Présentation des cours lownum
Fondamental :
Portail : lownum.fr
Supports : librecours.net
Lownum1 : ~50h
Lownum2 : ~50h
IS03 (version UTC) : ~120h (lownum1 + lownum2 + quelques cours invités + quelques exercices complémentaires)
Cours : rappel des enjeux environnementaux, histoire de l'industrie, les risques philosophiques de la lowtechisation, présentation de recherche en conception écologique numérique...
Présentation à la radio, carnet de notes individuel et auto-évaluation
NB : cours sous forme de conférences interactives : 1h15 de présentation, 3 questions, 15 minutes de préparation en groupes, 3x10 minutes de restitution orale, 3 restitutions écrites
Lowtechisation et numérique en bref
Objectifs du cours lowtechisation et numérique
Fondamental :
Savoir mener une démarche de conception dans une optique de lowtechisation en lien avec le domaine du numérique
Méthode : Objectifs pédagogiques spécifiques
Savoir décrire, maquetter et argumenter un projet de lowtechisation dans le domaine du numérique
Savoir mobiliser des outils méthodologiques pour gérer la phase de conception en amont d'un projet (état de l'art, idéation, maquettage)
Savoir mener une évaluation qualitative réflexive a priori dans un contexte de conception
Savoir utiliser le concept de lowtechisation et les concepts associés dans le cadre d'un discours sur le numérique
Savoir mobiliser et critiquer les notions de besoin, de fonction et d'impact dans le cadre d'un projet d'ingénierie
Méthode : Objectifs pédagogiques transversaux
Savoir rechercher de l'information et faire un état de l'art
Savoir travailler en groupe et en autonomie dans le contexte d'une approche agile
Savoir publier de l'information en ligne
Savoir communiquer en contexte professionnel
Pourquoi et comment "lowtechiser" ?
Fondamental :
Proposer des outils méthodologiques pour permettre à l'ingénieur de (re)concevoir des objets ou dispositifs trop complexes ou inappropriés sur le plan social ou environnemental.
Pourquoi ?
réduire l'empreinte environnementale des humains (soutenabilité),
réduire les effets délétères des humains sur les humains (responsabilité),
réduire la dépendance à la technique des humains (convivialité).
Lowtechisation = convivialité + soutenabilité + responsabilité
Comment ?
adresser la complexité fonctionnelle,
rediriger l'innovation vers des valeurs sociales et écologiques.
Démarche : état de l'art, idéation, maquettage, évaluation, publication
Pourquoi "numérique" ?
La lowtechisation contre le technosolutionnisme (tout contre)
Le numérique est d'emblée dans le champ du high-tech et force à réfléchir à la limite (exemplarité).
Toutes les autres technologies humaines dépendent aujourd'hui du numérique donc on touche tous les ingénieurs (transversalité).
Une alternative au techno-solutionnisme
Pré-requis ou préalables
Introduction
Formation aux enjeux sociaux et environnementaux : travaux du GIEC, limites planétaires, théorie du donut, ACV...
Introduction aux grands principes des impacts du numérique : impact de la fabrication, impact croissant...
Rappels des enjeux environnementaux et sociaux
Limites planétaires
Pour avoir une bonne vision de l'empreinte des services numériques, quels seraient les indicateurs qui pourraient être utilisés ?
Réchauffement climatique
Épuisement des ressources non renouvelables (pétrole, gaz)
Consommation d'eau
Consommation d'énergie primaire (énergie avant toute transformation)
Émission de particules fines (production d'énergie, transport)
Radiation ionisantes (effet de la radioactivité)
Impact sur la biodiversité (extinction, mutation d'espèces)
Pour avoir une bonne vision de l'empreinte des services numériques, quels seraient les indicateurs qui pourraient être utilisés ?
Réchauffement climatique
Épuisement des ressources non renouvelables (pétrole, gaz)
Consommation d'eau
Consommation d'énergie primaire (énergie avant toute transformation)
Émission de particules fines (production d'énergie, transport)
Radiation ionisantes (effet de la radioactivité)
Impact sur la biodiversité (extinction, mutation d'espèces)
L'analyse du cycle de vie
Pour mieux comprendre et réduire l'impact d'un service, il est préconisé d'évaluer l'impact environnemental du service numérique dans son ensemble : de sa création à sa fin de vie. On mettra alors en œuvre une Analyse du Cycle de Vie (ACV). Ainsi en élargissant notre vision, en essayant de lister tous les indicateurs pertinents et en mesurant le service numérique dans son ensemble, nous disposons d'une vision holistique qui permet d'adapter la conception des services ainsi que nos usages.
Pour autant, se limiter à certains indicateurs et à un périmètre plus restreint permet de faciliter la mesure, ce qui peut être une bonne première étape pour comparer ou identifier des pistes d'amélioration.
Limites planétaires
Exponentielle
Quelles phrases décrivent une croissance exponentielle ?
Le PIB a crû de 5 % par an entre 1950 et 1970.
Depuis 2010, le nombre d'objets connectés est multipliée par 10 tous les 5 ans (Green IT, 2019).
La circonférence d'un chêne augmente de 1 à 1,5 cm par an.
La consommation d'énergie finale du numérique dans le monde augmente d'environ 6 % par an (TheShiftProject, 2021).
Mes économies augmente de 1 000 euros par an.
La quantité mondiale de données numériques double tous les 2 à 3 ans (The conversation, 2021).
J'ai mis mes économies sur un livret A car le taux d'intérêt est de 0,5 % par an.
Un peertubeur met une vidéo de plus chaque mois sur sa chaîne.
Quelles phrases décrivent une croissance exponentielle ?
Le PIB a crû de 5 % par an entre 1950 et 1970.
Depuis 2010, le nombre d'objets connectés est multipliée par 10 tous les 5 ans (Green IT, 2019).
La circonférence d'un chêne augmente de 1 à 1,5 cm par an.
La consommation d'énergie finale du numérique dans le monde augmente d'environ 6 % par an (TheShiftProject, 2021).
Mes économies augmente de 1 000 euros par an.
La quantité mondiale de données numériques double tous les 2 à 3 ans (The conversation, 2021).
J'ai mis mes économies sur un livret A car le taux d'intérêt est de 0,5 % par an.
Un peertubeur met une vidéo de plus chaque mois sur sa chaîne.
Biais de la croissance exponentielle
La plus grande faiblesse de l'espèce humaine vient de son incapacité à comprendre la fonction exponentielle.
Attention :
Un phénomène régi par une exponentielle peut croître extrêmement vite et soudainement, contrairement à un phénomène linéaire.
Définition : Biais de la croissance exponentielle
Le biais de la croissance exponentielle décrit le fait que le cerveau humain a tendance à minimiser la croissance des fonctions exponentielles.
Exemple : Échiquier et grain de riz
On doit placer 1 grain de riz sur la première case d'un échiquier, puis 2 sur la deuxième case, puis 4 sur la troisième, puis 8 sur la quatrième, et ainsi de suite en continuant de doubler à chaque case.
Nous estimerons intuitivement qu'il faudra une assiette ou sac de riz pour remplir ainsi l'échiquier.
Or il faudra pour y parvenir 18 milliards de milliards de grains de riz, soit plus de 700 milliards de tonnes, c'est à dire environ 1500 ans de la production mondiale actuelle...
Fondamental :
La notion de croissance exponentielle est aujourd'hui essentielle, en particulier parce que l'économie mondiale repose sur la croissance exponentielle du PIB.
Parallèlement, l'empreinte écologique croît également de façon exponentielle.
+1.5°
Si ces émissions continuent à la vitesse actuelle, quand atteindrons-nous un réchauffement de +1,5°C depuis le début de la révolution industrielle ?
Entre 2030 et 2052
Entre 2052 et 2075
Entre 2075 et 2100
Si ces émissions continuent à la vitesse actuelle, quand atteindrons-nous un réchauffement de +1,5°C depuis le début de la révolution industrielle ?
Entre 2030 et 2052
Entre 2052 et 2075
Entre 2075 et 2100
Au rythme actuel, les 1,5°C d'augmentation seraient atteints entre 2030 et 2052. Cet accroissement de la température globale est directement lié aux activités humaines et à l'émission de gaz à effet de serre. Dans ce contexte le GIEC a écrit un rapport (GIEC, 2019) sur les conséquences d'un réchauffement planétaire de 1,5°C. Afin d'évaluer les impacts du réchauffement global sur le écosystèmes et les humains, les scientifiques du GIEC utilisent de multiples indicateurs qui mesurent différents risques. La conclusion est sans appel : un réchauffement supérieur à 1,5°C ferait courir des risques beaucoup plus importants à l'humanité ? Afin de ne pas dépasser 1,5°C, le GIEC "requiert des mesures fortes et immédiates" et rappelle que chaque 10ème de degré compte ! |
Réchauffement climatique
Biodiversité
Extractivisme
Quels sont les principaux problèmes liés à l'extraction des terres rares ?
Elles sont peu répandues sur Terre
La demande pose des problèmes géopolitiques
Leur extraction consomme beaucoup d'eau
Leur extraction produit des déchets toxiques
Quels sont les principaux problèmes liés à l'extraction des terres rares ?
Elles sont peu répandues sur Terre
La demande pose des problèmes géopolitiques
Leur extraction consomme beaucoup d'eau
Leur extraction produit des déchets toxiques
Les terres rares sont un groupe de métaux aux propriétés voisines comprenant le scandium 21Sc, l'yttrium 39Y et les quinze lanthanides.
Ces métaux sont, contrairement à ce que suggère leur appellation, assez répandus dans la croûte terrestre, à l'égal de certains métaux usuels.” (source : Wikipédia [11/02/2022]).
On parle de rareté car leur extraction est laborieuse, nécessite de grands espaces, une grande quantité d'eau et d'énergie, et peut avoir des conséquences dramatiques pour les régions productrices. Pour extraire les terres rares, on injecte des produits chimiques extrêmement nocifs dans le sol. Et il y a une telle demande pour ces métaux que cela peut engendrer des tensions économiques ou entre états.
Donut
Impacts sociaux et environnementaux du numérique
Introduction
À quoi ressemble la dématérialisation
Regardons un peu à quoi ressemble la dématérialisation :
Artists Unknown Fields Division traced the global supply chain of rare earth elements – the 17 most sought after minerals in the world, used in high-end electronics and green technologies – to their source at a toxic lake in Inner Mongolia.
What is Luxury? - Object in Focus: Rare Earthenware by Unknown Fields Division, aperi.tube.
Smartphones vendus
Combien de smartphones ont été vendus dans le monde en 2019 ?
environ 10 millions
environ 100 millions
environ 1 milliard
environ 10 milliards
Combien de smartphones ont été vendus dans le monde en 2019 ?
environ 10 millions
environ 100 millions
environ 1 milliard
environ 10 milliards
Près de 1,4 milliard de smartphones neufs ont été vendus en 2019 !
Ce chiffre a légèrement baissé en 2020 à cause de la crise du COVID mais le remplacement des smartphones pour l'utilisation de la 5G devrait à nouveau booster les ventes.
La durée d'utilisation moyenne d'un smartphone en France se situe entre 20 et 24 mois, autrement dit beaucoup moins que leur durée de vie possible en y faisant attention et en changeant la batterie.
Quoi qu'il en soit, si on prend une durée de vie moyenne de 3 ans pour un smartphone, nous pouvons estimer que le nombre de smartphones en usage dans le monde est de l'ordre de 4 milliards, plus un très grand nombre qui attendent dans des tiroirs.
Source : France Stratégie, 2020, "La consommation de métaux du numérique : un secteur loin d'être dématérialisé" [09/02/2022]
Cycle de vie
Quelle est la phase du cycle de vie qui concentre le plus d'impacts environnementaux pour les objets numériques ?
La fabrication
L'usage
Le transport
Le traitement de fin de vie
Quelle est la phase du cycle de vie qui concentre le plus d'impacts environnementaux pour les objets numériques ?
La fabrication
L'usage
Le transport
Le traitement de fin de vie
La phase de fabrication, qui inclut toutes les opérations nécessaires, de l'extraction des matières premières jusqu'à l'assemblage finale de l'objet, concentre une grande partie des impacts :
épuisement des ressources,
consommation de grandes quantité d'eau,
utilisation et rejet de produits toxiques
mais aussi utilisation de combustibles fossiles émetteurs de gaz à effet de serre.
Si on regarde plus finement les différentes étapes de fabrication, c'est la production de la carte électronique qui génère la majorité des gaz à effet de serre.
Exemple : Émissions de carbone d'un iPhone 12 au cours de son cycle de vie :
83% production
2% transport
14% use
<1% end-of-life
Quelle est l'empreinte environnementale d'un terminal aux différentes étapes de son cycle de vie ?
Impacts de la fabrication
Quels impacts environnementaux sont significatifs lors de la fabrication des objets numériques ?
Gaz à effet de serre
Toxicité
Utilisation d'eau douce
Épuisement des métaux
Quels impacts environnementaux sont significatifs lors de la fabrication des objets numériques ?
Gaz à effet de serre
Toxicité
Utilisation d'eau douce
Épuisement des métaux
Matériaux dans un smartphone
Combien y a-t-il d'éléments du tableau périodique différents dans un smartphone ?
Entre 10 et 20
Entre 20 et 30
Entre 30 et 50
Plus de 50
Combien y a-t-il d'éléments du tableau périodique différents dans un smartphone ?
Entre 10 et 20
Entre 20 et 30
Entre 30 et 50
Plus de 50
Un smartphone contient plus de 50 éléments différents !
Une très grande partie sont des métaux, parfois communs (Acier, Cuivre, Zinc, Aluminium, ...) mais aussi précieux (Or, Argent, ...), voire rares (Tantale, Niobium, Indium, Hafnium, Palladium, ...). De nombreux métaux spécifiques sont utilisés pour leurs propriétés physico-chimiques spécifiques à l'implémentation des nombreuses fonctionnalités d'un smartphone. Par exemple, le Néodyme et le praséodyme sont utilisés pour produire les vibrations du téléphone. Il est frappant de constater qu'avec le progrès technologique le nombre d'éléments nécessaires à leur fabrication ne cesse d'augmenter. Nous sommes passés d'une économie fondée sur l'exploitation de moins d'une dizaine de métaux à la fin du 19ème siècle à celle de plus de 60 aujourd'hui. |
Source : Rapport du sénat, 100 millions de téléphones portables usagés : l'urgence d'une stratégie, 2021 [09/02/2022]
Bloqueur de pub
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Réduire l'impact direct du numérique
Réduire l'impact indirect du numérique
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Réduire l'impact direct du numérique
Réduire l'impact indirect du numérique
Réduire l'impact direct du numérique
Il limite les données transmises et collectées (et donc l'impact direct du numérique)
Réduire l'impact indirect du numérique
Il limite la fonction de génération de consommation de produit de la publicité (et donc l'impact indirect du numérique financé par la publicité).
Impacts du télétravail
En généralisant le télétravail grâce au numérique, nous allons réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Vrai
Faux
En généralisant le télétravail grâce au numérique, nous allons réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Vrai
Faux
On ne sait pas...
Intuitivement, l'impact du télétravail semble largement positif au niveau environnemental grâce notamment à la réduction du trafic routier. Pourtant, la balance environnementale globale du télétravail est plus complexe à établir qu'il n'y paraît. De nombreux effets indirects viennent ainsi réduire les bénéfices environnementaux attendus. Pour ce qui est du télétravail comme pour de nombreux autres sujets, il faut être vigilant à ne pas faire de corrélations trop simples qui ne permettent pas de rendre compte de la complexité nos systèmes sociétaux et économiques.
Source : rapport de l'ADEME sur la Caractérisation des effets rebond induits par le télétravail, Septembre 2020.
Exercice : impacts sociaux du numérique
Discutez pour chacun des domaines suivants les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a selon votre expérience ; illustrez avec des exemples.
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur l'éducation ?
Benedetto-Meyer, Marie, Anca Boboc, et Jean-Luc Metzger. « Se former avec le numérique : entre exigence d’autonomie et quête de régulation ». Communication Organisation 56, nᵒ 2 (2019): 47‑61. https://www.cairn.info/revue-communication-et-organisation-2019-2-page-47.htm.
Barber, Michael, Katelyn Donnelly, Saad Rizvi, and Lawrence Summers. 2013. “An Avalanche Is Coming: Higher Education and the Revolution Ahead.” Institute for Public Policy Research, London, UK. [Texte et notes de lecture : http://aswemay.fr/co/ndlBarber2013.html]
Exemple :
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur les adolescents ?
Exemple :
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur la santé mentale ?
Areàn, Patricia A., Kien Hoa Ly, et Gerhard Andersson. « Mobile technology for mental health assessment ». Dialogues in Clinical Neuroscience 18, nᵒ 2 (30 juin 2016): 163‑69. https://doi.org/10.31887/DCNS.2016.18.2/parean.
Firth, Joseph, John Torous, Brendon Stubbs, Josh A. Firth, Genevieve Z. Steiner, Lee Smith, Mario Alvarez-Jimenez, et al. « The “Online Brain”: How the Internet May Be Changing Our Cognition ». World Psychiatry 18, nᵒ 2 (2019): 119‑29. https://doi.org/10.1002/wps.20617.
Manach, Jean-Marc. « Confinement : la santé mentale s’est détériorée chez les jeunes anglais qui n’avaient pas accès à un ordinateur ». NextInpact, 2022. https://www.nextinpact.com/article/70389/confinement-sante-mentale-sest-deterioree-chez-jeunes-anglais-qui-navaient-pas-acces-a-ordinateur.
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur la médecine ?
Saliou, Mathilde. « Apprentissage fédéré et usage des mégadonnées : ce que l’IA peut pour la santé ». Next Inpact, 2023. https://www.nextinpact.com/article/71015/apprentissage-federe-et-usage-megadonnees-ce-que-lia-peut-pour-sante.
Braun, Matthias. « Represent Me: Please! Towards an Ethics of Digital Twins in Medicine ». Journal of Medical Ethics 47, nᵒ 6 (1 juin 2021): 394‑400. https://doi.org/10.1136/medethics-2020-106134.
Exemple :
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur l'agriculture ?
Traversari, Silvia, Sonia Cacini, Angelica Galieni, Beatrice Nesi, Nicola Nicastro, et Catello Pane. « Precision Agriculture Digital Technologies for Sustainable Fungal Disease Management of Ornamental Plants ». Sustainability 13, nᵒ 7 (janvier 2021): 3707. https://doi.org/10.3390/su13073707.
Clapp, Jennifer, et Sarah-Louise Ruder. « Precision Technologies for Agriculture: Digital Farming, Gene-Edited Crops, and the Politics of Sustainability ». Global Environmental Politics 20, nᵒ 3 (1 août 2020): 49‑69. https://doi.org/10.1162/glep_a_00566.
Exemple :
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur la citoyenneté ?
Exemple :
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur les organisations professionnelles ?
Frimousse, Soufyane, et Jean-Marie Peretti. « Travail et organisation hybrides en question(s) ». Question(s) de management 40, nᵒ 3 (23 septembre 2022): 121‑52. https://www.cairn.info/revue-questions-de-management-2022-3-page-121.htm.
Charbonnier-Voirin, Audrey, Laura Marret, et Carolina Paulo. « Les perceptions de la marque employeur au cours du processus de candidature ». Management Avenir 94, nᵒ 4 (11 septembre 2017): 33‑55. https://www.cairn.info/revue-management-et-avenir-2017-4-page-33.htm.
Quels sont les impacts positifs et/ou négatifs que le numérique a sur la bureaucratie ?
Abdou, Ahmed Mohammad. « Good Governance and COVID-19: The Digital Bureaucracy to Response the Pandemic (Singapore as a Model) ». Journal of Public Affairs 21, nᵒ 4 (1 novembre 2021): e2656. https://doi.org/10.1002/pa.2656.
Bretesché, Sophie. « Transformation numérique : chronique d’une bureaucratisation annoncée ». Communication Organisation 56, nᵒ 2 (2019): 19‑31. https://www.cairn.info/revue-communication-et-organisation-2019-2-page-19.htm.
Albouy, Xavier, et Gilles Jeannot. « Ce que le numérique fait à la bureaucratie ». Action publique. Recherche et pratiques, nᵒ 15 (2022): 6‑14. https://hal-enpc.archives-ouvertes.fr/hal-03938247.
Tréguer, Félix. « Face à l’automatisation des bureaucraties d’État, l’accommodement ou le refus ? », 1 septembre 2022, 337. https://shs.hal.science/halshs-03412142.