévoir l’impact de la demande croissante des technologies numériques sur la disponibilité d’éléments essentiels comme les terres rares, le gallium ou le magnésium. L’utilisation des TIC nécessitent de nombreux minéraux sous une forme extrêmement pure, les producteurs de ces derniers étant souvent concentrés géographiquement. Par exemple, la République populaire de Chine produit 90 % du gallium et du germanium disponibles dans le monde ainsi que 70 % de la plupart des terres rares. Du fait des faibles volumes de production et de l’opacité des chaînes d’approvisionnement, il est difficile de trouver des données de production pour mieux prévoir et planifier l’offre et la demande (CNUCED, 2020[40]).
La pression du marché et la concurrence pour les minéraux critiques devraient s’intensifier puisque ces derniers sont des intrants indispensables aux stratégies de transition écologique et numérique. C’est pour cette raison que des juridictions comme l’Union européenne cherchent à diversifier leurs chaînes d’approvisionnement, notamment en accroissant les approvisionnements secondaires grâce à l’économie circulaire et en trouvant des solutions de substitution aux matériaux rares, dans la mesure du possible (Commission européenne, 2023[41]).
Investir davantage dans le recyclage, la valorisation et les technologies innovantes pourrait aider à compenser l’impact de la hausse de la demande de terres rares
Les perspectives du marché des minéraux critiques signalent les potentiels bénéfices des politiques et des programmes en faveur du recyclage et de la valorisation des terres rares et d’autres minéraux essentiels utilisés dans les technologies numériques ainsi que l’efficacité et la circularité dans l’utilisation des ressources (Commission européenne, 2023[41]). Cela est d’autant plus important que la plupart des déchets d’équipements électriques et électroniques ne sont pas collectés et que seulement environ 1 % des terres rares sont recyclées. Le recyclage d’éléments tels que le néodyme des aimants utilisés dans les disques durs, les téléphones portables et les systèmes vidéo et audio consomme souvent moins de la moitié de l’énergie nécessaire à leur extraction (Geng, Sarkis et Bleischwitz, 2023[42]). Des recherches montrent qu’il serait possible de réaliser des économies substantielles en valorisant les terres rares contenues dans les déchets d’équipements électriques et électroniques suivant le modèle de l’économie circulaire. Mais les réglementations en matière de protection des données et de sécurité peuvent parfois limiter ces pratiques. En effet, elles peuvent exiger que le matériel soit détruit et mis au rebut selon des modalités ne permettant pas le recyclage (Willenbacher et Wohlgemuth, 2022[43]).
L’innovation a permis de réduire le besoin d’infrastructures pour produire des technologies numériques, mais la demande pour les TIC continue de peser sur le marché des minéraux critiques. Depuis quelques années, les technologies numériques se sont considérablement « dématérialisées ». Grâce aux innovations réalisées au niveau du matériel et des logiciels, ces technologies ont besoin de moins d’infrastructures physiques pour plus d’efficacité (Wäger, Hischier et Widmer, 2015[44]). Cependant, la croissance de la demande pour les TIC continue d’exercer une pression sur la garantie d’un approvisionnement régulier en intrants matériels, y compris en minéraux essentiels.
Recourir à des technologies numériques produit des émissions de GES à travers l’énergie consommée, laquelle dépend du mix énergétique local et de la proportion de sources renouvelables et fossiles. Ces technologies numériques nécessitent souvent de grandes quantités d’eau, par exemple pour refroidir les centres de données et les autres équipements TIC (Li et al., 2023[45]).
Même si les TIC sont de plus en plus utilisées dans tous les secteurs, leur proportion dans le total des émissions mondiales reste stable, largement dû aux gains d’efficience du matériel informatique et aux dynamiques sur les marchés de l’énergie (AIE, 2021[46]; 2023[17]). Les estimations varient selon les différences dans l’étendue et la définition du secteur des TIC. Il est toutefois estimé que le secteur mondial des TIC (y compris les terminaux tels que les téléviseurs) représentait 1.5 % à 4 % des émissions mondiales de GES en 20209 (Bieser et al., 2023[1]). Si cela tend à valider l’hypothèse des gains d’efficience au niveau du matériel informatique, la dynamique des marchés de l’énergie peut également expliquer cette tendance. D’après certaines recherches, environ 70 % de l’ensemble des émissions de GES imputées aux TIC peuvent être attribuées à l’électricité, contrairement aux émissions incorporées provenant de la production de matériels au début du cycle de vie (Freitag et al., 2021[47]).
Toutes ces observations donnent à penser que l’investissement dans la production d’électricité d’origine renouvelable et son utilisation croissante dans le domaine des TIC pourraient faciliter la décarbonation rapide du secteur. Une telle évolution aurait pour effet de déplacer les préoccupations en matière de durabilité environnementale vers l’amont de la chaîne d’approvisionnement des TIC (par exemple, les émissions du périmètre 3) (Bieser et al., 2023[1]).
Les centres de données ont une charge de travail plus importante, mais leur consommation d’énergie reste stable
Malgré l’augmentation considérable de leur charge de travail, les centres de données affichent une consommation énergétique remarquablement régulière. Solution technologique essentielle à la base de la transformation numérique, ces centres de données ont consommé quelque 194 térawattheures (TWh) en 2014, soit 1 % de la demande énergétique mondiale, selon l’AIE (Graphique 3.2). En 2020, ils représentaient toujours le même pourcentage de la demande énergétique mondiale (AIE, 2021[46]).
Évolution du trafic internet, de la charge de travail des centres de données et de la consommation énergétique de ces centres à l’échelle mondiale
Note: Mise à jour novembre 2021. L’AIE fournit une fourchette pour la consommation d’électricité des centres de données : 240-340 TWh en 2022.
Source: AIE (2021[46]), Global trends in Internet traffic, data centre workloads and data centre energy use, 2010-2020 d’après des données du Cisco Global Cloud Index et de TeleGeography.
Cette régularité est frappante pour deux raisons. Premièrement, la charge de travail des centres de données et le trafic Internet ont considérablement augmenté. Deuxièmement, les centres de données consomment de grandes quantités d’électricité, qui peuvent même être supérieures à ce que consomment certains pays de l’OCDE (Graphique 3.3). Les améliorations de l’efficacité des centres de données et la tendance à privilégier désormais des centres à très grande échelle pourraient expliquer pourquoi leur consommation énergétique est restée constante.
Il est difficile de prédire la croissance future de la demande mondiale d’électricité des centres de données. L’AIE estime que les centres de données ont consommé entre 240 et 340 TWh à l’échelle mondiale en 2022, soit beaucoup plus que les années précédentes. Elle prévoit que leur demande d’électricité au niveau mondial augmentera substantiellement au cours de la prochaine décennie – au point qu’elle pourrait doubler dans certains scénarios. Cependant, ces projections demeurent entachées d’incertitudes. Elles dépendent de la « cadence de déploiement, du niveau d’amélioration de l’efficacité » (traduction libre) et d’autres tendances technologiques (AIE, 2024[48]).
Au niveau national, certaines administrations effectuent le suivi de la consommation d’énergie actuelle et projetée des centres de données implantés sur leur territoire. Par exemple, au Danemark, la demande énergétique annuelle des centres de données devrait passer de près de zéro en 2020 à 5 TWh d’ici 2025 et 7.5 TWh d’ici 2030 (Danish Energy Agency, 2020[49]). L’Irlande, en sa qualité de pôle européen des opérateurs de centres de données, a vu la consommation d’énergie de ses centres de données bondir de 144 % entre 2015 et 2020, et représenter 11 % de la consommation d’électricité totale du pays en 2021 (Central Statistics Office, 2023[50]). Selon les scénarios de demande médiane, ce chiffre pourrait atteindre 23 % d’ici 2030 (EirGrid, 2021[51]).
À mesure que la charge de travail des centres de données et le trafic internet augmentent, les réseaux électriques et les approvisionnements en eau pourraient ne pas suffire pour répondre à la demande accrue d’utilisation des technologies numériques. Certains pays, comme le Royaume-Uni et le Danemark, envisagent ou ont déjà décidé d’imposer des moratoires sur la construction de nouveaux centres de données du fait des contraintes au niveau des approvisionnements en électricité et de la hausse des coûts de l’énergie (Swindhoe, 2022[52]; Fitri, 2023[53]). Les changements climatiques, à l’origine de vagues de chaleur et de sécheresses plus fréquentes, peut aussi exercer des pressions supplémentaires sur les réseaux électriques et les centres de données eux-mêmes, conduisant à des pannes de courant et suscitant des inquiétudes quant à la gestion de l’eau (Google Cloud, 2022[54]).
Les technologies telles que l’IA, avec des modèles toujours plus grands dont l’entraînement est toujours plus énergivore, pourraient accroître encore la demande d’infrastructures TIC. À partir de 2010 environ, la prédominance d’une méthode d’IA appelée apprentissage profond a considérablement accru la taille des systèmes d’apprentissage automatique et leurs besoins de calcul. Les récentes avancées dans le domaine des systèmes d’IA générative, dont les agents conversationnels, soulèvent de nouvelles questions concernant l’intensité énergétique de l’entraînement de l’IA et la durabilité des infrastructures TIC sous-jacentes.
L’AIE anticipe que l’IA fera substantiellement augmenter la demande d’électricité des centres de données dédiés à l’IA, lesquels pourraient consommer « au moins dix fois plus qu’en 2023 » (traduction libre) d’ici 2026 (AIE, 2024[48]). Le fait de ne plus recourir aux processeurs à usage général, tels que les unités centrales de traitement, a en partie permis de satisfaire la demande des modèles de plus grande taille. En effet, les processeurs plus spécialisés peuvent exécuter plus efficacement les calculs nécessaires à certaines opérations (c’est-à-dire qu’il faut moins d’énergie et moins d’eau de refroidissement pour davantage de calculs par unité de temps).
Aujourd’hui, les systèmes d’apprentissage automatique sont principalement entraînés sur des processeurs spécialisés optimisés pour certains types d’opérations, par exemple des unités de traitement graphique. Depuis quelques années, les gouvernements et les entreprises du secteur privé cherchent de plus en plus à garantir leur approvisionnement en puces de prochaines générations. Ces puces, qui seraient conçues spécifiquement pour l’IA, promettent d’être encore plus performantes sur le plan énergétique (OCDE, 2023[58]).
Consommation d’électricité en TWh dans les pays de l’OCDE comparée à la consommation mondiale des centres de données (axe de gauche) et consommation d’électricité des centres de données en TWh pour 100 000 habitants dans les pays de l’OCDE (axe de droite), 2022
Note: L’AIE fournit une fourchette pour l’estimation de la consommation d’électricité des centres de données à l’échelle mondiale : 240-340 TWh en 2022 (section rose clair de la colonne). Ce chiffre exclut l’énergie utilisée pour le minage de cryptomonnaie. Aucune donnée sur la consommation d’électricité n’était disponible pour l’Islande et pour Israël.
Source: Élaboration des auteurs d’après (AIE, 2023[17]; Enerdata, 2023[55]; Ember, 2023[56]; OCDE, 2023[57]).
Le transport des infrastructures en TIC repose sur un réseau mondial de distribution, de transport de marchandises, de manutention et de stockage, avec les impacts environnementaux associés
La fabrication et l’assemblage des infrastructures TIC ont des effets notables sur l’environnement. Le processus de mise en œuvre des technologies numériques dépend de chaînes d’approvisionnement fortement mondialisées et complexes. Ce réseau mondial de distribution comprend le transport de marchandises depuis les sites manufacturiers jusqu’aux points d’assemblage et d’utilisation, ainsi que la manutention et le stockage.
Un tel processus a des impacts environnementaux tels que la pollution de l’air, les marées noires, les rejets de déchets toxiques ou encore la pollution acoustique (Crawford, 2021[59]; OCDE, 2022[20]). En 2022, les émissions de GES liées à l’énergie utilisée dans le secteur des transports représentaient environ un quart du total des émissions mondiales (AIE, 2023[60]).
Si les étapes de fabrication et d’utilisation sont à l’origine de la plupart des émissions générées pendant le cycle de vie, il est difficile de savoir si les émissions liées au transport augmenteront ou diminueront dans le futur. L’analyse du cycle de vie de différents types de matériel, comme les ordinateurs et l’infrastructure des centres de données, attribue souvent un faible pourcentage des émissions de GES au transport. Dans de nombreux cas, il est estimé que cette étape représente moins de 5 % du total des émissions sur l’ensemble du cycle de vie.
Les étapes de fabrication et d’utilisation sont souvent à l’origine de l’essentiel des émissions générées pendant le cycle de vie (Gupta et al., 2020[37]; Kaack et al., 2022[61]). D’un côté, comme les entreprises et les particuliers mènent toujours plus d’activités en ligne et que la tendance au télétravail se maintient, la part des incidences environnementales du transport de technologies numériques pourrait diminuer. Mais d’un autre côté, l’accélération de la transformation numérique pourrait stimuler la demande de produits numériques dernier cri, ce qui pourrait tirer à la hausse les besoins de transport de technologies numériques.
La consommation d’eau est un impact environnemental des technologies numériques souvent négligé
L’impact de l’utilisation de l’eau pour soutenir les technologies numériques n’est pas bien compris en raison du manque de données. L’exploitation des technologies numériques nécessite de l’eau principalement pour refroidir les systèmes des centres de données. La production de certains composants comme les semiconducteurs peut aussi exiger de grandes quantités d’eau. Or, par rapport à la consommation d’énergie et aux émissions de GES, l’impact des technologies numériques sur les ressources en eau est mal connu. (OCDE, 2022[20]). Par exemple, selon certains travaux de recherche, 33 % à 50 % seulement des opérateurs de centres de données ont compilé et communiqué des indicateurs sur la consommation d’eau en 2021 (Mytton, 2021[62]; Uptime Institute, 2021[63]).
Il est indispensable de faire le bilan de l’eau consommée par l’exploitation des technologies numériques pour assurer la gestion de la ressource et sa durabilité. Les changements climatiques, et le nombre croissant d’épisodes de sécheresses extrêmes qui en découlent, mettent à l’épreuve les écosystèmes hydriques mondiaux. De fait, plus de deux milliards de personnes dans le monde subissent déjà des pénuries d’eau (Nations Unies, 2022[64]). Si la disponibilité des ressources en eau douce renouvelables peut beaucoup varier d’un point à l’autre du globe, la rareté de l’eau est un problème croissant dans de nombreuses régions du monde. Il en résulte un épuisement des nappes phréatiques et une pression accrue sur la disponibilité et la qualité de l’eau (Nations Unies, 2022[64]).
S’agissant du secteur des TIC, la consommation d’eau est beaucoup plus difficile à estimer que la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre, en raison du manque d’informations rapportées, de normes et de sensibilisation dans l’industrie. L’une des rares évaluations disponibles estime la consommation d’eau des centres de données des États-Unis à moins de 1 % de la consommation d’eau totale (Mytton, 2021[62]). Mais les infrastructures numériques telles que les centres de données sont souvent en concurrence au niveau local avec d’autres gros utilisateurs d’eau tels que les hôpitaux et les exploitations agricoles. Par exemple, le secteur américain des centres de données est l’un des dix secteurs qui consomment le plus d’eau, et ses installations sont souvent concentrées dans des zones géographiques qui dépendent de ressources en eau qui sont rares (Siddik, Shehabi et Marston, 2021[65]).
Les phénomènes météorologiques extrêmes comme les sécheresses menacent également la stabilité du secteur amont de la production des infrastructures des technologies numériques. Par exemple, des sécheresses survenues au Taipei chinois ont impacté la production de semiconducteurs : il n’y avait plus assez d’eau de très grande pureté pour nettoyer les usines et les composants des puces pendant la fabrication (The New York Times, 2021[66]).
Selon certaines études, les applications numériques de pointe telles que l’IA générative ont une empreinte hydrique considérable. Une estimation relative à l’entraînement du modèle d’IA GPT-3 d’OpenAI situe la consommation d’eau requise pour cette opération entre 700 000 et 2.1 millions de litres d’eau douce, soit l’équivalent de près d’une piscine olympique entièrement remplie, selon l’emplacement du centre de données (Li et al., 2023[45]). Selon une autre estimation, le refroidissement des centres de données nécessite entre 0.2 et 0.8 litre d’eau par kilowattheure utilisé. Au total, pour l’ensemble des centres de données mondiaux, cela équivaut à environ 120 000 piscines olympiques par an (Andrews et al., 2021[67]).
La fabrication des semiconducteurs et des appareils destinés aux utilisateurs finaux nécessite également de grandes quantités d’eau. D’après certaines estimations, une grande installation type de fabrication de puces consomme jusqu’à 37 millions de litres d’eau par jour (Johnson, 2022[68]). À mesure que les technologies numériques se répandent à travers les différents secteurs et diverses utilisations, et que la demande d’infrastructures sous-jacentes augmente, une gestion prudente des ressources en eau sera nécessaire pour minimiser l’utilisation d’eau potable par le secteur et atténuer le stress hydrique local.
Il est difficile de mesurer les impacts environnementaux en raison de leur complexité et des changements technologiques rapides
La croissance attendue de la demande de produits et services numériques oblige les décideurs politiques à comprendre et mesurer leurs impacts sur les systèmes énergétiques, les réseaux électriques et les objectifs de réduction des émissions de GES aux niveaux national et local. L’amélioration rapide de la performance énergétique et le recours accru à des sources d’énergies renouvelables ont largement contribué à limiter la hausse de la demande énergétique mondiale et les émissions de GES associées aux TIC. Cependant, comme l’affirme l’AIE, « il est essentiel que les gouvernements et le secteur privé engagent des efforts soutenus dans les domaines de l’efficacité énergétique, de l’approvisionnement en énergies renouvelables et de la recherche-développement (R-D) pour réduire la demande énergétique et limiter l’augmentation des émissions au cours de la prochaine décennie » (traduction libre) (AIE, 2022[69]).
Les difficultés méthodologiques rencontrées pour estimer les futures émissions de GES incluent notamment l’absence de cohérence dans les taxonomies et les limites des systèmes, les défis associés à la disponibilité et la qualité de certaines données, et la complexité qui accompagne la mesure des effets environnementaux synergiques et systémiques (Bremer et al., 2023[70]). Ces difficultés se reflètent dans les divergences des estimations passées et dans les prévisions futures des émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie des technologies numériques. Les estimations publiées pour le secteur des TIC en 2015 « diffèrent d’un facteur 2 » tandis que « les projections à l’horizon 2025 diffèrent d’un facteur pouvant aller jusqu’à 25 » (traduction libre) (Bremer et al., 2023[70]).
Si l’utilisation des technologies numériques consomme des ressources naturelles, elle peut aussi parfois contribuer positivement à la durabilité environnementale (effets directs). Ces cas « positifs » sont devenus plus viables sur le plan technologique ces dernières années, mais des problèmes de mise à l’échelle et de commercialisation subsistent. Par exemple, les centres de données produisent de grandes quantités de chaleur excédentaire, généralement considérée comme de l’énergie « de faible qualité ». En général, cette énergie ne peut pas être directement réaffectée à d’autres activités car les températures sont trop basses, le plus souvent en dessous de 35 °C, ce qui résulte à rediriger la chaleur excédentaire vers des tours de refroidissement.
Plusieurs méthodes ont été proposées pour récupérer la chaleur excédentaire issue de l’exploitation des centres de données, lesquelles incluent associer l’exploitation d’un centre de données à une serre sur site, ou transférer la chaleur vers un réseau énergétique local (ReUseHeat, 2017[71]; Karnama, Haghighi et Vinuesa, 2019[72]), une pratique connue sous le nom de « chauffage urbain » (encadré 3.1). Ces applications semblent prometteuses, mais elles nécessitent une planification à plus long terme et une coordination avec les projets de développement urbain. Il faut en outre relever les défis liés au transport efficace de cette chaleur jusqu’à l’utilisateur final et aux modèles commerciaux correspondants.
Réutiliser la chaleur résiduelle des centres de données peut favoriser les économies d’énergie et soutenir l’économie circulaire
Environ 90 % de l’électricité consommée par les centres de données est transformée en chaleur résiduelle de faible qualité généralement perdue, car relâchée dans l’atmosphère ou rejetée dans un cours d’eau local (Luo et al., 2019[2]). C’est donc là une occasion de puiser dans une source d’énergie rarement exploitée et de soutenir l’économie circulaire et les efforts de décarbonation au niveau local en fournissant de la chaleur aux bâtiments commerciaux et résidentiels situés à proximité (AIE, 2023[17]). À petite échelle, certains opérateurs de centres de données ont déjà commencé à acheminer leur chaleur résiduelle vers des réseaux municipaux de chauffage urbain.
En Finlande, l’opérateur de centre de données Elisa approvisionne 1000 logements en chaleur via Helsinki Energy, tandis qu’aux Pays-Bas, les centres de données QTS chauffent plus de 5000 habitations (Fisher, 2023[73]). Le chauffage urbain fonctionne bien dans les zones urbaines, mais son utilisation est souvent limitée dans les zones rurales où la clientèle accessible n’a pas la masse critique requise. Il est néanmoins possible de surmonter ces difficultés. Par exemple, les eaux usées chauffées que rejette un centre de données ont une température optimale pour la croissance des homards. L’opérateur norvégien d’un centre de données a donc eu l’idée pionnière de réacheminer sa chaleur fatale vers une ferme terrestre d’élevage de homards et de truites (Green Mountain, 2021[74]). Dans des pays tels que l’Allemagne, il a également été proposé des lois visant à imposer aux opérateurs de centres de données de mettre leur perte de chaleur à la disposition de fournisseurs locaux (McGovan, 2023[75]). L’AIE recommande aux responsables de l’action publique de travailler avec les opérateurs de centres de données, les entreprises de services d’utilité publique et les fournisseurs de chauffage urbain à lever les obstacles au dimensionnement et à l’adoption de tels dispositifs, que ces obstacles soient contractuels, réglementaires ou techniques (obtenir la température requise pour le chauffage) (AIE, 2023[17]).
En outre, si l’exploitation accrue de centres de très grande taille est corrélée à une hausse de la demande énergétique mondiale, ce type de centralisation a également permis d’importants gains d’efficacité énergétique. De nouvelles formes de refroidissement des centres de données font leur apparition mais leur déploiement à grande échelle nécessite des mises à niveau importantes de l’infrastructure. Les centre de données qui utilisent un système de refroidissement liquide pourraient aussi récupérer leur chaleur résiduelle pour chauffer des bâtiments à proximité, dans le cadre de ce que certaines personnes appellent une « approche organique des centres de données » (Karnama, Haghighi et Vinuesa, 2019[72]). Par ailleurs, à l’énergie directement consommée par les centres de données, vient s’ajouter celle qui sert, en amont, à les approvisionner en eau traitée et, en aval, à en traiter les eaux usées (Siddik, Shehabi et Marston, 2021[65]). En effet, les eaux usées des centres de données doivent souvent être traitées après utilisation, ce qui exige également de l’électricité et génère des émissions ; c’est pourquoi les impacts nets sur la durabilité sont incertains (OCDE, 2022[20]).
Il est nécessaire d’améliorer encore le recyclage et la gestion de la fin de vie des technologies numériques afin de soutenir la résilience climatique et économique
Le secteur des TIC produits une grande quantité de déchets électroniques, qui devrait encore augmenter avec la hausse de la demande de produits numériques. Les déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) recouvrent l’ensemble des équipements électriques et électroniques qui ont été mis au rebut sans intention de les réutiliser (OCDE, 2019[76]). Le Partenariat mondial pour les statistiques relatives aux déchets d’équipements électriques et électroniques, dirigé par les Nations Unies et l’Union internationale des télécommunications, estime que la quantité totale de DEEE dans le monde a atteint 57.4 millions de tonnes en 2021, soit près de 30 % de plus qu’en 2014 (Forti et al., 2020[77]). Selon les projections, ce chiffre devrait monter jusqu’à 82 millions de tonnes d’ici 2030 (Baldé et al., 2024[78]). Cela fait des DEEE « le flux de déchets domestiques qui connaît la croissance la plus rapide au monde » : il est estimé que son taux de croissance est plus de trois fois supérieur à celui des autres flux de déchets importants (Kumar, Holuszko et Espinosa, 2017[79]).
Le Partenariat mondial pour les statistiques relatives aux DEEE estime que seulement 22.3 % des DEEE générés dans le monde ont été officiellement collectés et recyclés en 2022 (Baldé et al., 2024[78]). Cela suscite des préoccupations en matière d’environnement puisque de grandes quantités de DEEE sont incinérées ou mises en décharge, produisant des effets sociaux et environnementaux tels que la pollution de l’air, la formation de déchets acides et radioactifs et la pollution des eaux souterraines (Crawford, 2021[59]). Les DEEE peuvent contenir plus de 100 métaux et matières tels que le plomb et d’autres éléments toxiques tels que le mercure, le lithium et le nickel. C’est pourquoi ils représentent environ 70 % de la pollution toxique en surface à l’échelle du globe (Vishwakarma et al., 2022[80]).
Les technologies numériques ne sont pas directement responsables des plus grandes quantités de DEEE au niveau mondial. La définition des DEEE est large et recouvre généralement six catégories : les équipements d’échange thermique (par exemple, réfrigérateurs et pompes à chaleur), les écrans et moniteurs, les lampes, les gros équipements (par exemple, machines à laver), les petits équipements (par exemple, aspirateurs et grille-pain) et les petits équipements informatiques et de télécommunications (OCDE, 2019[76]). En 2019, les catégories de DEEE les plus volumineuses à l’échelle mondiale, à savoir celles des petits équipements et des équipements d’échange thermique, ne pouvaient pas directement être imputées aux technologies numériques. Le volume de la catégorie des petits équipements informatiques et de télécommunications n’avait que modérément progressé par rapport à 2015. Au cours de la même période, le volume de la catégorie des écrans avait même diminué de 1 %. En effet, l’arrivée des écrans et moniteurs plats électroluminescents (avec des diodes électroluminescentes [LEDs]) a fait baisser la masse totale de déchets, même si le nombre total d’écrans a augmenté (Forti et al., 2020[77]).
Par ailleurs, il existe des différences importantes entre les régions, s’agissant aussi bien de la production que du recyclage des DEEE. En 2022, l’Europe en a produit 17.6 kg par personne et recyclé 7.53 kg par personne (42.8 %). Pendant ce temps, le continent américain10 en a produit 14.1 kg par personne mais recyclé seulement 4.2 kg par personne (30 %) (Baldé et al., 2024[78]).
Augmenter les taux de réutilisation et de recyclage des infrastructures TIC peut aider à répondre à la hausse prévue de la demande de minéraux critiques. La valeur économique des matières premières contenues dans les DEEE a été estimée à 57 milliards de dollars en 2019 (Forti et al., 2020[77]) et a atteint 91 milliards de dollars en 2022 (Baldé et al., 2024[78]). Les quantités élevées de DEEE dans le monde sont dues à l’absence de réparation des produits numériques vieillissants, à l’arrêt du support des logiciels qu’ils intègrent et aux stratégies d’obsolescence programmée connexes, couplés à de faibles taux de collecte et de recyclage (Forti et al., 2020[77]). L’exportation d’importants volumes de DEEE destinés à une mise au rebut informelle dans les économies émergentes risque aussi de créer un « effet de fuite » qui pourrait avoir de graves conséquences.
Pour ce qui est du recyclage, il reste un écart important dans les pays de l’OCDE entre la quantité de DEEE produits et la quantité de DEEE formellement collectés et recyclés (Graphique 3.4) (OCDE, 2019[76]). Le Global E-waste Monitor (outil de suivi des DEEE à l’échelle mondiale) note que « les activités de recyclage ne suivent pas le rythme de croissance mondiale des DEEE » ; depuis 2010, la croissance de la production de DEEE est « presque cinq fois plus rapide que celle des opérations formelles de collecte et de recyclage » (traductions libres) (Baldé et al., 2024[78]). Même les pays de l’Union européenne, après deux décennies de législation relative aux DEEE et « le plus haut taux d’opérations de collecte et de recyclage formelles et documentées, qui est de 42.5 % » (traduction libre) doivent augmenter leurs taux de collecte pour atteindre les objectifs de l’UE (Forti et al., 2020[77]).
Cet objectif d’accroître la collecte et le recyclage formels des DEEE se traduit par une attention croissante portée à la réduction des impacts des technologies numériques sur l’environnement en aval. On assiste à l’élaboration de nouvelles politiques en faveur de la gestion et du recyclage des DEEE. La Directive de l’UE relative aux DEEE, par exemple, encourage le réemploi, le recyclage et d’autres formes de valorisation des DEEE. Il s’agit de réduire la quantité de déchets à éliminer et d’améliorer les performances environnementales des opérateurs économiques qui interviennent dans le traitement des DEEE (Directive 2012/19/UE, 2012) (UE, 2012[81]).
La mise en œuvre de solutions issues de l’économie circulaire et l’application du principe de « durabilité par défaut » (c’est-à-dire dès la conception) pourraient aider à réduire sensiblement les effets que les technologies numériques ont sur l’environnement par l’intermédiaire des DEEE. Des technologies numériques telles que l’IA et l’IdO peuvent être utilisées pour repenser la conception et la fabrication des produits, et prolonger la durée de vie des produits et de leurs pièces détachées grâce à la maintenance prédictive. Elles peuvent aussi aider à réemployer efficacement les matériaux au travers de méthodes plus efficientes de recyclage et de valorisation des produits (One Planet Network, 2023[82]).
DEEE produits et formellement collectés et recyclés (kg par personne), 2022
Note: L’indicateur mesure les déchets électroniques produits au cours d’une année donnée par habitant et la quantité de déchets électroniques collectés et recyclés (tous les déchets électroniques collectés ne sont pas nécessairement recyclés). Les déchets électriques et électroniques, tels que définis dans le Global E-waste Monitor, recouvrent l’ensemble des équipements électriques et électroniques qui ont été mis au rebut sans intention de les réutiliser. Ils comprennent les équipements de refroidissement et de congélation, les écrans et moniteurs, les lampes, les équipements de grande taille (p. ex. : machines à laver et panneaux solaires), les équipements de petite taille (p. ex. : aspirateurs, fours à micro-ondes et jouets électroniques) et les équipements informatiques et de télécommunications de petite taille (p. ex. : téléphones mobiles, ordinateurs personnels et imprimantes). Le Global E-Waste Monitor établit une estimation des stocks de produits électroniques de chaque pays et des quantités mises au rebut chaque année. En l’absence de données directes sur les ventes de produits électroniques, les ajouts aux stocks sont estimés en soustrayant les exportations des importations. Pour les pays de l’UE et la Norvège, le Global E-Waste Monitor tient également compte de la production intérieure. Les autorités nationales communiquent les chiffres relatifs au recyclage et à la réutilisation à Eurostat, conformément à la directive relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE), sur la base d’enquêtes et de données administratives de collecteurs de déchets et d’installations de traitement.
Source: OCDE (2019[76]), « E-waste generated per capita » (indicateur), Boîte à outils de l’OCDE sur la transformation numérique le Global E-waste Monitor et la base de données des comptes nationaux annuels de l’OCDE, (OCDE, 2019[76]; Forti et al., 2020[77]; Eurostat, 2023[83]), https://goingdigital.oecd.org/indicator/53.
Les technologies numériques devraient avoir un impact notable sur l’évolution de plusieurs secteurs indispensables pour atteindre la résilience climatique et économique. Les appliquer en vue d’optimiser les systèmes et réseaux énergétiques, de verdir les infrastructures et services de communication, et d’améliorer l’efficacité du secteur des transports promet de faire beaucoup pour accélérer l’action climatique. Les mobiliser pour décarboner ces secteurs et d’autres augmentera considérablement les chances de l’humanité d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 (AIE, 2023[23]). Certaines équipes de recherche anticipent que les années à venir verront les réseaux de communication à haut débit, les réseaux électriques, l’internet, les réseaux de mobilité et les réseaux logistiques converger pour devenir des systèmes numériques, axés sur les données, toujours plus intégrés (Rifkin, 2022[84]).
Les technologies numériques ont le grand potentiel de produire des effets positifs en termes de durabilité dans presque tous les secteurs de l’économie. Les secteurs que les technologies numériques pourraient rendre plus durables sont principalement le secteur des bâtiments et des villes, l’industrie lourde (construction navale et production sidérurgique, notamment), l’agriculture et la foresterie, et la finance verte (Rolnick et al., 2022[85]). Les Perspectives agricoles de l’OCDE et de la FAO 2021-2030 soulignent que les augmentations de productivité nécessaires pour nourrir durablement la population mondiale ne seront pas possibles sans « un coup d’accélérateur [...] dans le domaine [du numérique], la technologie, la qualité des données et le capital humain » (OCDE-FAO, 2021[86]).
Il est important de noter que les technologies numériques sont de plus en plus utilisées pour établir des prévisions climatiques et météorologiques et des modélisations environnementales. Dans le cadre de ses initiatives GreenData4All et Destination Terre (DestinEarth), l’Union européenne finance le développement d’un jumeau numérique de l’intégralité du système terrestre. Ce jumeau servira à analyser l’impact socioéconomique des changements climatiques et à élaborer des stratégies d’atténuation aux changements climatiques et d’adaptation à ses effets (Bauer et al., 2021[87]). Même s’il reste encore à collecter des éléments d’information concrets et à établir des projections macroéconomiques, la transformation numérique pourrait contribuer à « découpler l’activité économique de l’utilisation des ressources naturelles et de ses impacts environnementaux ». Cela permettrait en retour la transition vers une économie mondiale résiliente et circulaire (Barteková et Börkey, 2022[88]).
Un nouveau paradigme énergétique écologique et numérique : les technologies numériques au service des systèmes énergétiques propres de demain
La création de systèmes et de réseaux énergétiques intelligents est l’une des applications les plus prometteuses des technologies numériques. Dans le sillage d’une crise énergétique mondiale qui a vu monter en flèche les prix de l’électricité et croître la demande énergétique, l’AIE anticipe « un tournant historique vers un système énergétique plus propre et plus sûr » (traduction libre). À mesure que la compétitivité-coût des technologies propres s’améliore, un nouveau paradigme les concernant fait son apparition, celui d’un réseau électrique fondé sur les énergies propres qui serait numérique, décentralisé et résilient (AIE, 2022[69]). Les technologies numériques jouent un rôle fondamental dans cette transition. En particulier, l’IA, l’IdO et les réseaux numériques améliorent l’efficacité énergétique, réduisent les coûts et accélèrent l’innovation liée aux technologies propres et la diffusion de ces technologies le long des chaînes d’approvisionnement (AIE, 2023[23]).
La transformation des systèmes énergétiques mondiaux, c’est-à-dire le passage d’un système centralisé fondé sur les combustibles fossiles à un système décentralisé fondé sur les sources renouvelables, exige beaucoup de flexibilité. Un tel nouveau système nécessite d’intégrer l’offre et la demande d’un nombre croissant de sources d’énergies renouvelables dans le cadre d’un mix énergétique durable et résilient. Les systèmes énergétiques sont beaucoup plus complexes quand ils sont flexibles et décentralisés.
Pour ces raisons, les systèmes énergétiques mondiaux devront compter davantage sur les technologies numériques – en particulier celles qui permettent de gérer de hauts niveaux de complexité et de gros volumes de données – pour anticiper, gérer et automatiser les flux et les prix de l’énergie. Par exemple, les systèmes intelligents de stockage de l’énergie rendent possibles les procédures de type « power-to-X » (P2X) qui consistent à convertir l’électricité excédentaire des installations de production renouvelable en divers autres vecteurs de stockage de l’énergie tels que les carburants de synthèse ou l’hydrogène (Lange et Santarius, 2020[89]).
Les technologies numériques peuvent également favoriser l’efficacité énergétique et l’innovation le long des chaînes d’approvisionnement des énergies propres : découverte, développement et déploiement de solutions innovantes et de technologies propres, extraction et traitement des ressources naturelles, fabrication et installation, exploitation et fin de vie (AIE, 2023[23]).
Selon l’édition 2023 des Perspectives des technologies de l’énergie (Energy Technology Perspectives) de l’AIE, les flux mondiaux d’énergie devraient se complexifier à mesure que davantage d’installations utilisant les énergies renouvelables sont mises en service. L’électricité devrait devenir le principal vecteur énergétique, avec une demande qui devrait plus que doubler entre 2021 et 2050 (AIE, 2023[23]). De plus, de nombreuses unités de consommation devraient être raccordées au réseau – des pompes à chaleur aux véhicules électriques.
Les outils tels que l’IA sont optimaux pour analyser de grandes quantités de données et repérer des schémas dans des ensembles de données complexes comprenant de nombreux poids et paramètres. Ils pourraient jouer un rôle important dans la gestion et l’optimisation des futurs réseaux électriques qui seront caractérisés par un nombre élevé de sources d’énergie intermittentes (AIE, 2023[23]). Dans un monde où les sources d’énergie intermittentes sont prédominantes, la connectivité est essentielle pour coordonner les appels de charge ainsi que le transport et la distribution de l’électricité. C’est pourquoi une grande partie des avantages environnementaux des technologies numériques et de leur infrastructure sous-jacente seront liés à leur capacité à soutenir la gestion des réseaux électriques intelligents.
Le déploiement de technologies telles que la fibre, la 5G et les systèmes d’IA peut aussi servir à optimiser la gestion des réseaux et à réduire la consommation d’énergie. Des applications comme le « mode veille » (rendu possible par l’apprentissage automatique) peuvent aider à réduire les coûts énergétiques des réseaux mobiles. Parallèlement, il est possible d’utiliser des capteurs IdO raccordés à la fibre pour optimiser la gestion énergétique des bâtiments, des villes et d’autres infrastructures critiques. Enfin, passer de la technologie historique de l’accès haut débit à la fibre pourrait contribuer à la réalisation des objectifs de durabilité environnementale relatifs aux réseaux haut débit fixes.
Réinventer le réseau électrique à travers le prisme de la transition écologique
Plusieurs rapports donnent à penser que les réseaux FTTH (fibre jusqu’au domicile) peuvent être plus économes en énergie que les connexions en cuivre traditionnelles (OCDE, 2022[90]) (encadré 3.3). Partout dans le monde, de nouveaux produits émergent tels que des « stations d’énergie résidentielle » alimentées par l’IA qui contrôlent la demande d’énergie des particuliers et revendent au réseau électrique l’énergie non consommée produite par des appareils tels que les panneaux solaires domestiques. Cependant, il faut impérativement une bonne connectivité pour que ce type d’applications de l’IA et de l’IdO puisse se développer. Dans ce contexte, les disparités d’accès à la connectivité, en particulier dans les zones rurales et reculées, constituent un défi majeur à relever.
Le déploiement de compteurs intelligents sur les réseaux de distribution est un autre cas notable d’utilisation des technologies pour verdir les réseaux électriques. Les compteurs intelligents peuvent améliorer la qualité de service et, en permettant à la clientèle de gérer sa consommation d’énergie, offrir des moyens innovants de recourir à l’effacement de la demande. Quelque 1.1 milliard de compteurs intelligents avaient été installés dans le monde à la fin de 2021 – ce qui équivaut déjà à près de 40 % de l’ensemble des compteurs résidentiels (AIE, 2023[23]). Des dispositifs numériques de contrôle à distance et de protection avancée peut aussi aider à gérer les flux d’énergie bidirectionnels et à identifier rapidement les défaillances du réseau. Les centrales virtuelles, par exemple, peuvent intégrer l’offre et la demande d’énergie en exploitant des capteurs fondés sur l’IA et l’IdO (Nafkha-Tayari et al., 2022[91]).
D’autres solutions numériques incluent une régulation avancée de la tension au niveau du réseau de distribution. La régulation de tension peut accroître la capacité d’accueil du réseau, donc faciliter l’intégration d’un nombre croissant de sources décentralisées et intermittentes d’électricité d’origine renouvelable. En 2021, les infrastructures numériques représentaient 19 % des investissements mondiaux dans les réseaux électriques, et 75 % de ce montant étaient destinés au réseau de distribution (AIE, 2023[23]). En permettant d’améliorer la qualité de l’offre et de raccorder des sources d’énergie distribuées, le recours accru aux technologies numériques dans le secteur de l’énergie peut aider à renforcer la sécurité énergétique. Cependant, les préoccupations en matière de cybersécurité représentent un risque à long terme pour les infrastructures critiques telles que les centrales (Casanovas et Nghiem, 2023[92]). Étant donné ces enjeux de sécurité numérique, les fournisseurs d’énergie pourraient préférer une connectivité intégralement fondée sur la fibre pour les réseaux électriques.
Les jumeaux numériques de systèmes énergétiques entiers sont un outil fondamental rendu possible par l’IA qui met à profit les technologies numériques pour combiner divers cas d’utilisation des technologies propres en une solution holistique et fiable à l’intention des fournisseurs d’énergie. Puisque les systèmes électriques doivent devenir quatre fois plus flexibles d’ici 2050, l’application du numérique à leur gestion joue un rôle clé dans la transition vers la neutralité carbone (OCDE, 2023[93]).
Les jumeaux numériques, qui sont des représentations numériques de systèmes réels dont ils reproduisent les objets et les processus physiques, peuvent aider à améliorer les prévisions concernant les réseaux électriques, ainsi que la planification de leur fonctionnement et leur contrôle. Ils peuvent aussi aider à créer des systèmes électriques avancés à même de répondre à une demande flexible (Rolnick et al., 2022[85]). Il en existe pour un large éventail d’applications : par exemple, le jumeau numérique de Singapour est une ville virtuelle numérique à plusieurs temporalités (Singapore Land Authority, 2024[94]). Les jumeaux numériques encouragent les systèmes électriques numériques en boucle fermée, lesquels combinent de grandes quantités de données, l’apprentissage automatique, l’IdO et des capteurs intelligents pour développer un jumeau numérique national ou même transnational (Bai et Wang, 2023[95]).
Pour ce qui est de l’entraînement des systèmes d’IA, les progrès de la science des données peuvent aider à réduire le nombre de cycles d’entraînement, la taille des ensembles de données et la complexité des modèles. Ce faisant, ils peuvent apporter des gains d’efficience plus rapidement que la mise à niveau et la modernisation des infrastructures physiques telles que les centres de données. Par exemple, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et de la start-up MosaicML entraînent actuellement des réseaux neuronaux jusqu’à sept fois plus vite en configurant des algorithmes d’IA pour qu’ils apprennent de manière plus efficiente (Leavitt, 2022[96]). Avec les récentes évolutions des grands modèles de langue (GML), de nouveaux outils d’IA générative sont également apparus, qui peuvent aider à améliorer la compréhension des données climatiques ainsi que leur accessibilité (encadré 3.2). Le Processus du G7, dit d’Hiroshima, sur l’intelligence artificielle générative lancé en 2023 a mis en avant le rôle que l’IA générative peut jouer pour aider à relever les défis sociétaux urgents tels que la résolution de la crise climatique et la réalisation des ODD (OCDE, 2023[97]).
Les outils d’IA générative peuvent aider à concevoir des produits plus écologiques et à rendre les données climatiques plus accessibles
Les systèmes d’IA générative sont en passe de devenir des outils qui pourraient soutenir l’action climatique dans divers domaines. En mobilisant des algorithmes avancés dont l’apprentissage se fait avec des quantités massives de données, il serait possible d’utiliser l’IA générative pour identifier des solutions plus économes en énergie dans différents secteurs : meilleure efficience de l’urbanisme, conception plus écologique de produits et de procédés manufacturiers, meilleure efficacité des chaînes d’approvisionnement et nouveaux moyens de traiter les déchets et d’optimiser le recyclage. Les grands modèles de langue (GML) pourraient également être utilisés pour rendre les données climatiques plus accessibles à un plus large public. Par exemple, une équipe de recherche a entraîné un GML à partir d’articles de revues à comité de lecture consacrés à la question climatique et de rapports du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. Sur cette base, elle a créé un agent conversationnel interactif qui peut rendre la climatologie, pourtant souvent complexe, compréhensible et accessible à un public plus large (ChatClimate, 2023[98]). Les GML pourraient aussi ouvrir de nouvelles perspectives dans le domaine de la recherche sur le climat et la durabilité. Par exemple, l’IA générative a aidé à prédire des schémas de coexistence de certaines espèces, ce qui peut aider au maintien de la biodiversité (Hirn et al., 2022[99]).
De plus amples recherches sont nécessaires pour évaluer dans quel domaine de l’action climatique les GML seraient les plus utiles et pour appréhender pleinement les impacts environnementaux des outils d’IA générative les plus répandus. Certaines tendances peuvent cependant déjà être identifiées. L’« entraînement » d’un modèle d’apprentissage automatique (par exemple, déterminer les poids, les paramètres et les données nécessaires à l’entraînement d’un réseau neuronal, ou plus simplement l’« apprentissage ») consomme plus d’énergie qu’une seule « inférence » (par exemple, utiliser un agent conversationnel fondé sur l’IA pour générer la réponse à une question). Mais, à l’échelle du cycle de vie d’un système d’IA, l’étape de l’inférence est habituellement plus gourmande en énergie et en eau. En effet, les modèles ne sont entraînés que quelques fois, alors que l’inférence est une opération exécutée de façon répétée à chaque utilisation du système, tout au long de sa durée de vie (OCDE, 2023[58]).
La diffusion massive des outils d’IA générative dans des produits d’entreprise et de grande consommation a mis en exergue les impacts environnementaux supplémentaires qui pourraient être dus à « l’inférence » en plus de « l’entraînement ». De premiers travaux de recherche donnent à penser que si des garde-fous sont intégrés dans les systèmes d’IA générative pour maîtriser leur consommation d’énergie à l’étape de l’entraînement, ces systèmes pourraient fournir à la société des avantages nets en termes de durabilité (Larosa et al., 2023[100]).
Les infrastructures et les services de communication sont indispensables à une transformation numérique durable et résiliente
Les infrastructures et les services de communication ont un impact climatique à la fois négatif (consommation énergétique très importante des centres de données par exemple) et positif (soutien à d’autres secteurs de l’économie). Au-delà de leurs effets directs sur l’environnement, ils ont des effets indirects ou catalyseurs dans d’autres secteurs. Selon la Recommandation du Conseil de l’OCDE de 2021 sur la connectivité à haut débit, la durabilité environnementale des réseaux de communication est essentielle pour l’avenir. La Recommandation propose de minimiser les impacts environnementaux négatifs des réseaux de communication de deux façons. Premièrement, les responsables de l’action publique devraient promouvoir les réseaux et appareils intelligents et durables, comme l’IdO. Deuxièmement, ils devraient encourager les opérateurs des réseaux de communication à rendre régulièrement compte des impacts environnementaux de leurs activités ainsi que des effets positifs de la connectivité sur l’environnement (OCDE, 2021[101]).
Cette Recommandation a inspiré les « Principes directeurs du G20 pour le financement et le renforcement de la connectivité haut-débit de qualité pour un monde numérique », élaborés avec le soutien de l’OCDE (G20, 2021[102]). Ces Principes du G20 recommandent d’inciter « les opérateurs de réseaux de communication et d’autres secteurs, comme les transports et l’énergie, à collaborer dans le cadre d’activités de développement et de financement des réseaux en vue de réduire autant que possible les coûts, les perturbations et les impacts environnementaux » (traduction libre) (G20, 2021[102]).
Ces dernières années, le secteur des infrastructures et des services de communication a œuvré en faveur de la durabilité des réseaux de communication au service de la réalisation des objectifs de neutralité carbone (encadré 3.3). Selon l’AIE, plusieurs gros opérateurs de réseaux ont déployé des technologies innovantes qui leur ont permis d’améliorer les performances énergétiques de leurs réseaux et ainsi réduire sensiblement leur consommation d’énergie. Par exemple, malgré la croissance de la demande d’énergie, l’opérateur Sprint a réduit l’intensité énergétique de son réseau de plus de 80 % entre 2014 et 2019, maintenant ainsi au même niveau la consommation énergétique totale de son réseau (AIE, 2023[17]).
En plus de renforcer la viabilité à long terme du système en permettant des vitesses symétriques et l’évolutivité des réseaux, la transition vers la fibre peut aussi promouvoir la durabilité environnementale. Plusieurs rapports donnent à penser que les réseaux FTTH (fibre jusqu’au domicile) peuvent être plus économes en énergie que les connexions en cuivre traditionnelles (OCDE, 2022[90]). Selon l’un de ces rapports, la ligne d’un réseau fixe à fibre optique consomme en moyenne 0.5 watts (W) (Arcep, 2019[103]). C’est trois fois moins qu’une ligne ADSL (1.8 W) et quatre fois moins qu’une ligne de réseau téléphonique public commuté traditionnel (2.1 W). Une autre étude conclut que les gains d’efficacité énergétique obtenus grâce au déploiement de la 5G commenceront à apparaître en 2023 et seront clairement visibles d’ici 2028 dans les zones les plus densément peuplées. Cependant, ils seront beaucoup plus modestes dans les zones faiblement peuplées (Arcep, 2022[104])*.
Ces dernières années, le secteur des communications a déployé divers efforts pour promouvoir la durabilité des réseaux. Par exemple, trois grands opérateurs européens ont inscrit le déploiement de la fibre à leur programme de durabilité environnementale. Ils ont conditionné le financement par des emprunts verts à la réalisation de cet objectif. Ainsi, l’opérateur néerlandais de téléphonie fixe et mobile KPN a refinancé sa ligne de crédit en liant les nouveaux taux d’intérêt à sa performance au regard de sa stratégie en faveur de la durabilité – déploiement de la fibre et réduction de la consommation d’énergie, notamment (Lenninghan, 2021[105]). KPN prévoit d’investir 3.5 milliards EUR (3.99 milliards USD)** d’ici 2024 dans son projet de déploiement de la fibre à l’échelle nationale (Telecom Review, 2020[106]). Dans le même ordre d’idée, l’opérateur suédois Telia a consacré deux fonds d’obligations vertes à des investissements dans la fibre. L’entreprise voit en effet le déploiement de la fibre comme un moyen d’économiser de l’énergie et un déterminant clé des solutions IdO contribuant à réduire les émissions de carbone (Lenninghan, 2021[105]). Par exemple, connecter le mobilier urbain à la fibre peut permettre de déployer des capteurs IdO dans les villes pour optimiser la consommation d’énergie et la gestion du trafic et ainsi faire baisser les émissions de CO2. Parallèlement, Telefónica a émis sa première obligation « hybride durable » d’un montant de 1 milliard EUR (1.142 milliard USD)** en février 2021. Elle est destinée à financer des projets environnementaux en Espagne, en Allemagne et au Brésil, qui seront axés sur le remplacement de réseaux en cuivre par des réseaux de fibres plus fiables et moins énergivores (85 % d’efficacité énergétique en plus) (Telefónica, 2021[107]).
Dans l’un de ses rapports, le WIK a évalué les effets, sur l’environnement, d’un changement du mix technologique déployé pour le haut débit fixe en Europe. En supposant des sources d’électricité inchangées, la migration, dans l’Union européenne, de la technologie haut débit fixe vers un réseau 100 % fibre ramènerait les émissions de CO2 de 15.5 à 3.2 millions de tonnes par an (soit une réduction annuelle de 79 %) du fait de la plus grande efficacité énergétique du réseau FTTH (WIK-Consult, 2020[108]).
Notes : * L’étude compare deux scénarios fondés sur la même croissance du trafic : un réseau uniquement 4G et un réseau combinant la 4G et le déploiement de la 5G. Au début, la 5G entraîne une hausse de la consommation d’énergie – pendant une durée qui dépend des différents scénarios de déploiement de la 5G. Ensuite, le déploiement de la 5G permet des économies d’énergie pouvant atteindre jusqu’à dix fois les niveaux de consommation de 2020 d’ici 2028 par rapport à un scénario de densification du seul réseau 4G, ainsi qu’une réduction correspondante des émissions de GES pouvant aller jusqu’à huit fois les niveaux d’émissions de 2020. Toutefois, dans les zones moins densément peuplées où le trafic est plus faible, on ne constate presqu’aucun gain jusqu’en 2025 au plus tôt, et jusqu’en 2028 au plus tard.
** Le taux de change appliqué est de EUR 0.876/USD pour l’année 2020 (source OECD.stat).
Source: OCDE (2022[90]).
Les autorités de régulation des communications des pays de l’OCDE sont nombreuses à soutenir activement la décarbonation du secteur. Elles le font soit dans le cadre de leur mandat soit dans le cadre d’une coopération interagences en vue de la réalisation des objectifs de politique numérique nécessitant l’intervention de tous les niveaux de l’administration (OCDE, 2022[109]). Par exemple, le gouvernement français a chargé le régulateur national (ARCEP) et l’Agence de la transition écologique (ADEME) de quantifier les empreintes environnementales actuelle et future des technologies numériques. En 2022, les deux agences ont remis deux rapports dans lesquels elles évaluent l’impact actuel des TIC sur l’environnement (Arcep, 2022[110]). Leur troisième rapport, paru en 2023, contient une évaluation prospective (2030-50) (Arcep, 2023[111]). De plus, en 2023, les responsabilités partielles ou totales des autorités de régulation des communications en ce qui concerne la durabilité environnementale des réseaux ont été considérablement renforcées par rapport à leur niveau de 2021 (OCDE, 2022[109]). En 2023, 52.5 % des autorités de régulation des communications des pays de l’OCDE déclaraient avoir des responsabilités dans ce domaine (voir le Chapitre 2).
Les pratiques et les objectifs des réseaux de communication en matière de responsabilité environnementale sont notamment les suivants :
Réduction de la consommation d’énergie imputable à l’exploitation des réseaux et recours à des sources d’énergie renouvelables ;
Réduction de la pollution, des rayonnements et des autres dangers liés aux réseaux ;
Adoption de politiques de responsabilité environnementale applicables à la construction des réseaux, notamment s’agissant de l’utilisation des sols, de la construction des pylônes et des centres de traitement de données ;
Réduction des impacts environnementaux des équipements et des terminaux électroniques une fois mis au rebut, grâce à l’adoption de pratiques appropriées de recyclage et d’élimination sûre ; et
Création de produits plus durables avec aussi peu de matières dangereuses que possible et des durées de vie utile plus longues, en remplacement de la pratique de l’obsolescence programmée (OCDE, 2022[90]).
De plus, comme examiné dans la section Sous le projecteur « Réseaux de nouvelle génération et écosystème de la connectivité » du Volume 1 de ces Perspectives de l’économie numérique (OCDE, 2024[13]), les responsables de l’action publique considèrent la durabilité environnementale comme une valeur clé des technologies 6G et des cas d’utilisation de la prochaine décennie. Certaines parties prenantes parlent même de « G verte » (green G).
Les effets synergiques des communications et du haut débit, qui sont importants pour l’action climatique et la bonne gestion de l’environnement, sont tout aussi importants pour réduire au minimum les impacts environnementaux négatifs des réseaux de communication. Le haut débit est souvent considéré comme le fondement des ODD. Par exemple, la connectivité permet le déploiement de l’IdO à l’échelle de plusieurs secteurs comme l’énergie, les transports et l’agriculture. Les services considérables de communication de machine à machine, un sous-ensemble de l’IdO, recouvrent le grand nombre de capteurs utilisés dans les villes (par exemple, réseaux électriques et grands axes routiers), dans l’industrie (par exemple, capteurs intégrés aux machines) et dans l’agriculture (par exemple, capteurs mesurant les niveaux d’humidité pour améliorer l’efficacité d’utilisation de l’eau ou mieux prévoir les rendements des cultures), entre autres (OCDE, 2018[12]).
L’adoption d’appareils intelligents comme ceux de l’IdO peut générer des effets positifs pour l’environnement à travers un large éventail d’applications. Ces applications vont des réseaux électriques intelligents à l’automatisation des flottes et à l’agriculture de précision, en passant par la maintenance prédictive, les forêts connectées, et les systèmes de gestion du trafic qui réduisent la congestion dans les villes intelligentes. Parmi ces applications, celle des réseaux électriques intelligents est encouragée dans de nombreux pays. En 2019, l’autorité irlandaise de régulation des communications (ComReg) a attribué la bande de fréquences 400 mégahertz (MHz) à l’exploitation des réseaux électriques intelligents. Cette attribution vient en complément des politiques climatiques du gouvernement irlandais, les réseaux électriques intelligents étant décrits comme « un système de réseau d’utilité publique efficient utilisant généralement la technologie de l’automatisation numérique pour le suivi, le contrôle et l’analyse le long de la chaîne d’approvisionnement » (traduction libre) et un catalyseur essentiel de la réduction des émissions de GES (OCDE, 2018[12]). De son côté, l’Allemagne a accordé à « 450connect », un consortium allemand d’entreprises de services d’utilité publique (électricité et eau) municipales et régionales et de fournisseurs d’énergie, une licence exclusive d’exploitation de la bande de 450 gigahertz (GHz) avec laquelle il compte piloter un réseau électrique intelligent (Jones, 2022[112]).
Les politiques et les réglementations relatives aux communications jouent un rôle essentiel pour ce qui est de l’observation de la Terre, une activité importante pour soutenir l’atténuation aux changements climatiques. Par exemple, la politique en matière de spectre permet d’exploiter les satellites d’observation de la Terre à l’appui de plusieurs cas d’utilisation en agriculture, mais aussi pour la préparation aux catastrophes, et pour la surveillance météorologique et climatique. Les données en provenance de ces satellites devraient jouer un rôle encore plus grand à mesure que les pays s’attaquent aux impacts des changements climatiques (OCDE, 2022[113]). Par ailleurs, l’Union internationale des télécommunications examine dans quelle mesure des câbles sous-marins « intelligents » (c’est-à-dire, équipés de capteurs scientifiques) pourraient fournir des données en temps réel exploitables pour surveiller le climat des océans et chercher à atténuer les catastrophes (tsunamis par exemple) (UIT-T, 2023[114]).
Les systèmes mondiaux de transport, qui contribuent de manière substantielle aux émissions de GES, pourraient tirer largement parti des gains d’efficacité énergétique rendus possibles par les technologies numériques
Alors que la demande de déplacements augmente, le secteur mondial des transports a peu progressé sur la voie de la réduction des émissions. Ce secteur, à l’exclusion de la fabrication des véhicules à moteur et d’autres équipements de transport, était à l’origine d’environ un quart des émissions de GES du secteur mondial de l’énergie en 2022 (AIE, 2023[60]).
Après la pandémie de COVID-19, la demande de transport routier de passagers, de transport de marchandises (par voie routière, maritime et aérienne) et d’aviation commerciale est repartie à la hausse. Par conséquent, le secteur n’a pas réduit de façon significative ses émissions. En outre, la demande de transport devrait augmenter d’ici 2050. D’autres évolutions suscitent aussi des préoccupations, à savoir les émissions de GES non réglementées et souvent non contrôlables, notamment celles de méthane et d’oxyde nitreux, et la tendance à renoncer aux systèmes de transport collectif bas carbone tels que les bus publics au profit de solutions de mobilité individuelle (AEE, 2022[115]).
Les technologies numériques peuvent aider à réduire les impacts environnementaux des systèmes mondiaux de transport. Par exemple, elles peuvent réduire la demande mondiale de déplacements et de transport en permettant, notamment, les visioconférences et le télétravail. Elles peuvent également contribuer à accroître l’efficacité énergétique et la longévité des infrastructures grâce à des jumeaux numériques dotés d’IA pour prévoir les besoins en énergie, et à des capteurs IoT pour la maintenance prédictive (AEE, 2022[115]).
Les initiatives de mobilité partagée, comme les services de transport sur demande ou l’autopartage, peuvent aussi réduire la demande globale de transport de personnes. S’agissant du transport de marchandises, le routage et le groupage de marchandises (regroupement intelligent des expéditions, par exemple) peuvent considérablement réduire les déplacements (Rolnick et al., 2022[85]). Le Forum international des transports décrit la façon dont les systèmes de transport intelligents peuvent améliorer l’efficacité opérationnelle des mouvements de fret non urbains tels que le camionnage longue distance, en réduisant les émissions de GES et les coûts grâce à un partage accru des actifs et à l’utilisation de véhicules à grande capacité. (FIT, 2023[116]).
Les réseaux mondiaux de transport peuvent tirer parti des technologies numériques
Les technologies numériques peuvent aider à réduire davantage l’intensité carbone des transports en améliorant la performance des véhicules et des batteries à faibles émissions, ce qui permettra de faire baisser la demande mondiale d’électricité et pour les minéraux critiques. Elles peuvent aussi accélérer la découverte et le déploiement de technologies propres en donnant une impulsion à la R-D consacrée aux carburants de substitution tels que les carburants de synthèse ou l’hydrogène. Ces carburants de substitution sont très prometteurs pour la décarbonation des secteurs difficiles à électrifier, notamment l’aviation, le fret sur longues distances et le transport maritime (Lange et Santarius, 2020[89]).
Le recours à des véhicules connectés et entièrement automatisés pourrait aider à réduire la pollution de l’air, mais il faut s’attendre à ce que ces véhicules aient des impacts négatifs sur l’environnement. Ces véhicules généralement qualifiés de « sans conducteur » ou « autonomes » (OCDE/FIT, 2015[117]; OCDE, 2018[12]) incluent les camions en pelotons (c’est-à-dire, le fait d’utiliser la connectivité pour interconnecter deux camions ou plus en vue de former un convoi). Ils peuvent aider à réduire la congestion routière, donc la pollution atmosphérique, grâce à des techniques de gestion du trafic ou simplement du fait de la réduction de la résistance de l’air (dans le cas des pelotons). Ce point est particulièrement important en raison de la contribution de la congestion aux émissions de GES. En même temps, les véhicules entièrement automatisés, qui utilisent des réseaux sans fil avancés, devraient produire d’énormes quantités de données (OCDE, 2018[12]), lesquelles ont leur propre empreinte environnementale.
Malgré des gains d’efficience dans les transports maritime et aérien, des progrès restent à faire
Malgré les gains d’efficience importants réalisés dans le secteur mondial des transports au cours des dernières décennies, il est possible de faire beaucoup plus en termes d’optimisation dans les transports maritime et aérien. Par exemple, un consortium de recherche réunissant Google Research, American Airlines et Breakthrough Energy a montré comment réduire les traînées de condensation des avions d’un facteur pouvant aller jusqu’à 54 % au cours de vols d’essai en ayant recours à l’IA pour établir des cartes de prévision de ces traînées. Les traînées de condensation sont des nuages formés quand l’eau gèle autour des aérosols des gaz d’échappement d’un avion, un phénomène à l’origine d’environ 35 % du potentiel de réchauffement climatique de l’aviation.
Au vu de ces tendances, les prédictions fondées sur l’IA pourraient aider à réduire considérablement, et de manière rentable, les émissions de GES du transport aérien (Elkin et Sanekommu, 2023[118]). Un autre exemple est RASMUS, un système qui combine l’IA avec des modèles océanographiques pour calculer des itinéraires maritimes qui exploitent les petits courants et tourbillons océaniques. Ces itinéraires optimisés pourraient permettre aux transporteurs maritimes d’obtenir des réductions des émissions de GES pouvant aller jusqu’à 10 % (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 2023[119]).
Un grand nombre de spécialistes s’accordent à penser que le secteur des transports, s’il concentre ses efforts sur la seule question de l’augmentation de l’efficacité, ne pourra pas atteindre ses objectifs climatiques à cause des effets rebonds. En effet, si l’adoption des technologies numériques dans les transports a considérablement accru l’efficacité énergétique, elle n’a le plus souvent pas fait baisser les émissions globales, car les gains d’efficience ont été compensés par une augmentation de la demande de transport (Creutzig et al., 2015[120]; Lange et Santarius, 2020[89]).
Des analystes ont exprimé des préoccupations analogues concernant le développement et le déploiement de véhicules entièrement automatisés. Ces véhicules offrent la perspective de réduire la consommation de carburant et d’accroître les taux d’occupation. Cependant, ces gains pourraient être neutralisés par une hausse de l’utilisation globale des véhicules et du trafic routier, à mesure que le transport routier deviendra plus accessible (Barcham, 2014[121]; Rolnick et al., 2022[85]; Silva et al., 2022[122]).
Les spécialistes s’interrogent également sur la quantité d’énergie nécessaire pour satisfaire les besoins d’IdO, de partage de données et de calcul qu’exige le déploiement précis et sûr de véhicules entièrement automatisés. Selon une étude, les émissions issues d’un parc mondial de véhicules entièrement automatisés, dans un scénario où le taux d’adoption serait de 95 %, atteindraient celles que produisent aujourd’hui l’ensemble des centres de données de la planète (Sudhakar, Sze et Karaman, 2022[123]).
Les responsables de l’action publique pourraient encourager la transition vers des modes de déplacement plus efficients afin de décarboner les transports
Pour décarboner les systèmes de transport, l’un des moyens les plus importants est ce qui est appelé le « transfert modal », c’est-à-dire l’ensemble des stratégies visant à inciter la transition d’un mode de transport à forte intensité carbone vers un autre mode de transport à faible intensité carbone. Le Forum international des transports encourage les responsables de l’action publique à favoriser le transfert modal et la gestion de la demande là où ces outils sont les plus efficaces. C’est généralement le cas en milieu urbain et pour les trajets internationaux et interurbains sur de courtes distances (FIT, 2023[116]). Les technologies numériques peuvent rendre possible ce report modal en fournissant des solutions de planification d’itinéraire plus efficaces. Par exemple, ils peuvent inciter les passagers à opter pour des options de transport à faible émission de carbone et permettre des modes de transport à faible émission de carbone tels que le partage de véhicules. (Rolnick et al., 2022[85]).
Les systèmes de transport de demain pourraient s’appuyer sur des services numériques de mobilité multimodale, fondés sur des technologies telles que l’IA, l’infonuagique, la réalité mixte et l’analytique prédictive. Ils pourraient aussi intégrer le transport routier, ferroviaire, fluvial et aérien aux échelles urbaine, interurbaine et rurale. De tels systèmes aident les passagers à comparer les solutions de déplacement et facilitent l’accès aux réseaux de transport multimodal à faible émission de carbone. Ce faisant, ils permettent aux responsables de la planification des transports de concevoir un réseau de transport public à la fois bénéfique sur le plan environnemental, fiable et efficient, et très attractif pour les passagers (AEE, 2022[115]).
Les technologies numériques favorisent des choix de consommation plus respectueux de l’environnement dans les économies et les sociétés
Les technologies numériques peuvent être utilisées pour inciter les consommateurs à faire des choix plus écologiques (Sunstein et Reisch, 2013[124]) – qu’il s’agisse de réduire la consommation d’énergie (OCDE, 2017[125]; Rivers, 2018[126]) ou d’effectuer des achats en ligne plus en accord avec le principe de durabilité (Banerjee et al., 2022[127]; Michels et al., 2022[128]). Une incitation désigne généralement « tout aspect de l’architecture de choix qui influe de façon prévisible sur le comportement d’une personne sans exclure de possibilité ni modifier significativement les incitations économiques » (traduction libre) (Thaler et Sunstein, 2009[129]). Il peut s’agir d’accéder à des données ou de recevoir des notifications relatives à la consommation, énergétique ou autre, ou de se voir proposer des alternatives plus viables écologiquement lors de ses achats en ligne.
Dans la mesure où les dépenses des ménages représentent environ 60 % du produit intérieur brut de la zone OCDE, ces incitations numériques pourraient jouer un rôle non négligeable dans la transition écologique (OCDE, 2024[130]). En même temps, il peut être difficile de quantifier les effets positifs potentiels de ces incitations. Cela met en lumière, une fois de plus, la nécessité de collecter des données et d’analyser les avantages nets des technologies numériques pour l’environnement (République française, 2021[131]).
La tendance au télétravail, soutenue par les technologies numériques, pourrait favoriser la transition écologique. La pandémie de COVID-19 a vu l’intensification du télétravail grâce à ces technologies. De nombreuses entreprises ont pu ainsi maintenir leur activité avec du personnel travaillant à domicile grâce à des outils tels que la visioconférence, les services infonuagiques et les réseaux privés virtuels pour communiquer et collaborer. Selon certains résultats préliminaires, environ un tiers des effectifs salariés souhaiteraient pouvoir continuer à télétravailler. Le pourcentage d’entreprises prévoyant de proposer le télétravail est plus élevé qu’avant la pandémie – tout comme la proportion de personnes qui compte faire usage de cette option (Ker, Montagnier et Spiezia, 2021[132]).
Mais, en parallèle, les technologies numériques peuvent être utilisées de façon analogue pour promouvoir des intérêts allant à l’encontre des objectifs de durabilité environnementale. Par exemple, par des incitations manipulatrices, les architectes de choix peuvent influer sur les décisions de consommation pour les orienter vers des solutions moins durables en utilisant les mêmes méthodes que celles décrites au sujet des choix plus écologiques (Sunstein et Reisch, 2013[124]).
Le Graphique 3.1 montre que les technologies numériques peuvent avoir des incidences négatives sur l’environnement au travers d’effets directs tout au long de leur cycle de vie, mais aussi d’effets synergiques et systémiques. Cela recouvre les conséquences voulues et non voulues de l’application des technologies numériques, par exemple l’accélération des activités à forte intensité d’émission via l’IA. Cela comprend également les impacts au niveau du système tels que les effets rebonds dans le cas des véhicules autonomes ou les changements négatifs des modes de consommation dus à la publicité numérique (Kaack et al., 2022[61]). C’est pourquoi des universitaires ont proposé le concept de « sobriété numérique » ou de « suffisance numérique », qui appelle à un « New Deal numérique » mettant les technologies numériques au service d’une profonde transformation vers la durabilité (D4S, 2022[133]).
Les politiques publiques reconnaissent le lien entre les transitions écologique et numérique
Les responsables de l’action publique ont de plus en plus tendance à inscrire à la fois la transformation numérique et la durabilité environnementale à leur programme en les incluant, par exemple, dans les stratégies et plans de relance nationaux, les stratégies dédiées aux technologies numériques et à l’environnement, ou les stratégies nationales autonomes en faveur de la transformation numérique ou de l’environnement. Élever ces priorités à un niveau stratégique, tout en adoptant une perspective interministérielle qui intègre les politiques du numérique et de l’environnement à tous les domaines, contribue à l’efficacité de la démarche (OCDE, à paraître[16]).
Certaines déclarations récentes et certains engagements pris il y a peu à l’OCDE et dans d’autres forums soulignent également l’importance et l’opportunité de tirer parti des technologies numériques au service de la résilience climatique et économique. Cette section décrit une série de mesures prises par les pays, globalement réparties en trois grandes tendances : i) rapprocher la vision, les valeurs et les objectifs des deux transitions écologique et numérique ; ii) mesurer, réduire au minimum et atténuer les impacts environnementaux négatifs des technologies numériques ; et iii) accélérer l’innovation et l’adoption de solutions technologiques numériques écologiques.
Rapprocher la vision, les valeurs et les objectifs des transitions écologique et numérique
Bien que les transitions écologique et numérique soient toutes deux devenues des priorités d’action, elles ne sont pas toujours automatiquement alignées. Les technologies numériques sont souvent conçues et déployées avant tout pour réaliser des gains sociaux et économiques sans nécessairement considérer si la durabilité de ces technologies est prévue par défaut et si elles favorisent la réalisation des objectifs de durabilité.
Ces dernières années, les responsables de l’action publique ont commencé à rapprocher la vision, les valeurs et les objectifs des transitions écologique et numérique. Il n’est plus question, désormais, d’envisager des politiques à l’épreuve du temps dont la seule finalité serait les gains de productivité économique ; les politiques sont devenus inséparables et synonymes d’une action également destinée à protéger la planète. Pour élaborer de telles politiques, il est fondamental de commencer par assurer la cohérence des visions, des valeurs et des objectifs correspondants.
De nombreuses organisations intergouvernementales de premier plan ont pris acte de l’importance de cette cohérence des visions :
La Recommandation de l’OCDE sur les technologies de l’information et des communications et l’environnement (OCDE, 2010[4]), adoptée il y a plus d’une décennie, était l’un des premiers textes à faire état d’un lien entre les technologies numériques et la durabilité environnementale. Ses dix principes ont contribué à jeter les bases d’une utilisation des TIC tournée vers l’amélioration des performances environnementales, l’augmentation de l’efficacité énergétique et la lutte contre les changements climatiques.
Le réseau de la CODES conduit par le PNUE appelle à aligner « l’ensemble des pratiques et des débats relatifs aux progrès du numérique sur les objectifs de développement durable » (traduction libre). Il a lancé plusieurs initiatives dans ce sens, dont une Commission mondiale sur la durabilité à l’ère du numérique (World Commission on Sustainability in the Digital Age) pour intégrer la double transition à tous les travaux des Nations Unies et au-delà (PNUE, 2022[10]). La CODES souligne également qu’il importe de tenir compte à la fois de la connaissance autochtone et de la compréhension moderne que l’on a de la durabilité et de protéger les droits relatifs aux données et les droits fonciers des populations autochtones (PNUE, 2022[10]).
L’Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE) souligne la nécessité d’aligner le développement et l’utilisation de la technologie sur des pratiques éthiques et respectueuses de l’environnement dans ses principes pour une forte durabilité dès la conception (Strong Sustainability by Design) (IEEE SA, 2023[134]).
Le Règlement de l’UE établissant la facilité pour la reprise et la résilience et sa mise en œuvre dans les États membres de l’UE offrent un autre exemple d’approche intégrée qui tient compte des priorités en matière de numérique et d’environnement dans le cadre des plans globaux de relance et de croissance post-COVID (UE, 2021[135]). Des travaux de recherche de la Commission européenne soulignent également l’importance de la cohérence de la double transition, l’objectif étant de s’assurer qu’il s’agit non pas d’une transition écologique et d’une transition numérique menées en parallèle, mais bien de deux transitions réunies en une seule (Muench et al., 2022[11]).
Certains pays ont récemment adopté des plans nationaux axés sur l’articulation entre le numérique et l’environnement. En 2023, la Corée a établi un plan destiné à promouvoir la neutralité carbone à travers la transformation numérique. Cette initiative vise à doter le pays de technologies et d’infrastructures numériques écologiques puis à les diffuser en vue de leur utilisation à tous les niveaux des secteurs public et privé. Plus précisément, elle recouvre le développement de technologies de réduction des émissions de carbone propres à chaque secteur, le développement et l’application de technologies de centres de données à faible consommation d’énergie et à haute performance, le développement de technologies fondamentales pour les réseaux à faible puissance, la mise en place des bases nécessaires à une utilisation des données neutre en carbone et l’établissement d’un système d’aide à la décision neutre en carbone (Gouvernement de la République de Corée, 2023[136]).
De même, l’Allemagne, la Finlande et la France ont adopté des plans nationaux généraux en faveur des technologies numériques et de l’environnement. Il s’agit d’exploiter le potentiel de la transformation numérique au service de la réalisation des objectifs climatiques, tout en veillant à ce que la transformation numérique soit durable (Ministère fédéral de l’Environnement, de la Protection de la Nature, de la Sûreté nucléaire, 2020[137]; Finland Ministry of Transport and Communications, 2021[138]; Gouvernement de la France, 2021[139]).
La loi française n° 1485 de 2021 visant à réduire l’empreinte environnementale du numérique prend acte de l’impact des technologies numériques dans le cadre d’une approche intégrée et interministérielle de la durabilité environnementale. Elle ajoute ou modifie des dispositions juridiques spécifiques dans un large éventail de textes, notamment les codes de la consommation, de l’environnement, des postes et des communications électroniques, de la propriété intellectuelle et du commerce (République française, 2021[131]).
Le programme allemand sur le numérique et l’environnement (Digital Policy Agenda for the Environment) recouvre quatre types de mesures, dont certaines destinées à réduire l’utilisation des ressources par les technologies numériques et d’autres en faveur d’une utilisation de l’IA au service de la résolution des défis environnementaux. L’Allemagne a également proposé que sa loi sur l’efficacité énergétique s’applique aux centres de données. Si cette proposition entre en vigueur, elle exigerait des évaluations comparatives de l’efficacité et la réutilisation de la chaleur fatale (Bundesregierung, 2023[140]).
Promouvoir des politiques pour mesurer, minimiser et atténuer les impacts environnementaux négatifs des technologies numériques
Les politiques nationales en faveur d’un avenir durable sur le plan environnemental ont toutes pour objectif premier de s’assurer que la transformation numérique va dans le sens des efforts déployés pour réduire au minimum les impacts environnementaux des technologies numériques. Elles contribuent non seulement à aligner la transformation numérique sur les objectifs climatiques, mais aussi à multiplier les avantages de l’application des technologies numériques dans tous les secteurs.
Certains pays ont commencé à prendre des mesures pour évaluer, minimiser et atténuer les impacts environnementaux des technologies numériques. Ces mesures prévoient notamment la surveillance et le suivi des impacts, l’écologisation des marchés publics relatifs aux infrastructures numériques, et la mise en place d’un passeport numérique des produits (Muench et al., 2022[11]). Si les gains d’efficacité, la durabilité et le recyclage sont appelés à jouer un rôle essentiel, certaines équipes de recherche et agences gouvernementales appellent à respecter le principe de « suffisance numérique ». Ce principe suppose de n’utiliser les technologies numériques que lorsqu’elles sont nécessaires et qu’elles offrent un net avantage par rapport aux solutions à faible contenu technologique (low-tech) ou sans contenu technologique (no-tech) (D4S, 2022[133]).
Dans de nombreux cas, les initiatives se concentrent sur la phase de fin de vie et sur la prolongation de la durée de vie des produits numériques. La loi française n° 1485 de 2021 prend plusieurs dispositions pour réduire l’empreinte environnementale des technologies numériques : interdiction de l’obsolescence programmée des appareils ; obligation de communiquer aux consommateurs des informations sur la manière d’optimiser les performances des équipements afin d’en allonger la durée de vie ; et promotion de campagnes nationales annuelles incitant les consommateurs à rapporter les équipements électroniques dont ils souhaitent se défaire (République française, 2021[131]). Le programme allemand sur le numérique et l’environnement préconise d’imposer aux fabricants de matériel des obligations contraignantes de prolongation de la durée de vie des produits. De plus, il souligne que les deux secteurs public et privé ont la responsabilité de la réduction des déchets d’équipements électriques et électroniques (Ministère fédéral de l’Environnement, de la Protection de la Nature, de la Sûreté nucléaire, 2020[137]). De la même façon, la stratégie du Royaume-Uni relative aux TIC et aux services numériques (Greening Government: ICT and Digital Services Strategy 2020-2025) est axée sur la fin de vie : elle vise à « cartographier et prendre en compte les TIC en fin de vie » (traduction libre) pour augmenter la transparence, dans le cadre des passations de marchés, et œuvrer en faveur d’une économie circulaire (Defra, 2020[141]).
Les responsables de l’action publique ont entrepris d’analyser les effets indirects des nouvelles technologies sur l’environnement
Les responsables de l’action publique élaborent désormais des politiques qui, en plus d’intégrer des approches fondées sur le cycle de vie, tiennent compte des effets environnementaux indirects, c’est-à-dire synergiques et systémiques. Ces effets peuvent être imputables à l’utilisation des nouvelles technologies elles-mêmes ou être amplifiés par les mesures en faveur de ces technologies. En effet, au travers des effets rebonds, certaines mesures peuvent avoir des conséquences non souhaitées telles qu’une augmentation de la consommation quand les produits et services deviennent plus efficients. Les effets rebonds ne sont pas toujours facilement prévisibles ou identifiables en raison de la complexité des systèmes environnementaux, des chaînes de valeur et des comportements sociaux qu’il faut prendre en compte pour évaluer les impacts.
Au niveau national, les responsables de l’action publique s’efforcent de gérer la complexité des impacts environnementaux indirects par l’intermédiaire de stratégies dédiées relatives au numérique au service de l’environnement. Par exemple, l’Allemagne et la Finlande soulignent combien il est important de comprendre et de mesurer les effets rebonds des solutions numériques sur le plan environnemental (Ministère fédéral de l’Environnement, de la Protection de la Nature, de la Sûreté nucléaire, 2020[137]; Finland Ministry of Transport and Communications, 2021[138]). En France, un observatoire créé en 2021 a pour mission d’analyser et de quantifier les impacts directs et indirects du numérique, et notamment l’IA, sur l’environnement (République française, 2021[131]). L’autorité française de régulation des communications, l’Arcep, mène actuellement des évaluations de l’impact environnemental du secteur des TIC. En 2021, le gouvernement français a renforcé les pouvoirs de l’Arcep pour lui permettre de recueillir des informations claires sur l’impact environnemental. Cette disposition couvre non seulement les opérateurs de réseaux, mais aussi les fournisseurs de services de communication en ligne, les opérateurs de centres de données, les fabricants d’équipements terminaux, les équipementiers de réseau et les fournisseurs de systèmes d’exploitation (République française, 2021[142]).
Au niveau européen, le règlement proposé sur l’IA exigerait que les systèmes d’IA à haut risque soient conçus avec des fonctionnalités d’enregistrement permettant « l’enregistrement de la consommation d’énergie, la mesure ou le calcul de l’utilisation des ressources et l’incidence environnementale ». Ce projet de règlement sur l’IA met en avant la contribution possible des systèmes d’IA dans les domaines suivants : la surveillance de l’environnement, la préservation et la restauration de la biodiversité et des écosystèmes ainsi que l’atténuation des changements climatiques et l’adaptation à celui-ci (Parlement européen, 2023[143]).
Mesurer les impacts environnementaux des technologies numériques reste un défi
Même s’il existe des politiques axées sur la question de la mesure, que ce soit la mesure de l’impact des technologies numériques sur l’environnement comme celle de l’impact des politiques connexes, cette question reste épineuse en raison de la multitude de cadres et de facteurs qui entrent en jeu (OCDE, à paraître[16]). Selon l’OCDE (2010[4]), les gouvernements sont encouragés à mesurer l’impact des technologies numériques sur l’environnement (grâce à des indicateurs exhaustifs et comparables) ainsi que l’impact des politiques associées. Dans les deux cas, les technologies numériques jouent un rôle dans l’amélioration des capacités de suivi et de mesure d’impact. De plus, dans les deux cas, l’OCDE peut aider les pays à élaborer et appliquer des cadres de mesure coordonnés et comparables.
Il est nécessaire d’étudier davantage les modèles de l’économie circulaire au service de la transformation numérique en prenant en compte l’ensemble du cycle de vie afin d’évaluer l’impact environnemental des réseaux et des appareils (OCDE, 2022[113]). S’agissant des modèles d’acquisition de téléphones portables, de précédents travaux de l’OCDE soulignent la nécessité de tenir dûment compte du coût sociétal de l’extraction des métaux utilisés dans ces téléphones et de leur mise au rebut quand ils sont devenus des déchets (OCDE, 2013[144]).
Le rapport de l’OCDE intitulé Case Study on Critical Metals in Mobile Devices fournit des recommandations utiles concernant la gestion des métaux critiques présents dans les téléphones portables tout au long de leur cycle de vie (OCDE, 2012[145])11. Pour poursuivre les objectifs identifiés, il est indispensable d’avoir accès à des données fiables et à des méthodologies harmonisées. Dans de nombreux pays de l’OCDE, les autorités de régulation et/ou les ministères n’ont pas pour mandat de collecter des données sur l’impact environnemental des TIC.
Accélérer l’innovation et l’adoption de solutions technologiques numériques écologiques
Les technologies numériques et l’innovation sont des composantes essentielles pour atteindre les objectifs environnementaux et obtenir les réductions drastiques des émissions nécessaires pour parvenir à zéro émission nette à l’échelle de la planète. L’innovation est cruciale non seulement car elle peut contribuer à la réalisation des objectifs de durabilité environnementale, mais aussi parce qu’elle est désormais la principale source de croissance économique. Cela implique que les technologies et l’innovation peuvent favoriser l’avènement d’un avenir écologique plus résilient qui soit porteur de nouvelles perspectives de croissance et de nouveaux gains de productivité. Cependant, après des progrès rapides au début des années 2000, les efforts d’innovation menés pour élaborer des solutions à faible émission de carbone (mesurés par le nombre de dépôts de brevets et les dépenses publiques de R-D dans le domaine de l’énergie, par exemple) ont commencé à décliner aux alentours de 2012. Ce recul s’est produit malgré les objectifs climatiques ambitieux fixés dans l’Accord de Paris de 2015 (Cervantes et al., 2023[146]).
Le progrès technologique rendu possible par les investissements publics et privés peut amoindrir les coûts des mesures de réduction des émissions, tel que démontré dans les cas des batteries et des dispositifs solaires, dont les coûts ont fondu de 90 % en dix ans (Cervantes et al., 2023[146]). Cependant, pour atteindre zéro émission nette à l’horizon 2050, il faut non seulement réussir à déployer rapidement les technologies actuellement disponibles, mais aussi innover davantage dans les technologies de rupture encore absentes du marché (Cervantes et al., 2023[146]). Il est donc essentiel de renforcer l’innovation, ainsi que la diffusion des technologies, autour de la double transition écologique et numérique pour atteindre la neutralité carbone et les autres objectifs environnementaux. Une grande partie de ces efforts d’innovation destinés à accroître l’efficience et la productivité des ressources sont liés à l’adoption des technologies numériques, tel que vu dans les sections précédentes.
Plusieurs pays et territoires investissent dans l’innovation pour faire progresser la recherche et le développement des technologies numériques
Au moins la moitié des réductions mondiales d’émissions de GES liées à l’énergie réalisées d’ici à 2050 reposent sur des technologies qui ne sont pas encore totalement disponibles pour une utilisation commerciale, car elles sont encore en phase de démonstration ou de prototypage. (AIE, 2021[147]). Les moyens nécessaires au déploiement de ces solutions sont coûteux, difficiles d’accès et parfois indisponibles, autant de facteurs qui entravent l’innovation et la commercialisation. Pour relever ce défi, les gouvernements ont adopté une approche axée sur les missions pour orienter les percées technologiques (OCDE, 2023[93]; OCDE, 2023[148]).
Les gouvernements ont entrepris d’intensifier les investissements directs et de créer des incitations pour que d’autres parties prenantes fassent de même, dans la perspective de faire progresser la R-D et l’innovation dans les technologies numériques à l’appui de la transition vers une économie verte et circulaire. Le Danemark prévoit, entre autres, des financements, des subventions et des déductions fiscales pour stimuler la recherche consacrée aux technologies de captage et de stockage du CO2 (Ministère des Finances, 2021[149]). La Finlande investit dans les technologies émergentes de production d’énergies propres, notamment celles qui prévoient d’utiliser l’IA pour réduire la consommation d’énergie et les émissions (Gouvernement de la Finlande, 2021[150]). Au Mexique, l’Institut national de l’écologie et des changements climatiques supervise la coordination de la recherche et de projets technologiques et scientifiques en coopération avec des instituts de recherche (Gouvernement du Mexique, 2022[151]).
Plusieurs pays et territoires s’attachent à renforcer le rôle sous-jacent de l’accessibilité des données pour favoriser l’innovation numérique. Le « All Data 4 Green Deal » est un consortium de 12 partenaires financé conjointement par la Suisse, le Royaume-Uni et l’Union européenne qui a pour mission de coconcevoir un espace commun de données pour le Pacte vert. Cet espace permettra de combiner et d’intégrer de manière interopérable des données provenant de sources diverses afin de soutenir l’innovation, l’accessibilité et la prise de décision éclairée concernant les changements climatiques, la pollution et la biodiversité (AD4GD, 2023[152]). Pour sa part, l’Autriche a élaboré un plan de mobilité qui fait référence au rôle que jouent les données à l’appui d’une meilleure prise de décision et de la mise au point de solutions innovantes, économes en énergie et durables dans le secteur des transports (BMK, 2021[153]).
Les pays prennent également des mesures en faveur du développement des compétences requises pour exploiter les technologies numériques au service de la durabilité environnementale, tout en en réduisant les impacts négatifs. En France, il existe désormais, tant pour les enfants qui démarrent leur scolarité que pour les personnes qui entrent à l’université, une formation sur la « sobriété numérique » et l’impact de la transformation numérique sur l’environnement. Il s’agit de l’une des mesures prises pour réduire l’empreinte environnementale des technologies numériques (INSP, 2023[154]). En Suisse, la stratégie Suisse numérique vise à intégrer les préoccupations environnementales au développement des compétences numériques (Chancellerie fédérale de Suisse, 2023[155]). De leur côté, la Finlande et l’Allemagne cherchent à inclure le « codage vert », c’est-à-dire la conception écologiquement responsable de logiciels, dans le cursus de formation à la programmation informatique (Ministère fédéral de l’Environnement, de la Protection de la Nature, de la Sûreté nucléaire, 2020[137]; Finland Ministry of Transport and Communications, 2021[138]).
La Commission européenne considère les technologies numériques comme l’un des piliers du Pacte vert pour l’Europe qui doit permettre à l’Union européenne d’atteindre la neutralité climatique d’ici 2050. Elle escompte que des technologies comme l’IA et l’IdO rendront possible la transition écologique dans les secteurs de l’agriculture, des bâtiments et de la construction, des systèmes électriques, des industries énergivores, et des transports et de la mobilité (Muench et al., 2022[11]). Par l’intermédiaire du fonds NextGenerationEU, l’UE a engagé plus de 842 milliards USD (800 milliards EUR)12 pour bâtir un « avenir plus vert, plus numérique et plus résilient ». Elle prévoit de devenir, d’ici 2050, la première société neutre sur le plan climatique, tout en étant favorable aux technologies (Commission européenne, 2023[156]).
Ces dernières années, les États-Unis ont adopté trois lois à l’appui de la connectivité, des technologies numériques et des initiatives liées aux changements climatiques. La loi sur la réduction de l’inflation (IRA), ratifiée en août 2022, a alloué 500 milliards USD de fonds et d’allégements fiscaux à des programmes d’investissement en faveur des énergies propres et de la résilience climatique dans différents secteurs (Badlam et al., 2022[157]; The White House, 2022[158]). La loi de 2021 sur l’investissement dans les infrastructures et l’emploi a alloué 65 milliards USD à l’infrastructure haut débit. Enfin, la loi sur la création d’incitations efficaces à la fabrication de semi-conducteurs et à la production scientifique (CHIPS and Science Act) a été votée en 2022. Ensemble, ces trois lois engagent 2 000 milliards USD de fonds publics en faveur de la connectivité, des technologies numériques et de la lutte contre les changements climatiques (Badlam et al., 2022[157]). L’IRA incite les entreprises privées, dont celles qui travaillent sur les TIC, à investir dans des pratiques de production et de développement propres, ainsi qu’à développer les talents dans le domaine des technologies propres (Badlam et al., 2022[157]).
Les progrès du développement et de l’innovation dans le domaine des technologies numériques amènent à se poser des questions stratégiques. Comme tout produit ou service, les technologies numériques ont une empreinte environnementale. La difficulté est donc de trouver le juste équilibre entre la nécessité de réduire autant que possible cette empreinte et le fait d’encourager les effets environnementaux positifs synergiques des technologies numériques dans l’ensemble des secteurs économiques. Les questions intéressant les gouvernements qui se font jour à l’intersection des deux domaines des technologies numériques et de l’environnement sont notamment les suivantes.
Les réseaux énergétiques locaux sont-ils prêts à accompagner la double transition écologique et numérique ? À mesure que le numérique gagne du terrain dans le monde, les centres de données et les réseaux de transmission de données deviennent une source importante de demande d’énergie. Cependant, au niveau local et régional, les réseaux électriques pourraient avoir des capacités trop limitées pour soutenir les niveaux d’adoption des outils numériques auxquels il faut s’attendre. Certains opérateurs de centres de données doivent déjà jongler avec des approvisionnements nationaux en électricité sous contrainte et une hausse rapide des coûts de l’énergie sur certains territoires, la situation variant selon le mix énergétique local et la capacité des réseaux électriques. La demande d’énergie des grands centres de données a conduit certains pays et territoires à envisager ou à imposer des moratoires et des règles de zonage applicables à la construction de nouveaux centres de données. L’objectif est de faire en sorte que la quantité d’énergie soit suffisante pour d’autres usages tels que le logement résidentiel. Pour élaborer les politiques relatives aux réseaux énergétiques de demain, il est indispensable de mieux comprendre comment l’évolution de la demande de technologies numériques se répercute sur la demande d’énergie globale (AIE, 2023[17]).
La puissance de calcul devra-t-elle être gérée comme une ressource nationale, les centres de données devenant ainsi des services d’utilité publique ? Les pays ont pris conscience de l’importance croissante que revêt la puissance de calcul pour une transformation numérique à grande échelle dans toutes les économies et pour l’entraînement d’innovations plus récentes comme les modèles d’IA de pointe. La puissance de calcul est de plus en plus considérée comme une ressource nationale qu’il convient de gérer avec attention au moyen, notamment, de restrictions aux échanges de matériel informatique. Infrastructure critique fondamentale de la transformation numérique, les centres de données sont appelés à jouer un rôle déterminant en rendant possible les futurs gains de productivité générés par les technologies numériques. Cependant, la consommation d’énergie de ces centres pèse sur les réseaux électriques et devient un facteur clé de la hausse des coûts. Les responsables de l’action publique doivent décider s’il convient de traiter et de réglementer ces centres de données comme des services d’utilité publique.
Le moment est venu de mettre en phase les politiques au service d’un avenir vert et numérique
Il est indispensable d’aligner les politiques et d’exploiter le potentiel de la double transition écologique et numérique pour garantir un avenir innovant, inclusif et durable. Alors que le temps presse pour éviter les conséquences les plus catastrophiques du changement climatique, les dirigeants de tous les groupes de parties prenantes et de tous les pays doivent partager les bonnes pratiques et travailler ensemble pour soutenir un avenir résilient.
Promouvoir des politiques nationales en faveur de la double transition. Les considérations environnementales ont pris une importance croissante dans les programmes d’action à l’échelle mondiale. Beaucoup considèrent les changements climatiques comme le principal défi à relever dans les années à venir. Les pays ont présenté et mis en œuvre des feuilles de route, des politiques et des lois importantes pour lutter contre les changements climatiques et préserver la biodiversité tant à l’échelle des Nations Unies et de l’OCDE qu’à l’échelon national. De nombreux plans de relance économique mettent l’accent sur des réformes structurelles pour réduire les émissions en prenant acte du fait que les politiques « numérique » et « verte » sont intriquées et peuvent ensemble ouvrir la voie à la croissance durable (OCDE, 2022[90]). Le concept de double transition est un cadre essentiel que les responsables de l’action publique doivent appréhender à l’heure où les pays mettent tout en œuvre pour atteindre leurs objectifs de durabilité dans les quelques décennies cruciales à venir (Muench et al., 2022[11]).
Normaliser la mesure des effets des technologies numériques sur l’environnement. La mesure des effets des technologies numériques sur l’environnement est limitée par une absence de terminologie commune et de normes reconnues et par le fait que les exigences en matière de déclaration sont variables ou facultatives. Les normes et les politiques spécifiques sont insuffisamment développées comparativement à d’autres obligations de déclaration dans le champ environnemental, social et de la gouvernance (OCDE, 2022[20]). Il faut des indicateurs harmonisés à l’échelle de tous les pays, qui reflètent une compréhension holistique des effets environnementaux des technologies numériques tout au long de leur cycle de vie et au travers de toutes leurs applications. Par exemple, l’AIE recommande aux opérateurs de centres de données de collecter et de communiquer des données sur la durabilité qui aillent au-delà de la consommation d’énergie pour inclure les émissions « incorporées » tout au long du cycle de vie, de l’extraction de matières premières jusqu’à la mise au rebut en fin de vie (AIE, 2023[17]). Mettre l’accent sur quelques indicateurs uniquement pourrait avoir des conséquences imprévues et il faudrait également examiner la conformité de tels indicateurs. Au-delà de la seule question de la mesure, le concept de « durabilité par défaut » (ou « dès la conception ») appelle à intégrer dès le départ des normes et des pratiques de durabilité à la conception des solutions technologiques (IEEE SA, 2023[134]). Il s’agit également, pour les équipes informatiques et les ingénieurs, de travailler à mieux comprendre les différents effets que leurs produits et services produisent concrètement, dans la réalité, en termes de durabilité (PNUE, 2022[10]).
Faciliter la coopération intergouvernementale pour atteindre les objectifs climatiques. Les instruments juridiques de l’OCDE reconnaissent de plus en plus les liens entre les technologies numériques et l’environnement. La Recommandation de l’OCDE de 2010 sur les technologies de l’information et des communications et l’environnement encourage le développement d’indicateurs permettant d’établir des comparaisons des effets environnementaux des biens, services et applications TIC. La Recommandation de l’OCDE de 2019 sur l’intelligence artificielle, actualisée en 2024, souligne que les systèmes d’IA devraient tendre vers des résultats bénéfiques pour les individus et la planète, et mentionne explicitement la durabilité environnementale comme une préoccupation majeure. Les pays de l’OCDE jugent également essentiel d’analyser les incidences et la durabilité environnementales des réseaux de communication. C’est ce dont témoigne la Recommandation de l’OCDE de 2021 sur la connectivité à haut débit qui souligne la nécessité de réduire au minimum les effets négatifs des réseaux de communication sur l’environnement. L’OCDE a aussi lancé un projet horizontal intitulé « Zéro émission nette + : Résilience climatique et économique dans un monde en mutation » (OCDE, 2023[93]), ainsi que la phase IV du projet horizontal « Vers le numérique » dont l’un des piliers est la double transition.
La transformation numérique des économies et des sociétés s’accélère, avec des technologies comme l’IA, le haut débit et l’IdO parties pour façonner nos modes de vie, de travail et de pensée, générer des gains de productivité et offrir une vie meilleure. En même temps, l’activité humaine transforme radicalement la planète, et la crise climatique met en péril les fondements naturels dont dépend l’humanité. Cette transformation profonde et persistante conduit les scientifiques à lancer des avertissements plus graves que jamais. Dans cette interaction complexe entre technologie et durabilité, l’avenir réside dans la capacité de l’humanité à promouvoir une innovation à même de rapprocher les deux transitions écologique et numérique, et à élaborer des politiques en faveur d’un monde dans lequel les technologies numériques aident non seulement à réaliser des gains économiques mais aussi à préserver et protéger la planète.
Références
[152] AD4GD (2023), All Data 4 Green Deal - An Integrated, FAIR Approach for the Common European Data Space, site web, https://ad4gd.eu (consulté le 19 janvier 2024).
[115] AEE (2022), Transport and Environment Report 2022, Agence européenne pour l’environnement, Copenhague, https://www.eea.europa.eu/publications/transport-and-environment-report-2022.
[48] AIE (2024), Electricity 2024, AIE, Paris, https://iea.blob.core.windows.net/assets/6b2fd954-2017-408e-bf08-952fdd62118a/Electricity2024-Analysisandforecastto2026.pdf.
[39] AIE (2023), Critical Minerals Market Review 2023, AIE, Paris, https://www.iea.org/reports/critical-minerals-market-review-2023.
[17] AIE (2023), « Data Centres and Data Transmission Networks », page web, https://www.iea.org/energy-system/buildings/data-centres-and-data-transmission-networks (consulté le 19 janvier 2024).
[23] AIE (2023), Energy Technology Perspectives, AIE, Paris, https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2023.
[60] AIE (2023), Global CO2 emissions by sector, 2019–2022, AIE, Paris, https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/global-co2-emissions-by-sector-2019-2022.
[69] AIE (2022), World Energy Outlook 2022, AIE, Paris, https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022.
[46] AIE (2021), Global trends in Internet traffic, data centre workloads and data centre energy use, 2010-2020, AIE, Paris, https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/global-trends-in-internet-traffic-data-centre-workloads-and-data-centre-energy-use-2010-2019.
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[143] Parlement européen (2023), Législation sur l’intelligence artificielle : amendements du Parlement européen, adoptés le 14 juin 2023, à la proposition de règlement du Parlement européen et du Conseil établissant des règles harmonisées concernant l’intelligence artificielle, Parlement européen, Strasbourg, https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/TA-9-2023-0236_FR.html.
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[142] République française (2021), Loi n° 2021-1755 du 23 décembre 2021 visant à renforcer la régulation environnementale du numérique par l’Autorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presse, République française, Paris, https://www.legifrance.gouv.fr/jorf/id/JORFTEXT000044553569#:~:text=de%20r%C3%A9gulation%20...-,LOI%20n%C2%B0%202021%2D1755%20du%2023%20d%C3%A9cembre%202021%20visant,distribution%20de%20la%20presse%20(1).
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[81] UE (2012), Directive 2012/19/UE du Parlement européen et du Conseil du 4 juillet 2012 relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) (refonte) - Texte présentant de l’intérêt pour l’EEE, Union européenne, https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2012:197:0038:0071:fr:PDF.
[14] UIT (2023), World Telecommunication/ICT Indicators Database, Union internationale des télécommunications, Genève, https://www.itu.int/en/ITU-D/Statistics/Pages/publications/wtid.aspx.
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[27] UIT-T (2018), « L.1450 : Methodologies for the assessment of the environmental impact of the information and communication technology sector », page web, https://www.itu.int/rec/T-REC-L.1450-201809-I/en (consulté le 19 janvier 2024).
[63] Uptime Institute (2021), Global Data Center Survey 2021, Uptime Institute, New York, https://uptimeinstitute.com/uptime_assets/4d10650a2a92c06a10e2c70e320498710fed2ef3b402aa82fe7946fae3887055-2021-data-center-industry-survey.pdf.
[80] Vishwakarma, S. et al. (2022), « E-waste in information and communication technology sector: Existing scenario, management schemes and initiatives », Environmental Technology & Innovation, vol. 27/9, p. 102797, https://doi.org/A/75/10.1016/j.eti.2022.102797.
[44] Wäger, P., R. Hischier et R. Widmer (2015), The material basis of ICT, Springer, Cham.
[31] WBCSD et WRI (2004), GHG Protocol Revised, Conseil mondial des entreprises pour le développement durable, Genève, et World Resources Institute, Washington, D.C., https://ghgprotocol.org/sites/default/files/standards/ghg-protocol-revised.pdf.
[108] WIK-Consult (2020), Neutral fibre and the European Green Deal, rapport commandé par Stokab, WIK-Consult, octobre, https://stokab.se/download/18.15d457b6178eff38ee02ed/1619701526100/Neutral%20fibre%20and%20the%20European%20Green%20Deal%20,%20WIK-Consult.pdf.
[43] Willenbacher, M. et V. Wohlgemuth (2022), « Rebound effects in the use of rare earth metals in ICT », International Journal of Environmental Sciences, vol. 30/1, p. 556277, https://doi.org/A/75/10.19080/IJESNR.2022.30.556277.
← 1. Pour en savoir plus, consulter les travaux actuellement menés par l’OCDE dans le cadre de l’examen de la pertinence de la Recommandation de l’OCDE sur les technologies de l’information et des communications et l’environnement (OCDE, à paraître[16]).
← 2. L’OCDE mène actuellement un projet inter-directions sur la double transition « numérique » et « verte ».
← 3. Indicateurs fondés sur l’indice universel du climat thermique (UTCI). Cet ensemble de données fournit une évaluation globale des changements de la température moyenne en fournissant l’anomalie de température, les jours avec des températures supérieures à la moyenne et les jours avec des températures inférieures à la moyenne. Les indicateurs d’exposition aux températures extrêmes ont été préparés conjointement par l’OCDE et l’AIE. Veuillez consulter le document de travail pour une description plus complète des méthodes utilisées.
← 4. « Le secteur des TIC se compose des activités de fabrication et de tous les services dont les produits permettent ou facilitent le traitement et la communication de l’information par voie électronique, y compris la transmission et l’affichage. Il est source de progrès technologique, de croissance de la production et de gains de productivité Son impact s’observe soit directement, à travers sa contribution à la croissance de la production, de l’emploi ou de la productivité, soit indirectement, en tant que catalyseur d’un changement technologique qui s’étend à d’autres secteurs » (OCDE, 2017[161]).
← 5. Un jumeau numérique est une « représentation numérique d’une entité ou d’un système physique. L’idée est de créer un objet ou modèle logiciel intégré qui reproduit un objet, un processus, une organisation, une personne ou toute autre entité physique unique. Les données issues de différents jumeaux numériques peuvent être agrégées pour obtenir un aperçu synthétique d’un certain nombre d’entités du monde réel, à l’instar d’une centrale électrique ou d’une ville, et des processus qui s’y rapportent » (traduction libre) (Gartner, 2022[160]).
← 6. Pour les besoins de ce chapitre, les termes « TIC » et « technologies numériques » sont utilisés de manière interchangeable.
← 7. Voir OCDE (2011[18]) pour une catégorisation complète des produits et services TIC. Bien que les TIC fassent l’objet de mesures et d’études à l’OCDE depuis plusieurs décennies, les termes « technologies numériques » et « TIC » sont souvent utilisés de manière interchangeable car aucune définition précise de l’un ou de l’autre n’a encore été universellement adoptée. Cela étant, la définition des TIC retenue par l’OCDE a joué un rôle déterminant dans l’élaboration des normes actuelles de mesure de l’impact, notamment environnemental, des TIC, comme en témoignent les efforts déployés par le Secteur de la normalisation des télécommunications de l’Union internationale des télécommunications (UIT-T, 2018[27]). Pour autant, l’absence de définitions harmonisées peut limiter l’analyse fondée sur des éléments probants, en particulier lorsqu’il s’agit de comparer des statistiques sur les incidences environnementales des technologies numériques.
← 8. Selon la définition d’un système d’IA proposée et actualisée à la fin de 2023 par l’OCDE, un système d’intelligence artificielle est « un système automatisé qui, pour des objectifs explicites ou implicites, déduit, à partir d’entrées reçues, comment générer des résultats en sortie tels que des prévisions, des contenus, des recommandations ou des décisions qui peuvent influer sur des environnements physiques ou virtuels. Différents systèmes d’IA présentent des degrés variables d’autonomie et d’adaptation après déploiement » (OCDE, 2023[159]).
← 9. L’inclusion de certaines catégories d’appareils peut faire tendre les estimations vers la limite supérieure de la fourchette. Par exemple, les appareils destinés aux utilisateurs finaux tels que les téléphones intelligents et les téléviseurs représentent une part importante de l’empreinte GES des TIC, le chiffre exact pouvant varier selon les méthodologies et définitions appliquées.
← 10. Par « continent américain », les auteurs entendent tous les pays d’Amérique du Nord, d’Amérique centrale et d’Amérique du Sud.
← 11. Ce rapport met en avant un certain nombre de de mesures que les décisionnaires devraient considérer pour atteindre deux objectifs principaux : i) augmenter la collecte des appareils mobiles plutôt que la production de déchets, et ii) mettre au point des systèmes de gestion écologique des déchets (GED) dans les pays en développement où le secteur informel occupe une place importante (OCDE, 2013[144]; OCDE, 2012[145]).
← 12. Le taux de change appliqué est de EUR 0.950/USD pour l’année 2022 (source OECD.stat).