Episode #5 – La Convention Citoyenne pour le Climat et le débat sur la 5G. Accompagner l’évolution du numérique pour réduire ses impacts environnementaux

Avant de se demander si la 5G c’est le diable, ou le moyen de prouver que tu n’es pas amish, il faut savoir de quoi on parle. Et moi je savais pas vraiment. Alors j’ai demandé à l’internet et j’ai été bien contente de comprendre comment mon téléphone intelligent communiquait: ce sera la première partie de cet article et je vais essayer de t’expliquer ce que j’ai compris (parce que oui, la manière dont j’ai réussi à avoir mon bac S avec une spécialité en physique est encore un mystère irrésolu). 

Une fois la base technique posée, j’espère qu’on pourra se distancier des débats stériles et populistes autour de la 5G pour réfléchir aux problématiques environnementales liées à la 5G, mais surtout, au développement du numérique en général. 

A partir de là seulement, on sera mûr pour comprendre la proposition (PT12) des 150 Citoyens de la Convention Citoyenne pour le Climat, qui est d’accompagner l’évolution du numérique pour réduire ses impacts environnementaux, dans laquelle il est proposé, entre autres “d’évaluer les avantages et les inconvénients de la 5G par rapport à la fibre avant et non après avoir accordé les licences pour son développement mais aussi d’initier/conseiller à la solution la moins impactante pour l’environnement. Instaurer un moratoire sur la mise en place de la 5G en attendant les résultats de l’évaluation de la 5G sur la santé et le climat”

Avec tout ça, on pourra se poser des questions existentielles sur la 5G et le développement du numérique, parce que le fun, il est bien là: construire sa propre opinion, plutôt que de se la faire vendre.

Les gammes de fréquence et l’infrastructure de la 5G

La technologie 5G reposera sur deux gammes de fréquences: d’abord sur une partie du spectre des ondes radio (3,4 et 3,8 GHz), puis sur des ondes à très hautes fréquences, dites millimétriques, sur la bande des 26 GHz. 

L’Etat, propriétaire des ondes, a déjà vendu quatre blocs de 50 mégahertz (MHz) aux quatre opérateurs télécoms français sur la bande de 3,5 GHz. Depuis le 29 septembre, il vend aux enchères encore 11 lots de 10 mégahertz, toujours sur la gamme des ondes radios. Pour fonctionner, la 5G a besoin de bandes de fréquences larges pour transmettre le plus de données possible le plus rapidement possible, et avec cette bande passante (3,4 – 3,8) la 5G devrait avoir un débit supérieur à la 4G (10 fois supérieur selon les arguments de vente, mais seulement 2 ou 3 fois supérieur selon les fréquences utilisées). 

Pour ce qui est des fréquences millimétriques, les nouvelles bandes de fréquences devraient être mise à disposition en 2023, sur la gamme des 26GHz, ce qui devrait permettre aux opérateurs d’acquérir des bandes passantes plus larges, et donc d’augmenter encore la quantité et la rapidité à laquelle les données peuvent être transmises, et ainsi réduire les temps de latence: la panacée entre autres pour les voitures autonomes, et apparemment aussi les opérations chirurgicales à 3000 km de distance (le prix du robot + de l’infrastructure 5G moins cher que le coût de déplacement du chirurgien? m’enfin, passons). 

À court terme, ce sont les bandes entre 3,4 et 3,8 GHz qui vont être utilisées (spectre des ondes radios). Ce sont donc en majorité les antennes existantes 4G qui vont être adaptées pour l’usage de la 5G, à noter quand même que les bandes de fréquences utilisées portent moins loin que la 4G. En 2018, le secrétaire général du groupe Orange avançait au Sénat le nombre de 25 000 antennes à adapter, dont 5 000 nouvelles antennes pour “couvrir” le territoire français (je me sens obligée de mettre des guillemets, puisque ni la 3G, ni la 4G ne couvrent aujourd’hui le territoire français). Aussi, adaptées ou neuves, ces antennes vont émettre à la fois pour la 4G et la 5G.

C’est à partir de 2023, lorsque la bande des 26 GHz sera libérée que les antennes devront se multiplier puisqu’elles devront transmettre des ondes millimétriques à courte portée: on parle en effet ici de mini antennes (ou small cells) tous les 200-300 mètres. Il est difficile de trouver des chiffres sur le nombre d’antennes qu’il sera nécessaire d’installer pour couvrir une ville comme Paris (t’as trouvé, toi?). Pour la ville de Montréal, ce serait 60 000 (mini) antennes supplémentaires, contre 1200 pour la 4G aujourd’hui. Ces antennes devraient être beaucoup plus petites, intégrables à des lampadaires ou des panneaux publicitaires et répondront aux besoins des objects connectés telles que les voitures autonomes, mais aussi tes volets roulants contrôlés depuis ton smartphone, ta montre connectée, les caméras de vidéo surveillance, etc… 

Le graphique ci-dessous illustre les différences entre les infrastructures 4G et 5G. 

Impacts environnementaux

Plusieurs problématiques environnementales sont soulignées dans le débat sur la 5G. Je vais vous en présenter trois qui reviennent régulièrement et qui je pense, ne sont pas propre à la 5G, mais restent néanmoins urgentes à traiter.

La question des économies d’énergie

D’un côté, il est annoncé que la technologie 5G permettrait une baisse de la consommation énergétique: non seulement parce que les ondes se dispersent moins (et donc sont plus efficaces) mais aussi parce que le réseau serait plus intelligent: les antennes pourraient s’activer uniquement lorsque c’est nécessaire. En effet, les antennes 4G travaillent en continue à forte puissance pour émettre dans tous les sens. Aussi, il semblerait que la 5G soit plus efficace, c’est à dire qu’à consommation de données égales, elle devrait  consommer moins d’énergie. Enfin, il est avancé que les objets connectés grâce à la 5G pourraient permettre d’une part un fonctionnement plus éco-responsable de la technologie, et d’autre part de développer des nouvelles technologies au service de la transition énergétique.

D’un autre côté,  un réseau de base 5G consommerait 2 à 3 fois plus d’énergie qu’un réseau de base 4G (dixit le think tank The Shift Project mais aussi le président de Bouygues Telecom qui lui parle d’une “augmentation importante”…. ). De plus, et je ne vous cacherai pas que j’adhère plus à cet argument, l’effet rebond est régulièrement mis en avant. C’est à dire que plus un produit ou service est efficace, plus on va en faire un usage intensif, et donc en annuler les économies (financières ou énergétiques) annoncées. Par exemple, les passages successifs de la 2,3 puis 4G ont définitivement changé nos usages du téléphone: avant on écrivait des sms kom ca pr pa dépassé lé 160 caracteres, et en plus c’était même pas illimité. Maintenant on s’envoie des messages pour un oui ou pour un non, à un groupe de 8-10 personnes, mais heureusement à l’orthographe de nouveau correcte (ou presque). Grâce à la 4G  on peut même ponctuer ces messages par des selfies, GIF et emojis. Cet exemple vaut aussi pour les e-mails si rapides qu’on en envoie plein, le streaming est de meilleur qualité donc on bingewatch un nombre de séries faramineux (je plaide coupable). La conséquence directe: notre consommation de données augmente de 40% tous les ans depuis ces dernières années, de même que la facture énergétique qui lui est liée. 

Avec ou sans 5G, la croissance de la consommation des données (c’est à dire notre utilisation d’internet) est réelle et problématique. En effet, la consommation électrique de l’infrastructure nécessaire à internet (serveurs, réseaux et terminaux) représenterait 4% de la consommation mondiale d’électricité. Et rien que pour la phase d’utilisation (c’est à dire sans prendre en compte la fabrication du téléphone, de l’ordi ou la tablette), le numérique aurait une empreinte carbone équivalente à celle de l’Allemagne. Alors oui, la 5G pourrait augmenter la facture énergétique et environnementale du numérique, mais c’est surtout nos choix individuels et sociétaux qu’il faut questionner. Si, conscient de la sur-consommation du numérique que l’on peut avoir, on réduisait effectivement notre utilisation internet, et cela couplé à une technologie 5G théoriquement plus efficace… alors pourquoi pas!

Le renouvellement de la flotte des téléphones

En effet, pour pouvoir utiliser la 5G, si tu n’as pas un téléphone déjà compatible, il t’en faudra un nouveau. Or, la majorité de l’impact environnemental d’un téléphone est imputable à sa fabrication, et on n’est pas encore au point sur le recyclage des composants électroniques. C’est sans compter sur les terres rares nécessaires à la construction, qui elles seront très vites épuisées (on parle de certains métaux nécessaires aux nouvelles technologies épuisés d’ici 2030)

Mais… avec ou sans 5G, la durée de vie des téléphones est problématique, car renouvelés bien trop souvent. Leur conception n’est pas faite pour durer: on en change régulièrement alors qu’on pourrait remplacer la batterie ou l’écran. Ou alors, on a besoin d’un téléphone plus performant, puisque les applications sont de plus en plus lourdes et requises pour des actions quotidiennes: achat de billets de train, applications pour l’assurance maladie, de banque, de mails. Alors même si tu n’utilises que des applications “nécessaires” et même pas les applications lourdes telles que les réseaux sociaux ou les jeux, au final tu te vois obligé de renouveler ton téléphone. Ce problème n’est pas inhérent à la 5G, et il est urgent de le régler, en forçant par exemple les constructeurs à proposer des modèles qui durent, et les développeurs à proposer des applications plus “légères”. 

La croissance des objets connectés

La 5G permettra le déploiement d’un grand nombre d’objets connectés. C’est un autre argument qui oppose les personnes considérant que les nouvelles technologie pourront être mise au service de la transition, contre les autres qui pensent que ces objets vont être inutiles, voires néfastes à la transition écologique. 

Cette problématique renvoie aux deux précédentes: l’augmentation de la consommation énergétique de ces objets (énergie qui dans quasiment aucun pays au monde est décarbonée), ainsi que leur conception et leur durée de vie.

Là encore, avec ou sans 5G, les objets connectées ont leurs problématiques environnementales à part entière. Si la voiture autonome, dont le fonctionnement sera rendu possible grâce à la 5G aurait à l’usage une empreinte écologique plus faible qu’une voiture classique, elle ne sera pas aussi écologiquement efficace que le maintien et le développement de transports en communs fiable, propres, et sûrs. Et ton aspirateur robot, il est pratique et tu l’as déjà… mais as-tu vraiment besoin de savoir s’il est coincé sous le canapé lorsque tu es au boulot, si tu n’es de toute façon pas là pour le libérer? Et puis quelle est sa durée de vie? Est-il réparable? Est-il garanti? Et tes volets roulants contrôlables eux aussi depuis ton smartphone, est-ce vraiment plus efficace que de les baisser/lever toi même? 

Bien que ce soit lié, les objets connectés et leurs impacts environnementaux (et sociaux) qui en découlent sont eux aussi, plus une question de choix de société que de technologie 5G.

Et le moratoire sur la 5G demandé par la Convention Citoyenne, dans tout ça?

Cette demande a souvent été prise hors contexte dans les médias. Premièrement, ce n’est pas une proposition à part entière, mais bien une composante de la proposition PT12: accompagner l’évolution du numérique pour réduire ses impacts environnementaux, qui relève de la thématique ‘produire et travailler’.

Une partie de cette accompagnement passerait, entre autres, par l’écoconception des produits, des logiciels, des services et le développement du réemploi. C’est dans cet esprit d’écoconception qu’il est proposé d’évaluer les avantages et les inconvénients de la 5G par rapport à la fibre avant, et non après avoir accordé les licences pour son développement, mais aussi d’initier/conseiller à l’utilisation la moins impactante pour l’environnement. Il est proposé d’attendre les résultats de cette étude avant de déployer l’usage de la 5G. Dans l’attente de ses résultats, le rapport propose donc un moratoire sur la 5G. 

En somme l’idée est de ne pas foncer tête baissée dans une nouvelle technologie mais d’y penser à deux fois pour espérer éviter les éventuels écueils environnementaux et soutenir un emploi vertueux de la technologie. Et ce n’est pas seulement écologiquement que cela vaudrait peut-être le coup de réfléchir: car si les potentiels bénéfices économiques de la 5G sont mis en avant, on ne parle que très peu des difficultés économiques de nombreuses entreprises françaises rurales qui sont handicapées par le manque de connection internet, dans des régions où ni la 4G ni la fibre sont arrivées. Réfléchir à quelle serait la meilleur solution économique et environnementale pour ces régions vaudrait peut-être le coup, non?

Quant aux impacts sur la santé, si les technologies sans fil utilisées jusqu’alors ont été largement étudiées et qu’il n’y a pas d’études scientifiques aujourd’hui qui prouve un effet néfaste sur la santé concernant les bandes de fréquences actuellement utilisée pour la 5G (3,4-3,8 GHz), il n’y a pas de résultat encore concluant pour ce qui est des ondes à très hautes fréquences (26GHz, prévues pour 2023). En savoir plus serait évidemment la bienvenue. 

Mais revenons à la proposition de la Convention Citoyenne pour le Climat dans son entièreté, celle d’accompagner l’évolution du numérique pour réduire ses impacts environnementaux. Cette dernière ne répond pas seulement au déploiement de la 5G, mais bien aux nombreuses problématiques environnementales que posent le développement du numérique, 5G incluse. Ainsi cet accompagnement passerait par l’écoconception des produits, logiciels, services, notamment:

• la réduction des besoins en énergie et donnés des produits numériques; 
• la conception d’applications et de logiciels “plus sobres qui fonctionnent sans perte de qualité, sans changer de matériel”; 
• l’allongement à cinq ans de la garantie des équipements numériques et permettre le remplacement facile des pièces détachées comme l’écran et la batterie; 
• le développement de la filière du réemploi (c’est à dire “privilégier l’acquisition d’un appareil réparé avec garantie d’un ou deux ans plutôt que l’achat d’appareil neuf”); 
• l’écoconception des services, qui inclut la proposition de moratoire sur la 5G jusqu’à temps d’avoir évalué les avantages et inconvénients  environnementaux et sanitaires de la 5G par rapport à la fibre;
• l’écoconception des data centers qui se multiplient et sont très gourmands en énergie. 
• la systématisation des écolabels sur tous les équipements numériques
• la promotion de l’information et l’éducation sur les pratiques de sobriété numériques
• l’accessibilité pour le consommateur des engagements de neutralité carbone des acteurs du numériques

Mes questions

La 5G à mon avis vous l’aurez compris, c’est plus une question de société que de débat sur la technologie en elle-même, qui elle répond à des nouveaux besoins. Mais ces besoins sont-ils utiles et légitimes dans un contexte de crise climatique et de ressources limitées (terres rares)? Qui profitera vraiment de la 5G: nous, ou les objets? Et la pollution liée à nos nouvelles pratiques du numérique, peut-on s’y arrêter ne serait-ce deux secondes? Peut-on considérer sérieusement les propositions de la Convention Citoyenne, qui tente de répondre à ses problèmes tout en prenant en compte les progrès techniques disponibles aujourd’hui?