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Internet est-il écologique ?

Internet est-il écologique ? C’est le sujet étudié par ce site : http://www.greenetvert.fr/2012/11/28/internet-est-il-ecolo/69579

Je vais procéder à un examen des données quantitatives. Tout d’abord, je réponds à la problématique : à de nombreux aspects, l’utilisation des technologies (et pas uniquement internet en particulier) a un impact environnemental certain, notamment à propos du gaspillage de l’électricité. On peut commencer d’abord à pointer du doigt les nombreuses décorations électriques municipales lors des fêtes de fin d’année, un vrai gaspillage d’énergie.

Le gaspillage est un fait, on ne peut le nier. Mais l’écologisme insiste sur la quantification de l’impact écologique par l’intermédiaire du dioxyde de carbone, cette référence devenue absolue.

  • «1 mail de 1 Mo à 2 personnes = 19 g de CO2»

1 Mo vers 2 destinataires, cela fait 2 Mo au total, et avec une connexion par Box ADSL haut débit (1 Mo/s), l’envoi a une durée de 2 secondes. D’après l’ADEME, le kilowatt-heure est équivalent à 900 g de CO2. En supposant vraie cette équivalence, alors 19 g de CO2 sont équivalents à 0,0211 kWh, soit 21,1 Wh, donc 76 kJ, soit à peu près 18,14 kcal (kilocalories). Donc l’équivalent de 19 g de CO2 sur une durée de deux secondes, ça correspond à une puissance électrique de 38 kW, ce qui est très excessif comparé à ce que l’on s’attendait. En effet, un micro-ordinateur de bureau (par exemple, un ACER Aspire M3100) utilise une tension électrique de 220 V et une intensité de 3,5 A, et l’usage de l’ordinateur correspond alors à une puissance de 693 W, soit 0,693 kW. Envoyer 2 Mo de mail en deux secondes avec un ordinateur de 693 W, cela correspond à une énergie consommée de 1386 J, ce qui est égal à 0,000385 kWh, donc équivalent à 0,35 g de CO2 (ou 350 mg) seulement. Même en restant devant l’écran allumé sans rien faire, l’ordinateur consomme quand même de l’électricité, mail ou pas mail…

Pas besoin de milliers de machines sur internet pour le transfert d’un ou deux mails : il faut un ordinateur client qui envoie le mail, et un ordinateur serveur qui reçoit le mail sur le protocole SMTP, et un ordinateur qui stocke le mail via le protocole POP3, mails il peut y avoir jusqu’à 30 machines intermédiaires (des routeurs) entre l’expéditeur et le serveur destinataire. Donc à travers mon calcul sur la masse de CO2, je trouve une différence d’un facteur 54. Mais si l’on tient compte des routeurs intermédiaires qui relaient les paquets TCP/IP, cela mobilise une énergie électrique équivalente à environ 10 g de CO2.

Une dizaine de grammes de CO2 pour 2 Mo transmis sur internet, cela aurait été crédible si toute la production électrique provenait de centrales thermiques qui brûlent des énergies fossiles (charbon, méthane, pétrole…) émettrices de CO2. Mais ce n’est pas la réalité, particulièrement en France. En effet, car en 2010 en France, sur les 539 TWh produits annuellement, on remarque que la biomasse (6,06 TWh) et les énergies fossiles (55,52 TWh) représentent 61,58 TWh, soit 11,42% de la production électrique totale.

Le CO2 est présenté comme une nouvelle unité de mesure comme moyen de comparaison avec l’électricité, mais l’électricité n’est pas totalement issue de la combustion de charbon ou d’hydrocarbures, mais seulement 11,42% du total dans le cas de la France.

En thermochimie, la combustion d’une mole de carbone avec une mole de dioxygène produit une mole de CO2 et une mole d’eau, avec une quantité de chaleur de 393,5 kJ/mol. Quand la réaction est totale, ça montre que 393,5 kJ pour une mole de CO2 (44 grammes de CO2), ça équivaut à 8,94 kJ/g de CO2, soit à 8,94 MJ/kg de CO2. Ainsi, on s’aperçoit que 1 kWh thermique équivaut (dans le cas de la combustion du carbone) à 402,68 g de CO2. Mais pour pouvoir produire 1 kWh électrique, il faudra un excédant de chaleur car le rendement est toujours inférieur à 100%. Donc si on se base sur 900 g de CO2 par kWh électrique en se basant sur la combustion du charbon, ça veut dire que le rendement est de 44,74% (c’est crédible). Mais l’électricité émettrice en CO2, en France, en 2010, c’est 11,42% de la production électrique annuelle totale. Donc en France, via le réseau électrique, le kWh électrique équivaut à environ 103 g de CO2, et non 900 g, puisque le reste de la production électrique (nucléaire, hydroélectricité, solaire, éoliennes…) ne produit pas directement du CO2.

Alors 19 g d’équivalent CO2 pour un mail, c’est à revoir à la baisse. Mais évidemment on ne néglige pas la réalité du problème. L’abandon de l’utilisation des centrales thermiques résout le problème, en les remplaçant par des énergies renouvelables. Et si on plantait des éoliennes sur la Côte d’Azur et en Corse ?  🙂

  • «soit 1000 km parcourus en voiture si on le rapporte à une année»

L’autre jour, j’ai calculé que la combustion de l’octane émet une quantité de CO2 telle que la limite minimale est de 119 g de CO2 par km pour une quantité de 4,4 litres d’octane. Dans les faits, c’est autour de 120 à 130 g/km pour 4,4 L.

Mais pour 1000 km, la quantité de CO2 émis est vraisemblablement comprise entre 119 et 130 kilogrammes, ce qui est excessif par rapport aux 19 g de CO2.

Quantitativement, dans les faits, 19 grammes de CO2 c’est ce que produit une voiture ayant parcouru une distance de 160 mètres maximum, mais pas 1000 km…

  • «Les spams polluent autant en 1 an que l’utilisation de 3 millions de voitures.»

Si je me souviens bien : 147 milliards de spams par an (vers 2011 ou 2012). Si je roule environ 20 km par jour en voiture, ça fait 7305 km/an, soit environ un minimum de 869,3 kg de CO2 par an. Alors, 3 millions de voitures, ça fait au moins 2,6 millions de tonnes de CO2 par an.

Mais est-ce que 147 milliards de spams est équivalent à 2,6 millions de tonnes de CO2 ? Si c’est vrai, alors 56538 spams équivalent à 1 tonne de CO2, donc 57 spams par kg de CO2, donc un seul spam en moyenne est équivalent à 17 ou 18 g de CO2. On retrouve le même ordre de grandeur que le mail de 19 g d’équivalent CO2 de tout à l’heure. Mais un spam ne pèse pas 2 Mo, et aussi le réseau électrique n’utilise pas exclusivement la production électrique des centrales thermiques (énergies fossiles) puisque celles-ci ne sont qu’un moyen de production parmi d’autres (nucléaire, hydroélectricité, éolien, solaire…).

Je cite Wikipedia : «rien qu’en 2008, 62 milliards de messages indésirables ont consommé une quantité d’énergie (électricité) correspondant pour sa production à l’émission de 17 millions de tonnes de CO2»

Donc 3647 spams par tonne de CO2, soit 3 à 4 spams par kg de CO2. Bref, 3 spams pour un kilowatt-heure ? C’est bizarrement beaucoup… Rappel : avec un kWh on peut vaporiser un volume d’environ 1,4 litre d’eau. Les spams c’est chiant, c’est un fléau, mais ça ne fait pas des miracles en physique. Mais un spam contribue indirectement à faire émettre du CO2 (si une partie du réseau électrique utilise des centrales à charbon), ça c’est certain, mais en moindre quantité. Mais l’impact en CO2 demeure bien réel.

Les chiffres me paraissent incohérents dans la comparaison avec le CO2. Cependant, nous sommes tous d’accord pour dire que le spam est un fléau et une connerie dont on se passerait bien. L’hébergeur de mon premier blog, aujourd’hui hors ligne, a été victime d’un spam massif… Le spam a un impact certain, tant au niveau social qu’environnemental. Le spam est à combattre.

  • «Le secteur du web génère plus d’émission de CO2 par an que le transport aérien»

J’aimerais vérifier ça. Je calculerai ça, j’y reviendrai. Il faut d’abord trouver des données complètes…

  • «Sur Second Life, un avatar en ligne consommait autant qu’un Brésilien. Imaginez l’impact aujourd’hui avec les jeux en ligne massivement multijoueurs.»

Pour ce point-là, et pour l’ensemble des autres choses dont j’ai parlé ici, on peut lire mes arguments dans mon autre article qui analysait un autre site qui évoquait les mêmes idées quantitatives : https://jpcmanson.wordpress.com/2012/12/31/internet-et-le-co2/

Même à propos de la comparaison entre un jeu en ligne et la consommation électrique d’un brésilien, les chiffres ne collent pas.

Dans un tout autre contexte, certains tentent de diaboliser internet, c’est un peu facile. Iront-ils justifier la censure d’internet sous prétexte que l’internet est un vecteur de pollution ? Peut-être pas. J’exagère sur ce point, peut-être. Cela reste une hypothèse à vérifier. En politique, les conneries à faire paraissent probables, et une idéologie (écolo ou autre) peut conduire à des dérives… Mais je rappelle que le gaspillage inutile d’énergie électrique concerne tous les domaines de la vie courante, à commencer par l’éclairage urbain nocturne ainsi que les bureaux de grosses entreprises ou organisations qui restent allumés même la nuit.

Si des incohérences existent dans l’idéologie du «tout CO2», ma conclusion rejoint toutefois celle des écolos sincères : il faut arrêter les gaspillages scandaleux car cela est préjudiciable. Dénoncer les gaspillages et en montrer l’exemple, c’est un devoir de citoyen, et c’est une attitude que je soutiens sans réserve. Mais il faut fournir des comparaisons quantitatives plus exactes avec cette histoire de CO2 pour éviter de perdre en crédibilité auprès du public… Il faut souvent des arguments scientifiques pour parler de développement durable, celui-ci n’étant pas seulement une prise de conscience pour l’environnement mais un domaine où il faut des connaissances de base.

Qu’en disent les publications scientifiques (Pour La Science, Nature, La Recherche…) à propos des comparaisons du CO2 et le consumérisme électrique ? Le sujet vaut que l’on s’y intéresse. Ça changerait un peu des médias grand public qui traitent sur des études diligentées par des entreprises… (voir les refs dans l’article « Spam » sur Wikipedia)

Internet n’est pas uniformément écologique. Il contribue aux émissions de CO2 bien que les quantités que j’ai calculé soient différentes. L’impact en CO2 n’est certainement pas nul, c’est évident. Cependant, certains sites web, comme gmx.fr, utilise les énergies renouvelables, ses serveurs utilisent de l’électricité verte.

Mais pour combattre les gaspillages d’électricité, il faut rester cohérent et transparent, quand on fait des comparaisons de l’impact en CO2. Puis mieux vaudrait commencer par résoudre le mal à la racine : l’abandon des centrales thermiques au profit de moyens énergétiques plus sains, et à partir de cela, il deviendra alors inutile de parler «d’équivalent CO2» pour les kilowatts-heure quand enfin l’énergie électrique ne proviendra plus d’aucune combustion émettrice en CO2… C’est logique, non ?

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Mise à jour du 9 mars 2013 :

Sur le fond, mon article n’a absolument pas le but de nuire à l’image ou la considération d’un auteur lambda. La problématique de base, c’est de s’interroger sur des incohérences au niveau des chiffres et des calculs, et eux seuls, dans le seul but de comprendre le comment et le pourquoi des incohérences quand on en constate, bien que nous soyons cependant d’accord pour que le public soit sensibilisé à l’écologie et au développement durable.

Voici une autre remarque : l’auteur de l’article (à partir duquel j’ai réalisé mon analyse sur le CO2) a posté un tweet sur Twitter, en ces termes que je cite : «Quand le #solaire allemand remplace vingt centrales nucléaires ! http://bit.ly/LSg3IY  #latribune», ce qui conduit à l’article suivant : http://www.latribune.fr/green-business/l-actualite/20120529trib000700874/quand-le-solaire-allemand-remplace-vingt-centrales-nucleaires-.html  Or voila, l’énergie solaire en Allemagne est présentée comme un El Dorado, une solution d’avenir, sur un ton optimiste. Le développement durable doit s’appuyer sur un argumentaire scientifique, et ne pas céder à l’information-spectacle. Un record de 22 000 MW en énergie solaire en Allemagne ? Cette puissance n’est pas une production annuelle continue, mais plutôt un pic de production sur quelques minutes ou quelques heures tout au plus (donc seulement un record ponctuel). Ces 22 000 MW (22 GW) équivalent-ils à 20 centrales nucléaires ? Cela ferait donc 1,1 GW par centrale nucléaire, mais en fait une puissance voisine de 1 GW c’est plutôt celle d’un réacteur d’une centrale nucléaire (en général, il y a deux réacteurs par centrale nucléaires : la France est dotée de 19 centrales nucléaires dont 58 réacteurs).

Une puissance de 22 000 MW (donc 22 GW), en supposant qu’elle soit constante sur une année, ça fait combien d’énergie électrique en une année ? Cela représente 192,852 TWh (soit presque 193 milliards de kWh) par an. Or concrètement, l’énergie solaire en Allemagne, dans les faits, c’est 18 TWh seulement par an, ce qui représente une puissance électrique moyenne de 2053 MW (environ 2 GW) pour tous les équipements solaires. Et 2 GW, c’est la puissance de deux réacteurs nucléaires (donc une seule centrale nucléaire). La productivité électrique est significative avec une production moyenne annuelle, mais pas avec un record ponctuel qui ne peut exister que par beau temps.

D’un côté, il y a l’écologie-spectacle qui vante l’éolien et le solaire, avec une certaine euphorie, tandis que dans l’autre côté, il existe une autre réalité, celle des inconvénients : https://jpcmanson.wordpress.com/2013/02/09/energies-vertes-lenvers-du-decor/     http://energie.lexpansion.com/energies-fossiles/france-allemagne-qui-est-champion-en-co2-_a-31-624.html    http://www.usinenouvelle.com/article/la-filiere-europeenne-photovoltaique-se-dechire-sur-des-questions-d-emplois.N192478    http://www.leparisien.fr/flash-actualite-economie/charbon-qui-rit-gaz-qui-pleure-la-nouvelle-donne-des-centrales-electriques-22-01-2013-2502701.php   http://french.ruvr.ru/2013_02_23/La-taxe-sur-les-panneaux-photovolaiques-chinois-peut-couter-cher-a-lEurope/   Sans oublier non plus que le solaire nécessite l’extraction de métaux de transition présents en Chine et en Afghanistan, je doute que les processus d’extraction, de transport et de fabrication soient vraiment écologiques… Sans oublier non plus l’importation de charbon comme énergie d’appoint à associer aux éoliennes insuffisamment productives. Le solaire et l’éolien, le tout à quel prix ? En France, on nous annonce une augmentation du tarif de l’électricité de 30% d’ici 2017. Chapeau en temps de crise… La pilule a du mal à passer.

Pour résumer, l’énergie solaire et l’éolien peuvent être des moyens énergétiques d’appoint, mais cela ne peut pas remplacer totalement tous les moyens énergétiques antérieurs.

L’écologie est une science. En tant que telle, elle n’échappe pas à la nécessité de l’esprit critique, il est donc naturel et légitime de vouloir vérifier les chiffres.

Je suis obsédé par les chiffres. Je suis chimiste de formation, j’aime les chiffres et la précision. Cependant cela ne m’empêche pas de commettre parfois des erreurs moi-même, l’erreur est humaine, mais je relis mes articles parce que je ne doute pas seulement des écrits d’autrui mais aussi des miens. On n’est jamais à l’abri d’erreurs (parce que l’on était trop pressé, trop fatigué, ou distrait par autre chose simultanément…). Je vais même faire évaluer mon propre article d’ici auprès d’un confrère spécialiste, afin de vérifier si j’ai commis moi-même des inexactitudes par inadvertance. Au moins, ce sera clair.

Le journalisme et la communication, cela consiste t-il seulement à relayer l’information ? Ou à aussi la relire, l’analyser et l’évaluer ? Même dans un livre pour ingénieurs, j’ai vu au moins une erreur, la preuve ici : https://jpcmanson.wordpress.com/2012/12/28/une-erreur-dans-un-livre-de-thermodynamique-pour-ingenieurs/

Il est donc normal de relire et vérifier, dans un souci d’objectivité. Au moment où j’écris (9 mars 2013), je suis toujours en désaccord à propos de l’équivalence quantitative entre la masse de CO2 et les produits de consommation, les chiffres ne collent pas, bien que nous soyons d’accord pour conclure que la production électrique a un impact certain sur l’environnement, mais autant le déclarer avec des chiffres plus exacts…

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Mise à jour du 10 mars 2013 :

J’avais déclaré mon intention de faire évaluer mon présent article par un expert. C’est chose faite. Merci au Dr Goulu pour ses remarques. Voir l’image ci-dessous où il a formulé sa réponse (via Google Plus) :

drgoulu

Rappels :

  • 1 kWh = 3,6 MJ = 1000 W pendant une heure = quantité de chaleur nécessaire à l’évaporation de 1,39 litre d’eau (par ébullition d’eau de 20°C à 100°C).
  • 1 tep = une tonne équivalent pétrole = 41,868 GJ = 11630 kWh = quantité de chaleur pour vaporiser 16,17 tonnes d’eau (de 20°C à 100°C).

En effet, lorsqu’on parle d’énergie et de ses équivalents, il existe des unités de mesure légales (cf. le système international d’unités, SI) et les conversions de grandeur en une autre grandeur se font avec des quantités précises. Utiliser le CO2 comme équivalence énergétique au moyen de données absconses n’entre pas dans la norme définie par le système international d’unités. Ainsi, l’apologie du CO2 comme unité absolue de mesure pour «écodémontrer» n’importe quoi afin d’assurer une forme de propagande marketing, ce n’est pas pertinent parce qu’il existe beaucoup de confusion derrière une pareille utilisation. Quand des calculs minutieux sont effectués pour vérification, on constate que rien ne colle avec les faits. J’ai réalisé une analyse poussée il y a plusieurs mois grâce à la lecture du livre intéressant de Pascal Bruckner, c’est intéressant à lire : https://jpcmanson.wordpress.com/2013/01/28/le-livre-le-fanatisme-de-lapocalypse-de-pascal-bruckner/ , mon analyse prouve que les données quantitatives fournies par l’écologisme politique divergent de la réalité. Des données fausses auxquelles je déclare présentement ma question sans réponses : pourquoi ces erreurs, et pourquoi y persister ? Puis si je n’ouvre pas mon blog aux commentaires, c’est parce que les derniers mois j’ai été la cible de trolls et de spam (d’une part), et parce qu’aussi les débats entre scientifiques et écologistes finissent en dialogue de sourds… Les scientifiques analysent et argumentent avec précision, en ne tournant pas autour du pot, mais ils se font souvent traiter de réactionnaires, de pro-nucléaire, de lobby pétrolier, et caetera… Diversion pour déstabiliser, histoire de ne pas argumenter avec des calculs. Mais tout ce que je désire examiner, ce sont des calculs, sans que l’on vienne à diverger du sujet. Autrefois, mon blog était ouvert aux commentaires, mais j’ai rapidement déchanté, parce que je n’ai pas envie que mon blog se remplisse de haine idéologique qui ne fait absolument pas avancer le débat. Qu’est-ce qu’un débat ? Tout dépend du contexte. Ici, l’essentiel se concentre sur des thèmes scientifiques. Donc je ne retiens que les débats scientifiques. Autres types de débats : le débat politique qui consiste à présenter des idées (ou plutôt des «Vérités») tout en dénigrant les adversaires, mais c’est un type de débat qui se fiche de la vérité factuelle, seule compte l’ascension politique et l’ambition ; autre type de débat qui est le débat philosophique qui n’est pas de la même nature que le débat scientifique : en science ce sont les faits observés et les calculs (et non les idées ou les opinions) qui déterminent si une théorie scientifique ou une hypothèse scientifique (en physique, chimie, biologie…) est valide ou non, tandis que le débat philosophique consiste à un relativisme selon lequel toutes les idées se valent, en se dispensant des faits objectifs souvent, en allant parfois jusqu’à l’idéologie postmoderniste. Seul le débat scientifique m’intéresse ici, et les commentaires s’éloignaient de plus en plus du débat scientifique, ça tendait parfois vers le mysticisme, donc ça ne servait à rien de se laisser glisser dans cette dérive. Seuls les faits objectifs comptent dans un débat scientifique, c’est essentiel.

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Mise à jour du 11 mars 2013 :

En analysant le texte de l’article cité par le Dr Goulu (sur Futura-Sciences : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/internet/d/google-emission-de-co2-et-tasse-de-the-histoire-dun-buzz_17963/), je viens apporter une précision à propos de la déclaration faite par Alex Wissner-Gross (physicien de 27 ans) qui affirme : «qu’en moyenne, une visite sur un site traditionnel émet 20 mg de CO2 par seconde».

Il est possible de vérifier cette affirmation :

En France, on sait que la part des énergies fossiles émettrices en CO2 par rapport à la totalité de la production électrique fait que le kWh électrique est équivalent à 103 g de CO2 (voir mon argumentaire plus haut dans ce même article présent).

Donc 20 mg de CO2 c’est équivalent à 0,000194175 kWh, c’est-à-dire 699,03 J. Comme ici c’est 20 mg/s de CO2, alors il s’agit d’une puissance moyenne de 699,03 W. C’est un peu plus que la puissance d’un micro-ordinateur (PC) de bureau. Ce qu’affirme Alex Wissner-Gross est cohérent avec les faits. Le jeune physicien a donc raison de critiquer le journal Times, en déclarant ceci : « Le Times nous a attribué à tort le chiffre de 7 grammes de CO2 émis par requête Google, explique le chercheur. » En effet, 7 grammes, c’est vraiment excessif et disproportionné.

Ainsi, on peut constater que les journalistes déforment en profondeur les propos des scientifiques. Pourquoi ?

C’est un peu comme si on confiait des dossiers scientifiques à des romanciers ou à des étudiants des Beaux-Arts. Vous iriez jusqu’à faire faire des travaux d’électricien par un plombier ou vice versa ? Bref, comme l’écologie est une science, il faut nécessairement avoir au moins des connaissances scientifiques de base dans ce domaine.

Autre élément de Futura-Sciences :

Selon Urs Hölzle, «une recherche sur Google aboutit en moyenne en 0,2 seconde, ce qui entraîne la consommation de 0,0003 kWh d’énergie, ou une émission de 0,2 gramme de CO2, ou encore ce que le corps humain brûle en dix secondes.»

Vérification :

  • 0,0003 kWh = 1080 J, donc en 0,2 s, cela correspond à une puissance moyenne de 1080/0,2 = 5400 W, soient 5,4 kW.
  • Ensuite, 0,2 g de CO2 ça équivaut à 0,0019417 kWh électrique, soit 6990,29 J, donc en 0,2 s cela correspond à une puissance de 34951,45 W, soient 34,95 kW environ.

On s’aperçoit que le lien d’équivalence entre les kWh de Google et la masse émise en CO2 n’est pas du tout une équivalence.

Ensuite, examinons le facteur humain : on sait qu’un homme brûle environ 2500 à 2700 kilocalories par jour (pour une activité physique modérée), cela correspond à 10894 kilojoules par jour (= 2600 kcal/j), cela correspond par conséquent à une puissance calorifique moyenne de 126,09 W. Donc ce que brûle le corps humain en 10 secondes, c’est 126,09 W × 10 = 1260,9 J, soit 1,26 kJ environ. Là encore, ça ne colle pas, ni avec les grammes de CO2, ni avec les 0,0003 kWh… Rien ne colle.

Pourquoi les médias fournissent-ils des données fantaisistes ? Pourquoi trahir l’objectivité ?

 

 

 

© 2013 John Philip C. Manson