Évaluation des impacts socio-écologiques du numérique et avec le numérique

• 16 facteurs (PEF2021)

• développés en 2013 par la commission européenne, version 3.1 publiée en 2022,

• présentés dans le PEFCR (PEF Category Rules) : norme européenne visant à homogénéiser les analyses de cycle de vie environnementales au niveau européen en proposant des critères communs, notamment une catégorisation des facteurs d'impact environnementaux,

• amalgames de facteurs mesurables provenant de plusieurs travaux scientifiques, centrés sur l'humain (par exemple, peu de prise en compte de la biodiversité).

1. climate change (kg CO_{2 eq}) : impact sur le changement climatique

2. ozone depletion (kf CFC-11_eq) : impact sur la couche d'ozone

3. human toxicity, cancer (CTU_h) : impact toxique cancérigène sur les humains

4. human toxicity, non-cancer (CTU_h) : impact toxique non-cancérigène sur les humains

5. particulate matter (incidence de maladie) : impact de l'émission de particules fines sur les humains

6. ionising radiation (kBq U²³⁵_eq) : impact de l'exposition aux radiation sur les humains

7. photochemical ozone formation (kg NMVOC_eq) : impact de la formation de smog sur les humains

8. acidification (mol H⁺_eq) : impact de l'acidification des sols et des océans

9. eutrophication, terrestrial (mol N_eq) : impact de l'excédent d'azote dans les terres

10. eutrophication, freshwater (kg P_eq) : impact de l'excédent de phosphore dans les eaux douces

11. eutrophication, marine (kg N_eq) : impact de l'excédent d'azote dans les eaux marines

12. ecotoxicity, freshwater (CTU_e) : impact toxique sur les éco-systèmes des eaux douces

13. land use (plusieurs métriques) : impact sur la condition des terres (qualité du sol, production biotique, résistance à l'érosion, reaaprovisionnement des nappes phréatiques, capacité de filtrage)

14. water use (m³ world_eq) : impact sur la diminution d'eau

15. resource use, mineral and metal (kg Sb_eq) : impact sur la diminution des ressources en minéraux et métaux (Sb = antimoine)

16. resource use, fossils (MJ) : impact sur la diminution des ressources fossiles

Pour comparer les impacts entre eux, il faut utiliser des opérations de normalisation et pondération :

• La normalisation a pour objectif de transformer les mesures de chaque facteur dans des indices de même grandeurs. Pour les PEF, on ramène la mesure d'un facteur à l'impact moyen d'un être humain sur le facteur pendant une année (qui peut déjà être déraisonnable). Des valeurs moyennes sont données par la commission européenne dans PEFCR2017.

• La factorisation a pour objectif de pondérer les facteurs en fonction de leur importance relative. Pour les PEF, ce poids a été déterminé à la fois par des experts et le grand public, par un processus de questionnaire (expert/grand public) et de discussions (expert seulement), en tenant compte de la confiance (ou du manque de confiance) des experts sur cette importance (JRC Weighting).

• ACV des impacts environnementaux du numérique en France pour l'année 2022 de l'ADEME ADEME, 2025.

• 8 indicateurs PEF utilisés représentant plus de 80% des résultats pondérés globaux :

  • climate change,

  • particule matter,

  • ionising radiation,

  • photochemical ozone formation,

  • acidification,

  • ecotoxicity (freshwater),

  • resource use (fossils),

  • resource use (mineral and metal).

• plus 3 indicateurs de flux :

  • matières premières (en kg),

  • énergie primaire (en Mj),

  • énergie finale (en Mj).

• ACV des impacts environnementaux du numérique dans le monde pour l'année 2023 de GreenIT GreenIT, 2025.

• 7 indicateurs PEF utilisés représentant plus de 80% des résultats pondérés globaux :

  • climate change,

  • particule matter,

  • ionising radiation

  • acidification,

  • eutrophication (freshwater),

  • resource use (fossils),

  • resource use (mineral and metal).

• plus 1 indicateur de flux :

  • énergie primaire (en Mj).

au niveau mondial :

• 30, 5 milliards d'équipements (niveau 1) utilisés par 5,35 milliards d'internautes,

• 3,4% des émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) = 26,9% de la limite planétaire sur le climat,

pour la France :

• 4,4% des émissions de GES

• niveau 1 - terminaux utilisateurs : ordinateurs fixes, ordinateurs portables, téléphones portables, téléphones fixes, tablettes, téléviseurs, écrans, vidéoprojecteurs, imprimantes, boîtes internet, consoles de jeux, objets connectés (partie communicante).

• niveau 2 - réseau : câbles cuivre, fibres optiques, routeurs (sur site, d'agrégation, de collecte, etc.), antennes.

• niveau 3 - datacenters : serveurs de calcul, équipements de stockage, équipements réseau, batteries, onduleurs, climatisation, consommation électrique.

Mêmes exclusions dans les deux ACV ADEME, 2025 et GreenIT, 2025, principalement :

• niveau 1 : chargeurs, petits périphériques (claviers, souris, lecteurs DVD, etc.), imprimantes 3D, appareils photos, tableaux blancs interactifs, lecteurs MP3, caisses enregistreuses, distributeurs de billets, caméras de sécurité.

• niveau 2 : répéteurs wifi, faisceaux hertziens, satellites, câbles sous-marins, équipements réseaux à l'international.

• niveau 3 : bâtiments, maintenance, petits équipements.

• phase de fabrication : extraction des minerais, fabrication des composants, acheminement des composants, assemblage.

• phase de distribution : transport du produit jusqu'à l'usager, packaging, manuels d'utilisation.

• phase d'usage : utilisation du produit, consommables compris, reconditionnement total.

• phase de fin de vie : recyclage, reconditionnement partiel, mise aux déchets.

Fabrication, Distribution et fin de vie sont aggrégées, mais la fabrication est la seule phase réellement significative parmi les trois.

Un précédent ACV de GreenIT sur le numérique en Europe en 2020 GreenIT, 2021 offre des chiffres plus proches de l'ACV de l'ADEME en France. La disparité entre les deux tableaux semble ainsi plus liée au changement de frontières des systèmes qu'à la modélisation ou aux données.

Fabrication, Distribution et fin de vie sont aggrégées, mais la fabrication est la seule phase réellement significative parmi les trois.

• Les terminaux utilisateurs, en particulier leur fabrication, est la première cause d'impacts environnementaux en France, suivie par l'utilisation des datacenters. En particulier, ils sont tous deux responsables de plus de 70% de l'impact sur le climat.

• L'utilisation des datacenters est la seconde cause d'impacts environnementaux, principalement à cause de l'utilisation de datacenters internationaux qui ont un mix énergétique trés carboné.

• La phase d'utilisation a un très fort impact climatique, globalement partagé entre les trois niveaux (les terminaux utilisateurs étant les plus impactant). Cela est dû au mix énergétique mondial trés carboné en moyenne par rapport au mix énergétique français.

• Les terminaux utilisateurs sont le niveau d'équipement ayant le plus fort impact sur l'environnement. En particulier l'utilisation de minerais et l'émission de radiations pour la fabrication, et l'impact sur le climat, l'acidification, et l'émission de particules fines pour l'utilisation.

Une analyse par type d'équipements ajoute les informations suivantes :

• Les quatre équipements utilisateurs ayant le plus d'impact sont par ordre décroissant les téléviseurs (16 à 31%), les objets connectés (11%), les smartphones (5 à 10%), et les vidéoprojecteurs (2 à 6%). Les moniteurs, ordinateurs portables et de bureau sont à la suite. A noter l'importance des obets connectés, du à l'explosion de l'IoT (15 milliards d'objets connectés dans le monde) qui risque de significativement augmenter.

• Parmi les datacenters, les serveurs IA émettent déjà 4% du GES du numérique. En particulier, leur consommation énergétique est énorme : alors qu'ils ne représentent que 2% des serveurs, ils consomment 18% de l'électricité des datacenters. Et les projections futures voient leur proportion augmenter très rapidement dans les prochaines années.

• La décarbonation du mix énergétique est un moyen extrêmement efficace pour diminuer certains impacts environnementaux dus à l'utilisation du numérique (notamment l'impact climatique et d'acidification). Cependant, elle a peu d'effet sur d'autres impacts (émission de particules fines) et l'utilisation de centrales nucléaires peut au contraire avoir un impact plus important sur l'émission de radiations. A noter également que cette diminution de l'impact climatique peut amener dans le futur à un effet rebond.

• Le nombre très important de terminaux utilisateurs en font le niveau d'équipements ayant le plus fort impact sur l'environnement. Les principaux équipements en question sont les téléviseurs, toujours plus nombreux et plus grands, et les objets connectés, dont le nombre explose et qui sont généralement allumés 24h/24.

• La consommation des serveurs IA est un risque significatif d'augmentation de l'impact environnemental du numérique : ils consomment bien plus d'énergie que les autres serveurs, et leur nombre risque d'exploser dans les prochaines années.