les tic dans l’anthropocène - ecoinfo.cnrs.fr · plan •session 1 –l’anthropocène, ’est...

Les TIC à l’heure de

l’Anthropocène

Quel rôle jouent les TIC dans les évolutions actuelles de la planète ?

Eric Drezet – Cours DD IUT réseau Sophia - Session 2

3 Mai 2016

zzzzzz…

?

Plan

• Session 1 – L’Anthropocène, c’est quoi ?

– Comment appréhender les impacts ? • Normes, ACV, directives, écolabels, obsolescence, effet rebond

• Session 2 – La vie d’un produit électronique et les impacts

• 1. L’extraction des ressources

• 2. La fabrication

• 3. Le transport

• 4. L’usage

• 5. La mise au rebut

– Quelles pistes d’amélioration ?

2

Qu’est-ce que vous avez retenu de la

session 1 ?

La vie d’un produit électronique

Session 2

plastiques

La vie d’un produit électronique

• Un produit électronique c’est fait de quoi ?

silice

4

métaux

La vie d’un produit électronique

• Cinq étapes principales :

5

1 - Extraction des ressources

• Un gisement c’est quoi ?

• Les sites miniers se développent sur des espaces naturels, des forêts, parfois mêmes dans des zones protégées1

• Leur implantation entre souvent en concurrence avec les activités agricoles (eau et terres), des zones de chasse, de pêche, de cueillette, de vie sauvage

(1) OCDE (2014), Examens environnementaux de l'OCDE (2) Weda Bay (île d’Halmahera, Indonésie) mine de Nickel (3) WRM (2004), http://wrm.org.uy/fr/files/2004/03/Minerie_Impacts_sur_la_societe_et_lenvironnement.pdf

Un lieu où s’est accumulée une ressource et où cette ressource est à la fois techniquement et économiquement exploitable

2

38 % des dernières forêts primaires

sont mises en péril par les activités minières et pétrolières3

6

1 - Extraction des ressources

• L’activité minière apporte de l’emploi, MAIS

• De nombreux conflits sociaux1 : manque de concertation avec les populations locales, manque d’information sur les conséquences environnementales, mauvaise distribution des revenus de la mine, problèmes d’accès à l’eau, …

• Plus grave, des conflits armés2 : tantale en RDC

• Utilisation : condensateurs des petits appareils électroniques portables

• Pourquoi le tantale ? permet la miniaturisation

• Forte demande mondiale -> RDC seul producteur mais instabilité régionale -> renforcement de la guérilla -> 3 M de morts en 2007 (6 aujourd’hui)

(1) http://www.miningfacts.org/Collectivites/L-exploitation-miniere-cause-t-elle-des-conflits-sociaux/ (2) http://www.cairn.info/revue-ecologie-et-politique1-2007-1-page-83.htm 7

1 - Extraction des ressources

• L’activité minière, tendances et chiffres

8 à 10% de l’énergie primaire mondiale sert à

extraire ou raffiner les métaux2

(1) Norgate (2007), Meadows (2012) – Axe x : Concentration %, Axe y : t déchets/t de métal (2) Bihouix, De Guiilebon (2012), Quel avenir pour les métaux ?, EDP Sciences

L’extraction des ressources génère 5% des émissions de

GES

8

1 - Extraction des ressources

• On a déjà exploité le plus facile ! 1er exemple : les métaux

– Les métaux ont été découverts depuis longtemps1 :

En savoir plus : http://www.lafonderie.be/images/stories/musee/dossier_pedagogique_metaux.pdf

• Or : 6000 avant JC • Cuivre : 4000 avant JC • Argent : 3500 avant JC • Plomb : 3500 avant JC • Étain : 3000 avant JC • Fer : 1500 avant JC • Mercure : 750 avant JC

9

1 - Extraction des ressources

• 1er exemple : les métaux (suite) – Jusqu’au Moyen Age, on ne connaissait que ces 7 métaux

– Jusque dans les années 1980, on n’en utilisait qu’une dizaine dans les puces des ordinateurs

– Aujourd’hui 1:

(1) OPECST (2011), Les enjeux des métaux stratégiques : le cas des terres rares, 84p 10

1 - Extraction des ressources

• 1er exemple : les métaux (suite) – Combien de matériaux dans un smartphone ?

– Pourquoi en faut-il autant ?

– Pourquoi faut-il des métaux rares ?

(1) Bihouix, De Guillebon (2010), Quel avenir pour les métaux ?, EDP Sciences

5 25 40

75 90

Pour assurer toutes les fonctionnalités

Pour améliorer l’ergonomie, le design

11

1 - Extraction des ressources

• 1er exemple : les métaux (suite) – Exemple du cuivre

d’1 t. de Cuivre1 :

• Pour produire 1 tonne de cuivre1 : • 80 à 150 kg d'explosifs (nitrate d'ammonium) pour les mines à ciel ouvert • 40 à 150 tonnes de résidus stériles (gangue…) • 0,5 tonne d'acide sulfurique (procédé extraction par solvant) • 20 à 2500 kg de dioxyde de souffre émis dans l'air • de fortes teneurs en métaux dans les gaz émis (germanium, bismuth,

mercure, plomb, cadmium, étain, antimoine,…)

55 t minerai 1 t de cuivre

1930

125 t minerai 1 t de cuivre

2010

12 (1) « Quel futur pour les métaux ? » Bihouix et de Guillebon, 2010

1 - Extraction des ressources

• 1er exemple : les métaux (suite) – Exemple de l’or : mine de Waihi (Nouvelle Zélande)

2kg /t

400g /t

3g /t

0,09g /t

13

1 - Extraction des ressources

• 1er exemple : les métaux (suite)

(1) Bihouix, De Guillebon (2010), Quel avenir pour les métaux ?, EDP Sciences

En dessous de 1% de concentration, l’énergie consommée par tonne s’envole1

0,0003 %

0,8 %

0,0001 à 0,005 %

0,005 %

0,00007 %

0,0065 %

0,0003 %

0,0004 à 0,0007

14

1 - Extraction des ressources

• 1er exemple : les métaux (suite) – Plus les teneurs en métal des minerais baissent, plus il faut aller

profond ou traiter des minerais plus pauvres

– Nous sommes entrés dans un cercle vicieux1

(1) Bihouix, De Guillebon (2010), Quel avenir pour les métaux ?, EDP Sciences

Baisse de la concentration

De + en + d’énergie pour extraire les

matières 1ères

Energie de – en – accessible

De + en + de matières 1ère pour produire l’énergie

15

1 - Extraction des ressources

• On a déjà exploité le plus facile ! 2ème exemple : le pétrole – Quand le colonel Drake a mis en service le 1er puits de pétrole à

Titusville en 1859, il lui a suffit de forer à

– Aujourd’hui ?

(1) Morris & Goscinny (1962), Lucky Luke, A l’ombre des derricks, Dupuis (2) http://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/prospection-exploration-gaziere-

et-petroliere

1

les profondeurs de forage sont habituellement comprises entre 2000 et 4000m et peuvent atteindre jusqu’à 6000m 2.

23m de profondeur

16

1 - Extraction des ressources

• Où en est-on et où on va ?

• L’utilisation de ressources naturelles pendant le 20ème siècle a augmenté environ 2 fois plus que la population mondiale2

La grande accélération

(1) Perspectives de l’environnement de l’OCDE à l’horizon 2030, OCDE, 2008 p. 266 (2) Découpler l’utilisation des ressources naturelles et les impacts environnementaux de la croissance économique, PNUE, 2010

1

17

1 - Extraction des ressources

• Ce qu’il faut retenir

Activité minière

Biodiversité Extinction

des espèces Eau

GES Pollutions

Conflits

Que faire ?

• Etats

• Industriels

• Utilisateurs

18

Pr éser ver

étude d’impact environnemental

durée de vie

• Un peu d’histoire…

2 - Fabrication

Dans les années 70, la production électronique se

délocalise en Asie et s’industrialise en masse.

Les prix chutent.

?

Des salaires faibles

Des normes environnementales peu contraignantes

Des normes sociales réduites

19

2 - Fabrication

• Conséquences

(1) End of the boom: annual worldwide PC shipments since 1998, and forecast to 2017. Source: IDC (2) NPD Displaysearch, Philips, Morgan Stanley

La production de PC augmente jusqu’à un pic

en 2011 avec 359 M d’unités vendues1

À partir de 2010, c’est l’informatique mobile qui prend le relais avec 1450 M d’unités

vendues en 20132

20

2 - Fabrication

• Pour limiter les impacts des produits électroniques les fabricants suivent des directives :

– substances dangereuses (ROhS, REACH)

– amélioration de l’éco-conception (concerne surtout la consommation énergétique : directives ErP, règlements 1275/2008, 278/2009)

• Ils communiquent sur leurs efforts environnementaux en labellisant leurs produits :

– énergie : 80plus, Energy Star

– cycle de vie : EPEAT, TCO

http://ecoinfo.cnrs.fr/rubrique118.html?lang=fr

21

2 - Fabrication

• Fairphone, un exemple d’éco-conception, de respects des critères sociaux :

– Pas de métaux rares issus de pays en guerre

– des usines respectant les critères sociaux

– Démontable, réparable

– Programme gratuit de recyclage spécifique

– Vidéo : Le Fairphone 2 en 120s (12/2015)

http://ecoinfo.cnrs.fr/article343.html 22

2 - Fabrication

• L’intégration grandissante des composants induit des processus + complexes, des éléments + purs, un recyclage moins facile. Ex : le silicium

(1) Compilation de 2 études scientifiques

et d’un article :

- Forecasting material and economic

flows in the global production chain for

silicon, Eric Williams, Technological

Forecasting & Social Change 70 (2003)

341–357 343

- Peters, L. Semiconductor International

1998, 21(2), 71

- Pure water, semiconductors and the

recession

Charbon: 184 kg

Charbon de bois: 0,88 kg

Quartz: 4,5 kg

Energie: 0,34 kWh

Produits chimiques: 0,045 kg

Eau: 22,5 l

Production d'1 cm2

de wafer (16 g)1

(2) Forecasting material and economic flows in the global production chain for silicon, Eric Williams, Technological Forecasting & Social Change 70 (2003) 341–357 343

Entre 1998 et 2020 la production mondiale de wafer passera de 24,5 à 133 milliards de cm2, ce qui fera passer la

consommation de charbon de 4,5 à 6,9 milliards de tonnes2

2 - Fabrication

• Ce qu’il faut retenir

Fabrication

Ressources

GES Pollutions

Conflits

Que faire ?

• Etats

• Industriels

• Utilisateurs

Plus l’objet est petit, plus la phase de

fabrication domine

24

taxes

éco-conception

écolabels

3 - Transport

25

• Le transport mondial en chiffres1

15% des émissions

mondiales

x par 4,3 d’ici 2050

Distances+12%

Volume fret

+290% d’ici 2050

(1) Perspective des transports FIT 2015 / OCDE Forum International des Transports

3 - Transport

26

• Le transport mondial en chiffres1

+470% depuis 1979

x 4,3 d’ici 2050

85% par mer

Fret maritime

60 000 navires 500 M conteneurs Le + gros : 400m et 18 000 conteneurs

(1) Perspective des transports FIT 2015 / OCDE Forum International des Transports

37% en 2010

32% en 2050

% des émissions du fret mondial

3 - Transport

27

• Le transport mondial en chiffres1

(1) Perspective des transports FIT 2015 / OCDE Forum International des Transports

Fret aérien

le plus polluant par tonne transportée

Fret terrestre

6% aujourd’hui

10% d’ici 2050

7% en 2010

9% en 2050

53% en 2010

56% en 2050

3% en 2010 et 2050

Fret ferroviaire

Fret routier

% des émissions du fret mondial

3 - Transport

• Ce qu’il faut retenir

Transport

Ressources

Pollutions Conflits

Que faire ?

• Etats

• Industriels

• Utilisateurs

28

transport moins impactant

transp

ort re

spo

nsab

le

délais plus longs

4 - Usage

• Quelques chiffres sur la phase d’usage

29

7,1 milliards d’abonnements téléphoniques1

(1) Union internationale des télécommunications (2015), Rapport Mesurer la société de l’information 2015 (2) Jancovici, Grandjean (2011) Lettre du carbone 4 n°2 (3) Cisco (2011), The Internet of Things

3,2 milliards de

personnes ont accès à Internet

Objets connectés3 : 2015 : 25 milliards

2020 : 50 milliards

10% de la production d’électricité mondiale est consommée

par les TIC

Croissance de 7% par an

+80% (KWh) de consommation

électrique spécifique (TIC principalement)

en France sur 20 ans2

4 - Usage

• Centres de données en service1

30 (1) http://www.datacentermap.com/ (site accédé le 22/04/2016)

3831

4 - Usage

• Le plus gros actuellement (en construction)

China Telecom (Mongolie)

Dans un complexe de 25 km2

1 million de m2 de bâtiments (centre d’appel, bureaux et salles serveurs) 100 000 racks 1,2 millions de serveurs

4 - Usage

32

4 - Usage

34

70 W

(1) Low Tech Magazine (2015), « Why We Need a Speed Limit for the Internet »

500 millions

2 milliards

8 milliards

2012

8%

24h / 24 7j / 7

données 20121

8 milliards

(1) "Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2014-2019", CISCO, 2015 et "4G networks to cover more than a third of the global population this year, according to new GSMA intellligence data", GSMA Intelligence, 2015

35

2020

Internet

Blackout

Chips 2020 Vol 2 (2015)

24h / 24 7j / 7

données 20121

4 - Usage

• Ce qu’il faut retenir

Usage

Ressources

Énergie

GES

Que faire ?

• Etats

• Industriels

• Utilisateurs

36

loi o

bso

lescence

renoncer au jetable

réparer

5 - Mise au rebut

• Production de DEEE au niveau mondial1

37

Entre 2010 et 2018 de 5kg/habitant à

6,7 kg/habitant

(1) United Nations University — UNU (2015), Global E-waste Monitor 2014 — Quantities, flows and resources

33,8 35,8 37,8 39,8 41,8 43,8 45,7 47,8 49,8

0

10

20

30

40

50

60

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

E-waste generated (Mt)

En 2014

6,5 Mt de DEEE traités

(15,5%)

5 - Mise au rebut

• Répartition des DEEE par catégorie1

1 (3%)

6,3 (18%)

3 (8%)

6,8 (19%)

11,8 (33%)

7 (19%)

World DEEE in 2014 (Mt)

Lamps

Screens

Small IT

Small equipment

Large equipment

Cooling and freezing equipment

mobile phones, pocket calculators, personal computers, printers, etc.

vacuum cleaners, microwaves, toasters, electric shavers, video cameras, etc.

washing machines, clothes dryers, dishwashers, electric stoves, photovoltaic panels, etc.

(1) United Nations University — UNU (2015), Global E-waste Monitor 2014 — Quantities, flows and resources

38

5 - Mise au rebut

• Situation en France1 (2013)

Mise sur le marché : 622 millions d’équipements

1,55 millions de tonnes (24 kg/habitant/an).

(1) http://www.developpement-durable.gouv.fr/Dechets-d-equipements-electriques,12039.html 39

Gisement de DEEE ménagers estimé :

entre 17 et 23 kg/habitant/an

Collecte de DEEE ménagers : 455 000

tonnes en 2013, soit 6,9 kg/habitant/an

Directive DEEE : Passer de 4kg /hab/an de DEEE collectés en 2012 à 20kg /hab/an en 2020

5 - Mise au rebut

• Pourquoi traiter les DEEE ?

– Mines urbaines

– Des économies d’énergie (% / production métal natif2)

Dans les 42 Mt DEEE générés en 20131

16,5 Mt

1,9 Mt

300 t

90 – 97 %

(1) United Nations University — UNU (2015), Global E-waste Monitor 2014 — Quantities, flows and resources (2) UNEP (2013), Environmental Risks and Challenges of Anthropogenic Metals Flows and Cycles

98 % 92 – 98 % 96 % 95 % 90 % 55 - 65 %

Plastiques

5 - Mise au rebut

• Pourquoi traiter les DEEE ?

– déchets toxiques et dangereux :

• Métaux lourds • Dioxines, furanes • Particules • Subst. chimiques

Émissions secondaires

dioxines et furanes libérés suite au

traitement thermique de

plastiques contenant des

retardateurs de flamme halogénés

Émissions tertiaires

substances et réactifs utilisés

dans des procédés de

recyclage rudimentaires

Émissions primaires

non dégradables et bio-accumulables

5 - Mise au rebut

• Réparer plutôt que jeter

– Initiative hollandaise

– Qui se développe dans le monde

– Des réparateurs bénévoles

– Sans rendez-vous

– Gratuit et on partage un café

– Une réparation ou au moins un diagnostique

– Lutter contre l’obsolescence

42 http://www.repaircafesophia.org/

Carros

Vallauris

5 - Mise au rebut

• Actif Azur : donner une seconde vie

• Situé à Sophia (3 moulins)

• Entreprise d’insertion

• Récupère les matériels informatiques de qualité professionnelle de Sophia

• Révision complète et vente d’occasion avec garantie 1 an

• La qualité professionnelle à prix grand public

43

http://actif-azur.com/

5 - Mise au rebut

• Ce qu’il faut retenir

Mise au rebut

Ressources

DEEE

Pollutions

Que faire ?

• Etats

• Industriels

• Utilisateurs

44

loi D

EEE collecte

filières agréées

Conclusion

Fin session 2

• TIC et Anthropocène : quels marqueurs communs ?

Béton Climat

Le secteur des TIC est

responsable de 2 à 10 % des GES émis

dans le monde. Consensus : autour de

4 ou 5%

Ressources

40

Nitrate

Biodiversité

Espèces Plastique