[Dossier Quartiers Bas Carbone] #9 - Comment connecter les territoires pour leur permettre une optimisation par le numérique sans exploser leur empreinte carbone ni leurs factures d’électricité ?

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Publié par Gilles GENIN

Le numérique peut beaucoup apporter à l’écoresponsabilité du territoire mais pas n’importe comment. En effet, de nombreuses solutions technologiques existent pour desservir le numérique sur le territoire, mais il faut prendre garde à utiliser des technologies adaptées permettant d’apporter les services numériques tout en étant économe en énergie et sobre en émissions carbone. Pour cela, il faudra de préférence retenir des solutions réseaux fédératrices et dont le débit sera adapté aux usages et qui privilégieront la réutilisation d’infrastructures et de produits existants. 

 

Les sources des émissions carbone

L’électricité en France est à 72% d’origine nucléaire[1], dont les seules émissions carbone sont liées à son combustible et à son bâti. Il en découle qu’en France, les émissions carbone ne sont pas ou peu liées à la production d’électricité, mais essentiellement à l’usage de chauffages et de moteurs thermiques à combustible d’origine fossile, tels que véhicules à moteur à essence ou gasoil et chaudières à gaz ou au fioul.[2]

Il en résulte que l’essentiel des émissions carbone enregistrées en France est lié à la fabrication des produits de consommation et à la construction des bâtiments et des infrastructures des territoires[3].

Retenons également qu’environ 80% des émissions carbone liées aux produits électroniques sont causées par l’extraction et la création des matières premières nécessaires à la fabrication de ces produits.[4]

Comme il n’existe aucune technologie permettant d’extraire le surplus de gaz à effet de serre émis dans l’atmosphère à l’échelle de la planète, la seule solution pour en réduire notablement le volume consistera à fabriquer moins de produits et des produits plus durables. Nous n’avons donc pas le choix, demain il nous faudra faire plus et mieux avec moins.

Le numérique est plus particulièrement concerné par cette mesure de bon sens, du fait que c’est un grand spécialiste de l’obsolescence programmée ou non-programmée.

 

Ce qu’il ne faut pas faire…

La 5G est une excellente illustration de cette réalité. En effet, les premiers services de la 4G ont été mis à disposition du public en 2012, il y a donc à peine 7 ans et les mêmes operateurs qui nous présentaient la 4G comme étant la réponse ultime à la mise à disposition d’un débit élevé en sans-fil (jusqu’à 600 Mbps)[5], nous proclament désormais que la 4G est has-been, et qu’il faut à tout prix déployer la 5G.

Les conséquences tant écologiques qu’énergétiques du déploiement de la 5G pour les territoires sont désastreuses[6] [7].

En effet, les fréquences utilisées par la 5G sont beaucoup plus élevées que celles de la 4G, ce qui imposera d’installer plus d’antennes émettrices consommant de l’ordre de 30% de plus que leurs homologues 4G.

De plus, elle imposera d’ajouter des antennes et/ou de changer toutes les antennes 4G qui auront donc eu une durée de vie d’au plus sept ans et elle imposera le remplacement de plus d’un milliard de Smart Phones. Ce renouvellement général et anticipé sera donc catastrophique de par l’ensemble des nouveaux produits qu’il va falloir fabriquer et qui sont pour la plupart non-recyclés[8], ce qui ne sera pas sans conséquence également sur l’épuisement des ressources naturelles[9].

Nous avons là l’illustration type de la création de besoins qui n’existent pas, dont les industriels du numérique sont malheureusement coutumiers. 

En effet, il ne faut pas oublier que les besoins de débits sont avant tout liés aux usages, au-delà de l’intérêt douteux qu’il y a de recevoir une vidéo en haute définition sur l’écran d’un Smart Phone de quelques pouces, cet usage du numérique, bien que le plus gourmand en débit, ne requiert au plus qu’une dizaine de mégabits et l’essentiel des objets et systèmes numériques à déployer sur un territoire ne nécessitent qu’un débit de quelques bits à quelques mégabits par seconde, le gigabit et plus annoncé pour la 5G ne présente donc aucun intérêt pour ces usages et sa faible latence ne présentera pas d’intérêt tant que les véhicules connectés et autonomes ne seront pas devenus la norme et la réalité du quotidien[10], c’est-à-dire pas avant au moins une dizaine d’années, car il existe de très nombreux problèmes de développement à résoudre tant dans la théorie que dans la pratique de l’intelligence artificielle pour que ces véhicules puissent s’insérer dans la circulation urbaine courante.      

 

Principes clés d’un territoire bas carbone et écoresponsable

Il en découle donc que pour constituer un territoire numérique, communicant et écoresponsable, il ne faut pas se jeter à corps perdu sur la dernière technologie à la mode mais au contraire s’appuyer sur des technologies existantes et éprouvées dont les services et débits seront adaptés aux besoins des services numériques territoriaux.  

La sobriété carbone d’un territoire numérique sera obtenue en abaissant les émissions qui se voient, donc celles dues à la combustion d’énergies fossiles, et en réduisant les émissions qui ne se voient pas, donc celles liées aux produits.

Pour cela, il va falloir d’une part que le numérique permette de réduire la pollution liée à la circulation des véhicules et d’optimiser les processus d’exploitation du territoire et d’autre part que le numérique apporte ses services tout en utilisant un maximum d’infrastructures existantes.  

IP est un allié précieux dans cette démarche du fait qu’il est très versatile et adaptable à différents types de media qu’ils soient radio, lumineux ou constitué par des câbles de communication à paires torsadées, à fibres optiques, coaxiaux ou encore par des câbles électriques.  

 

Comment faire ?

Prenons quelques exemples :  

  • Afin de réduire la pollution sur le territoire, il y a un intérêt à asservir les feux tricolores des carrefours en fonction de la charge de circulation des différentes voies qui y aboutissent de façon à fluidifier le trafic. Ces feux pourraient être connectés au réseau numérique par le câble électrique qui les distribue, ils seraient ainsi asservis à des capteurs connectés au réseau par une technologie radio de bas débit et remonteraient en temps réel leur état fonctionnel.
  • Afin d’optimiser le process de relève des poubelles, il y aurait un intérêt à exploiter des poubelles connectées par voie radio de bas débit de façon à rendre plus efficace et plus économe la collecte des déchets ainsi son opérateur en charge pourrait savoir à l’avance où se trouvent les poubelles à relever et en connaitre à l’avance le poids et la nature des déchets ce qui lui permettra d’utiliser un véhicule au tonnage adapté et d’optimiser ses trajets de relève et d’identifier les usagers les plus producteurs de déchets.    
  • Les luminaires du territoire gagneraient à être connectés et asservis à la présence.  Ainsi celui qui les opère serait informé en temps réel de tout dysfonctionnement et leur éclairage ne serait activé qu’en cas de présence à proximité, ce qui permettra d’en réduire la consommation et la pollution lumineuse qu’ils génèrent. Là encore il est possible de connecter ces équipements au réseau par le câble électrique qui les alimente permettant ainsi de réutiliser des produits existants donc d’abaisser les couts et d’éviter les émissions carbone liées à l’installation d’une nouvelle infrastructure tout en mutualisant leur usage pour le support de deux fonctions : l’alimentation électrique et l’échange d’informations.

Beaucoup d’autres services écoresponsables pourraient être rendus par le numérique aux territoires, sans être exhaustif nous allons donner ici quelques exemples :

  • Les espaces verts gagneraient à être équipés de capteurs hygrométriques radio et de mesures de nutriments présents dans le sol, afin d’économiser l’eau et de donner aux plantes uniquement que les nutriments qui leur sont nécessaires.
  • Le réseau de distribution d’eau gagnerait à être pourvu de détecteurs de fuites afin d’éviter les 20 à 30% d’eau perdue par les canalisations comme il est trop fréquemment constaté.
  • Afin de préserver la santé des usagers du territoire, il serait pertinent de l’équiper des mesureurs radio de qualité de l’air.  Les citoyens ainsi informés peuvent adapter leurs activités en fonction.
  • L’installation de capteurs radio de présence de véhicule permettrait de gérer plus efficacement le stationnement sur l’espace public et l’intégration sur le réseau territorial des systèmes de gestion de parkings privés permettrait d’étendre cette espace à une exploitation publique temporaire.
  • La création d’un Smart Grid au sein d’un quartier permettrait d’étendre l’autoconsommation de l’énergie renouvelable aux bâtiments voisins permettant ainsi de réduire l’usage d’énergie issue de ressources naturelles non-renouvelables.

 

Une approche globale…

Cependant, le numérique n’est pas le seul vecteur d’écoresponsabilité et de sobriété énergétique du territoire, les politiques d’aménagement du territoire et celles des opérateurs qui en exploitent les infrastructures vont devoir évoluer. 

En effet, la première mesure à prendre pour réduire la pollution issue des véhicules thermiques va consister à rapprocher les lieux d’habitation des lieux de travail.  Il faudra pour cela aller vers une mixité des usages des bâtiments dans un même quartier ou arrondissement.  

Pour que l’énergie renouvelable soit exploitée et partagée efficacement au sein d’un quartier, il va falloir que l’opérateur du réseau de distribution d’énergie revoit la partie terminale de son réseau de façon que l’énergie produite puisse être partagée à partir de son poste local de moyenne tension, pour éviter une grosse part des pertes liés aux transports de l’électricité entre son lieu de production et son lieu de consommation, il en résulte que plus cette distance sera courte moins nous aurons de perte en ligne et meilleur sera le rendement.  

En conclusion, pour que le numérique apporte les avancées écologiques et les économies énergétiques souhaitées, il est indispensable d’être vigilant aux technologies employées, de privilégier l’usage de solutions s’appuyant le plus possible sur l’existant et les moins énergivores possibles, sous peine de perdre les bénéfices des apports du numérique. 

Pour plus d’efficacité, le déploiement du numérique devra s’accompagner de mesures politiques d’aménagement du territoire et de révision de l’approche technique et du modèle économique des acteurs qui en opèrent les infrastructures et les aménagements.

Un article signé Gilles Genin, Président directeur général d'Ingetel-bet

 

Crédit photo: Donna Elliot via Unsplash

 

 

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[1] https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/production-delectricite

[2] https://www.huffingtonpost.fr/2015/11/28/gaz-effet-serre-sources-co2-industrie-electricite-chauffage-transport_n_8591192.html

[3] https://www.insee.fr/fr/statistiques/2015759

[4] https://www.greenit.fr/2011/12/22/les-produits-electroniques-embarquent-4-des-emissions-mondiales-de-co2/

[5] https://lexpansion.lexpress.fr/high-tech/5-choses-a-savoir-sur-l-arrivee-de-la-4g-en-france_1403231.html

[6] https://www.lightreading.com/asia-pacific/operators-starting-to-face-up-to-5g-power-cost-/d/d-id/755255

[7] https://spectrum.ieee.org/energywise/telecom/wireless/will-increased-energy-consumption-be-the-achilles-heel-of-5g-networks

[8] https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/coop-201706_rapport.pdf

[9] https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/guide-pratique-impacts-smartphone.pdf

[10] http://www.leparisien.fr/high-tech/premiers-tests-de-la-5g-en-conditions-reelles-pour-bouygues-impressionnant-04-07-2018-7807254.php

 

Consulter l'article précédent :  #8 - Le bas carbone passe par la prise en charge collective des enjeux d’usages et de qualité de vie


           

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