Les objets connectés : un immense gâchis énergétique

Le temps où les téléphones résistaient une semaine sans avoir besoin d’être rechargés est révolu depuis longtemps. Les smartphones, de plus en plus puissants, consomment aussi plus d’énergie… et nécessitent d’être rechargés au mieux une fois par jour, souvent plus. Les objets connectés ne sont pas en reste avec une autonomie souvent très faible. On pourrait penser que l’énergie ainsi consommée est marginale, mais un rapport de l’Agence Internationale de l’Énergie montre au contraire des chiffres alarmants.

D’abord assez confidentielles, les objets connectés sont de plus en plus présents : radiateurs, réfrigérateurs, montres, lampes, accessoires de sports… le secteur est en plein essor et des études estiment que leur nombre pourrait atteindre 50 et 80 milliards d’ici 2025. Nous ne sommes qu’au début d’un phénomène qui ne cesse de prendre de l’ampleur.

Quel est le problème ?

D’une part, il y a les objets conçus pour leur mobilité, et qui fonctionnent grâce une batterie. Ils partagent pour la grande majorité un point commun, leur faible autonomie. Tout comme les smartphones, il est donc nécessaire de les recharger régulièrement, avec pour effet une augmentation de la consommation d’énergie du foyer.

D’autre part, il y a ceux qui sont constamment alimentés tels que les télévisions ou les machines à laver. Les serveurs et modems restent également allumés et transfèrent des données 24h/24. Tout cet écosystème aspire en silence énormément d’énergie.

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A combien peut-on estimer la consommation énergétique des objets connectés ?

Selon l’Agence Internationale de l’Energie, ce chiffre serait très important. Les objets connectés fonctionnent en continu dans le but de produire des données et de les transmettre en temps réel. En effet, cette communication leur demande de répondre en permanence même lorsqu’ils ne sont pas utilisés. Par conséquent, en veille ou en activité, ces appareils consomment autant d’énergie. On estime que 80 % de la consommation d’énergie des objets connectés proviendrait de leurs échanges avec le réseau. A cela s’ajoute le fait que la grande majorité d’entre eux sont incapables de réguler leur dépense énergétique selon le volume de données échangées. En somme, énormément d’énergie est perdue par manque d’optimisation.

Le rapport de l’Agence Internationale de l’Énergie annonce qu’en 2013, les appareils électroniques connectés ont consommé 616 térawattheures (Twh). Pour donner un ordre d’idée, c’est supérieur à la consommation électrique du Canada et de la Finlande réunis.

Parmi ces 616 Twh consommés par les objets connectés, les deux tiers ont été gaspillés lorsque ceux-ci fonctionnaient en mode veille. L’AIE prend pour exemple une smart TV utilisant 30 W de courant en fonctionnement normal et 25 W en veille. Compte tenu de la croissance du secteur, et de l’augmentation du nombre d’objets sur le marché, cette étude de 2013 pointe du doigt un sujet préoccupant. Au-delà de l’impact économique, qui n’est pas négligeable, cette situation a des effets néfastes pour l’environnement. Le manque d’optimisation dans la consommation des objets connectés joue un rôle direct dans la pollution dans notre planète. En fonction du mix énergétique de chaque pays, ce rôle peut être direct via l’émission de gaz à effets de serre (usines à charbon par exemple) ou indirecte via la gestion des déchets de déchets (centrales nucléaires par exemple).

Que faire pour diminuer cette consommation d’énergie ?

Que ce soit d’un point du vue économique ou environnemental, il est absurde de laisser perdurer cette situation. Le secteur de l’IoT (Internet of Things) se doit d’améliorer ses performances énergétiques. Certains appareils nécessitent effectivement de transférer des données en temps réel mais d’autres comme des stations météorologiques peuvent se permettre de récupérer des informations toutes les 10 ou 15 minutes seulement. La qualité du service n’en serait pas impactée par autant. Pour autant, la consommation d’énergie, elle, réduirait et l’autonomie des appareils en serait améliorée.

Les appareils fonctionnent avec un grand nombre de capteurs. Sont-ils tous indispensables ? Au niveau de la connectivité, n’est-il pas possible de faire varier la consommation d’énergie en fonction de la période et de l’utilisation ? Quand existera-t-il un mode veille réduisant significativement la consommation d’énergie ?

Enfin, d’un point de vu citoyen, n’est-il pas nécessaire de questionner la nécessité de certains objets connectés au regard de leur impact énergétique ? Il n’est pas question ici de remettre en cause les avancées que peuvent procurer des innovations dans le domaine de la santé par exemple, mais n’est-il pas souhaitable de questionner l’intérêt de la connectique lorsqu’elle s’applique à des objets tels que les vêtements ou les brosses à dents par exemple ?

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Sommes-nous trop nombreux sur Terre ?

Sommes-nous trop nombreux sur Terre est une question récurrente posée à la fois par le monde scientifique et le monde médiatique. Les ressources de la Terre étant limitées, tout comme sa capacité à produire durablement à cause de notre mode de vie et d’exploitation de ces dites ressources, l’explosion démographique est souvent montrée du doigt comme une problème. Mais qu’en est-il réellement ?

Une situation pas si nouvelle 

En 2017, la population mondiale a franchi le seuil de 7 milliards et demi. Elle devrait continuer à croître pour atteindre près de 10 milliards en 2050. Elle ne comptait qu’un milliard d’habitants en 1800 et a donc été multipliée par sept et demi. (voir la figure ci-dessous).

Démographie IMG 1Cette situation inédite dans l’histoire de l’humanité a de très nombreux effets de bords, comme par exemple la réduction drastique des territoires allouées aux espèces animales (voir l’article […]). Mais surtout, l’explosion démographique semble impossible à arrêter. Pourquoi devrait-elle se poursuivre ? La stabilisation est-elle envisageable à terme ? La décroissance tout de suite ne serait-elle pas préférable ?

Tout résulte d’un excédent des naissances sur les décès : il y a actuellement sur Terre près de trois fois plus de naissances que de décès. Cet excédent apparaît il y a deux siècles en Europe et en Amérique du Nord lorsque la mortalité commence à baisser dans ces régions, marquant les débuts de ce que les scientifiques appellent la transition démographique. Il s’étend ensuite au reste de la planète, lorsque les avancées de l’hygiène et de la médecine et les progrès socio-économiques atteignent les autres continents.

Une population africaine en pleine croissance

La croissance démographique a atteint un taux maximum de plus de 2 % par an il y a cinquante ans et a diminué de moitié depuis, pour atteindre 1,1 % en 2017 (voir la figure ci-dessous).

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Elle devrait continuer de baisser dans les prochaines décennies en raison de la diminution de la fécondité : 2,5 enfants en moyenne par femme aujourd’hui dans le monde, contre le double (cinq enfants) en 1950. Parmi les régions du monde dans lesquelles la fécondité est encore élevée (supérieure à trois enfants), on trouve en 2017 presque toute l’Afrique intertropicale et les régions allant de l’Afghanistan jusqu’au nord de l’Inde en passant par le Pakistan (voir la carte ci-dessous). C’est là que se situera l’essentiel de la croissance démographique mondiale à venir.Démographie IMG 3

L’un des grands changements à venir est le formidable accroissement de la population de l’Afrique qui, Afrique du Nord comprise, pourrait quadrupler d’ici un siècle, passant d’un milliard d’habitants en 2010 à probablement 2,5 milliards en 2050 et plus de 4 en 2100. Alors qu’un homme sur six vit aujourd’hui en Afrique, ce sera probablement plus d’un sur trois dans un siècle. L’accroissement devrait être particulièrement important en Afrique au sud du Sahara où la population pourrait passer d’un peu plus de 800 millions d’habitants en 2010 à 4 milliards en 2100.

À quoi s’attendre dans les décennies à venir

Les projections démographiques sont relativement sûres lorsqu’il s’agit d’annoncer l’effectif de la population à court terme ; c’est-à-dire pour un démographe, les dix, vingt ou trente prochaines années. La majorité des hommes et des femmes qui vivront en 2050 sont déjà nés, on connaît leur nombre et on peut estimer sans trop d’erreurs la part des humains d’aujourd’hui qui ne seront plus en vie. Concernant les nouveau-nés qui viendront s’ajouter, leur nombre peut également être estimé, car les femmes qui mettront au monde des enfants dans les 20 prochaines années sont déjà nées, on connaît leur effectif et on peut faire également une hypothèse sur leur nombre d’enfants, là aussi sans trop d’erreurs.

Il est illusoire de penser pouvoir agir sur le nombre des hommes à court terme. La diminution de la population n’est pas une option. Car comment l’obtenir ? Par une hausse de la mortalité ? Personne ne le souhaite. Par une émigration massive vers la planète Mars ? Irréaliste. Par une baisse drastique de la fécondité et son maintien à un niveau très inférieur au seuil de remplacement (2,1 enfants) pendant longtemps. C’est déjà ce qui se passe dans une grande partie du monde, les hommes ayant fait le choix d’avoir peu d’enfants tout en leur assurant une vie longue et de qualité.

Mais il n’en résulte pas immédiatement une diminution de population en raison de l’inertie démographique : même si la fécondité mondiale n’était que de 1,6 enfant par femme comme en Europe ou en Chine, la population continuerait d’augmenter pendant encore quelques décennies. Cette dernière comprend en effet encore beaucoup d’adultes en âge d’avoir des enfants, nés lorsque la fécondité était encore forte, ce qui entraîne un nombre élevé de naissances. Les personnes âgées ou très âgées sont en revanche peu nombreuses et le nombre de décès est faible.

La question de la baisse de la fécondité

Les démographes ont été surpris il y a quarante ans quand les enquêtes ont révélé que la fécondité avait commencé à baisser très rapidement dans beaucoup de pays d’Asie et d’Amérique latine dans les années 1960 et 1970. Ils ont dû notamment revoir sensiblement à la baisse leur projection démographique pour ces continents.

Une autre surprise, plus récente, est venue de l’Afrique intertropicale. On s’attendait à ce que sa fécondité baisse plus tardivement qu’en Asie et en Amérique latine, en relation avec son retard en matière de développement socio-économique. Mais on imaginait un simple décalage dans le temps, avec un rythme de baisse similaire aux autres régions du Sud une fois celle-ci engagée. C’est bien ce qui s’est passé en Afrique du Nord et en Afrique australe, mais pas en Afrique intertropicale où la baisse de la fécondité, bien qu’entamée aujourd’hui, s’y effectue plus lentement. D’où un relèvement des projections pour l’Afrique qui pourrait rassembler plus d’un habitant de la planète sur trois en 2100.

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La fécondité diminue bien en Afrique intertropicale, mais dans les milieux instruits et en villes plus que dans les campagnes où vit encore la majorité de la population. Si la baisse de la fécondité y est pour l’instant plus lente que celle observée il y a quelques décennies en Asie et en Amérique latine (voir la figure ci-contre), cela ne vient pas d’un refus de la contraception.

La plupart des familles rurales ne se sont certes pas encore converties au modèle à deux enfants, mais elles souhaitent avoir moins d’enfants et notamment plus espacés. Elles sont prêtes pour cela à utiliser la contraception mais ne bénéficient pas de services adaptés pour y arriver. Les programmes nationaux de limitation des naissances existent mais sont peu efficaces, manquent de moyens, et surtout souffrent d’un manque de motivation de leurs responsables et des personnels chargés de les mettre en œuvre sur le terrain. Beaucoup ne sont pas persuadés de l’intérêt de limiter les naissances y compris au plus haut niveau de l’État, même si ce n’est pas le discours officiel tenu aux organisations internationales.

C’est là une des différences avec l’Asie et l’Amérique latine des années 1960 et 1970 et l’un des obstacles à lever si l’on veut que la fécondité baisse plus rapidement en Afrique subsaharienne.

À long terme : l’explosion, l’implosion ou l’équilibre ?

Au-delà des cinquante prochaines années, l’avenir est en revanche plein d’interrogations, sans modèle sur lequel s’appuyer.

Celui de la transition démographique, qui a fait ses preuves pour les évolutions des deux derniers siècles, ne nous est plus guère utile pour le futur. L’une des grandes incertitudes porte sur la fécondité. Si la famille de très petite taille devient un modèle dominant de façon durable, avec une fécondité moyenne inférieure à deux enfants par femme, la population mondiale, après avoir atteint le niveau maximum de dix milliards d’habitants, diminuerait inexorablement.

Mais un autre scénario est possible dans lequel la fécondité remonterait dans les pays où elle est très basse pour se stabiliser à l’échelle mondiale au-dessus de deux enfants. La conséquence en serait une croissance ininterrompue, et à nouveau la disparition de l’espèce à terme, mais cette fois par surnombre. Si l’on ne se résout pas aux scénarios catastrophes de fin de l’humanité, par implosion ou explosion, il faut imaginer un scénario de retour à terme à l’équilibre.

Ce sont les modes de vie qui comptent

Les hommes doivent certes dès maintenant réfléchir à l’équilibre à trouver à long terme, mais l’urgence est le court terme, c’est-à-dire les prochaines décennies.

L’humanité n’échappera pas à un surcroît de 2 à 3 milliards d’habitants d’ici 2050, en raison de l’inertie démographique que nul ne peut empêcher. Il est possible d’agir en revanche sur les modes de vie, et ceci sans attendre, afin de les rendre plus respectueux de l’environnement et plus économes en ressources. La vraie question, celle dont dépend la survie de l’espèce humaine à terme, est finalement moins celle du nombre que celle des modes de vie.