5G et Environnement : un livre blanc du CSF Infrastructures Numériques

LA FILIÈRE INFRASTRUCTURES NUMÉRIQUES PUBLIE LE NOUVEAU LIVRE BLANC « 5G ET ENVIRONNEMENT »

À l’heure où la 5G est au cœur des débats environnementaux, le groupe de travail 5G du Comité Stratégique de Filière Infrastructures Numériques, copiloté par l’AFNUM et la Fédération Française des Télécoms, étudie, à travers le livre blanc « 5G et environnement », l’impact environnemental de la 5ème génération de systèmes mobiles. Ce travail collectif répond aux nombreuses interrogations liées aux possibles impacts environnementaux associés au déploiement de la 5G. Ce questionnement est légitime, mais les prises de position s’appuient parfois sur des arguments partiels, et il nous paraît utile de les compléter ou de les corriger pour contribuer à un débat de société sain et argumenté. Les premières études sur l’impact de l’introduction de la 5G sur les réseaux, montrent que la 5G permet une réduction importante de la consommation énergétique des stations de base par rapport à la consommation en 4G et que cette baisse s’amplifie avec le temps. Selon une récente étude de l’Arcep[[Arcep, Consommation énergétique des réseaux mobiles, mise à jour le 14 janvier 2022]], l’augmentation du réseau mobile par la 5G en complément de la 4G et en lieu de la 4G seule, permettra pour la période 2021-2028 dans les zones à fort besoin capacitaire une baisse cumulée des consommations énergétiques allant jusqu’à 10 fois la consommation électrique des stations de base durant l’année 2020 et une baisse des émissions de GES (en phase d’usage) allant jusqu’à 8 fois celles de l’année 2020. Dans des zones moins denses, ces économies sont réduites mais restent très significatives : 3 fois l’énergie électrique consommée par les stations de base au cours de l’année 2020, et 2 fois les émissions de GES (en phase d’usage) au cours de l’année 2020. Selon la Commission européenne[[European Commission, Directorate-General for Communication, Supporting the green transition : shaping Europe’s digital future, Publications Office, 2020,]], les technologies numériques telles que l’IA, le calcul à haute performance et le stockage centralisé des données, pourraient permettre une réduction des émissions de GES égale à 7 fois les émissions générées par le secteur des TIC et une réduction des émissions mondiales pouvant aller jusqu’à 15 %. Aussi, plusieurs études montrent depuis 2010 une stabilité des émissions carbone associées au numérique alors même que le trafic réseau est en croissance exponentielle. Ainsi, l’impact du numérique est estimé à 2% des émissions de GES mondiaux en prenant en compte les réseaux, les centres de données et les équipements des clients. Cet impact descend à 1.3% si l’on exclut les téléviseurs et les écrans[3] (soit un périmètre restreint aux TIC). Si l’ensemble de ces constats permet une vision plus équilibrée de l’impact du numérique et de la 5G sur la consommation énergétique et les émissions carbone, il ne s’agit pas pour autant de se détourner de l’objectif de réduction des émissions de GES. En effet, les gains de performance énergétique évoqués ci-dessus pourraient à terme être contrebalancés par l’accroissement du nombre de terminaux connectés et ainsi ne pas permettre d’atteindre les objectifs de forte réduction des émissions carbone imposés par la COP 21. Il convient de ce fait de poursuivre les efforts, en particulier ceux visant l’allongement de la durée de vie de terminaux et un usage généralement plus sobre du numérique. En ce sens, la 5G présente un indéniable potentiel de réduction de l’empreinte environnementale des réseaux et peut également, grâce à ses externalités positives, contribuer à réduire de manière significative l’empreinte environnementale d’autres secteurs.

Contribution et éclairage du CSF Infrastructures Numériques sur la question environnementale associée au numérique et à la 5G

Contribution et éclairage du CSF Infrastructures Numériques sur la question environnementale associée au numérique et à la 5G Executive Summary À l’heure où la 5G est au cœur des débats environnementaux, le groupe de travail du CSF a souhaité, à travers ce livre blanc « Contribution et éclairage du CSF Infrastructures Numériques sur la question environnementale associée au numérique et à la 5G » aborder la question de la 5ème génération de système mobile de manière raisonnée et constructive afin d’évaluer d’une part l’impact environnemental véritable de la 5G et d’autre part, ses externalités positives sur d’autres secteurs.

Une 5ème génération de système mobile plus performante pour de nouveaux usages

Évolution de la 4G, la 5G a pour principal objectif d’améliorer et enrichir la qualité d’expérience actuelle sur les applications existantes et à venir, tout en répondant aux besoins croissants de connecter de plus en plus d’objets. La 5G vise une grande diversité d’applications, incluant le très haut débit mobile (eMBB), la connexion d’un nombre massif d’objets connectés (mMTC) et les communications critiques à très faible latence et très haute fiabilité (URLLC). Le très haut débit sera déployé grâce à la combinaison d’antennes dites « Massive MIMO » – qui émettent le signal uniquement dans la direction du mobile en communication – avec des fréquences plus élevées, dans les bandes 3,5 GHz et 26 GHz en particulier. La très faible latence, quant à elle, repose sur des technologies logicielles provenant du cloud et des systèmes d’information comme la virtualisation, mais également sur des optimisations des protocoles de communication. La 5G actuelle dite « Non-StandAlone », déployée selon l’option 3GPP [[3rd Generation Partnership Project : coopération entre organismes de normalisation en télécommunications tels que : l’UIT, l’ETSI, l’ARIB/TTC, le CCSA, l’ATIS et le TTA, qui produit et publie les spécifications techniques pour les réseaux mobiles.]], s’appuie largement sur les infrastructures 4G existantes et il faudra attendre la 5G « StandAlone » pour la concrétisation des usages 5G les plus performants et innovants.

Une évaluation scientifique de la 5G à l’aune de ses bénéfices et de ses risques

Les informations vulgarisées aujourd’hui sur cette nouvelle technologie provoquent des inquiétudes. Arguant le risque d’une consommation énergétique ascendante et difficilement contrôlable, les détracteurs de la 5G dénoncent aussi son impact environnemental. En gardant à l’esprit que la 5G ne peut s’entendre sans une appréhension globale des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC), les études scientifiques montreraient au contraire une certaine stabilité des émissions carbone associées au numérique alors même que les utilisations, et le trafic de données, sont exponentiels. En effet, cet impact du numérique est estimé à 2% des émissions de GES mondiaux en prenant en compte les réseaux, les centres de données et les équipements des clients y compris les téléviseurs. Cet impact a été évalué à 1.3% sans les TV et les écrans (périmètre plus classique des TIC)[[Chiffres extraits de l’étude Malmodin, J., 2020. The ICT sector’s carbon footprint. Presentation at the techUK conference in London Tech Week on ‘Decarbonising Data’, 2020.]]. En outre, l’un des intérêts majeurs de la 5G est d’avoir intégré la problématique de la consommation énergétique dès le début de sa conception. L’efficacité énergétique de la 5G devrait être, d’ici 2025, améliorée d‘un facteur x10 par rapport à la 4G, pour une amélioration à terme (2030) d’un facteur 20 ou plus. [[ 5G : energy efficiency by design”] ] Cela étant dit, cette vision optimiste de l’empreinte carbone du numérique ne doit pas nous détourner de l’objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre, réitéré lors de la COP21. L’évaluation de l’empreinte environnementale des réseaux doit être effectuée de manière systémique en prenant en compte à la fois les effets induits positifs du numérique sur l’empreinte carbone d’autres secteurs, les possibles effets rebonds, et, de manière plus transversale, les régulations et les pratiques d’usage qui pourraient être mises en place, y compris pour inciter à une certaine forme de sobriété. En ce sens, les nouvelles technologies comme la 5G peuvent potentiellement améliorer l’empreinte carbone d’autres secteurs, en réduisant jusqu’à 15% de leurs émissions carbone. La 5G pourrait ainsi être déployée dans de nombreux domaines afin d’améliorer l’efficacité énergétique et la productivité de ces derniers. Territoires intelligents, contrôle amélioré du processus de production dans l’industrie, réalité augmentée, gestion technique des bâtiments, optimisation des trajets et diminution du risque d’accidents sur la route, téléconsultation et télé-expertise sont autant de projets dont la concrétisation sera permise grâce à la connectivité de masse, l’amélioration de la qualité de service et des performances et la faible latence, propres à la 5G. D’un point de vue sociétal, la baisse des émissions de gaz à effet de serre ne se fera pas sans encourager à un usage plus sobre du numérique. S’il est admis que les terminaux représentent une part significative de l’impact carbone, l’allongement de leur durée d’utilisation ainsi que le réemploi et le reconditionnement sont autant de solutions moins énergivores pour agir de manière proactive sur l’impact environnemental de nos usages numériques. Le débat sur l’impact environnemental du numérique n’est pas clos. Cependant, ces délicates questions de société doivent être abordées avec une approche scientifique critique, qui mesure les apports économiques et les conséquences environnementales de l’innovation.

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À propos du CSF Infrastructures Numériques

Le 22 novembre 2018, le Conseil national de l’industrie a labellisé le Comité Stratégique de Filière « Infrastructures numériques » (« CSF »). Le Comité a identifié 4 projets structurants, dont les feuilles de route sont détaillées dans le contrat de filière. Tous font l’objet d’engagements réciproques industrie/État. La signature du contrat par l’industrie, les organisations syndicales, Régions de France et le Gouvernement en décembre 2019 a constitué un moment fort pour cette filière qui est un maillon essentiel de la numérisation de notre pays et dont le potentiel économique est considérable. La filière des infrastructures numériques rassemble les fabricants de composants et d’équipements réseaux, les opérateurs d’infrastructures fixe et mobile et de services de communications électroniques, les fabricants de matériels et câbles de communication/très haut débit et les industriels des réseaux d’initiative publique. Enfin, elle peut compter sur de nombreux centres de recherche et pôles de compétitivité pour favoriser son essor économique et développer les activités de R&D [Recherche et Développement]. – https://csf-infrastructures-numeriques.fr

À propos de l’AFNUM

L’AFNUM (Alliance Française des Industries du Numérique) est l’association professionnelle qui représente, en France, les équipementiers réseaux et les industriels du secteur de IT, de l’électronique grand public, des systèmes d’impression, de la photographie, des antennes et des objets connectés. Le poids économique des adhérentes de l’AFNUM est en France de 100.000 emplois, dont 32.500 emplois directs, pour 28 milliards d’euros de chiffre d’affaires. L’AFNUM est membre de la FIEEC, du MEDEF et de Digitaleurope. – https://www.afnum.fr

À propos de la Fédération Française des Télécoms

Créée le 24 septembre 2007, la Fédération Française des Télécoms (FFTélécoms) réunit les opérateurs de communications électroniques en France. Elle a pour mission de promouvoir une industrie responsable et innovante au regard de la société, de l’environnement, des personnes et des entreprises, de défendre les intérêts économiques du secteur et de valoriser l’image de ses membres et de la profession au niveau national et international. Pour réaliser ses missions, la Fédération organise dans l’intérêt de ses membres, un dialogue structuré et constant avec l’ensemble des parties prenantes du secteur et de son environnement institutionnel et privé. Elle privilégie chaque fois que possible la régulation ouverte. Elle assure de façon exigeante la représentation du secteur sur les questions d’intérêt commun dans le respect absolu des règles de la concurrence en vigueur. – https://www.fftelecoms.org

 

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