Numéro 1

Smartphones : un coût environnemental considérable

Les smartphones sont devenus les compagnons de nos activités professionnelles et personnelles 
du quotidien, du réveil au couché, nos vies sont rythmées par l’usage de ces appareils magiques 
qui semblent remplir tant de fonctions dans un objet si léger. Mais ces petits miracles ont-ils un coût écologique admissible au regard des services qu’ils rendent ? La question semble d’autant plus pertinente que les industriels qui les fabriquent, les fournisseurs d’accès et de services nécessaires 
à leurs usages présentent ce monde comme immatériel, fait d’appareils au design ludique, reliés par ondes et hébergés dans les nuage Cloud On parle de « cloud » ou de « nuage » (en français), pour désigner une infrastructure logicielle ou de stockage hébergée ailleurs sur l’internet. Loin de l’imaginaire immatériel que le terme – et souvent les visuels utilisés – illustrent, ces services nécessitent des machines performantes et polluantes, hébergées dans des datacenters. On entend parfois que le cloud est « l’ordinateur de quelqu’un d’autre », cette expression souligne que les données qui y sont enregistrées se trouvent sur une machine appartenant à une autre personne, association ou entreprise. s alors que nous verrons que la matérialité du numérique 
est extrêmement concrète. À l’heure des efforts nécessaires pour économiser les énergies et réduire les impacts des pollutions en tout genre, quel est l’impact écologique des smartphones ?

Au plus près des utilisateur..ices il y a le terminal, téléphone mobile dit « intelligent ». Depuis qu’il s’est imposé au détriment des appareils de première génération, les smartphones se sont complexifiés au point de devenir de véritables ordinateurs dotés de mémoires de stockage et de processeurs de plus en plus puissants. Ces améliorations sont au prix d’un nombre croissant de matières premières nécessaires à la fabrication de ses composants : plastiques, verre et métaux pour les écrans tactiles et capteurs de mouvements, de position, d’images et sons, etc. Si l’impact environnemental des plastiques et du verre sont connus depuis longtemps, on sait moins que les appareils actuels nécessitent l’usage de plus de cinquante métaux différents pour leur fabrication (L’enfer numérique, G. Pitron), ce qui représente le double des appareils de première génération. Or ces métaux sont essentiellement ce qu’on appelle abusivement des « terres rares » : ils sont paradoxalement très présents dans plusieurs régions du globe mais en densité très réduite, ce qui veut dire que leur extraction nécessite de très grands volumes de roches à traiter pour une quantité très réduite de matière exploitable.

L’impact de l’extraction minière

Aurore Stephant, experte des mines et filières minérales décrit les procédés d’extraction des métaux : d’énormes volumes de roches brutes sont extraits puis broyés à l’état de farines traitées mécaniquement et chimiquement (usage de cyanure et autres solvants), les résidus sous forme de boues sont stockés sur place. Ces boues sont hautement toxiques, elles polluent les nappes phréatiques locales et sont retenues par des barrages qui peuvent céder et inonder les vallées environnantes, entraînant des pollutions incontrôlées dramatiques. On crée donc des paysages dévastés et impossible à dépolluer, sorte de bombes à retardement écologique et catastrophes locales pour les populations et la biodiversité. En dehors des « terres-rares », d’autres métaux plus communs comme le cuivre, le manganèse, le nickel et le cobalt entrent également dans la composition des smartphones. La teneur des gisements de ces métaux communs diminue dans les mines classiques, ce qui pousse les industriels à envisager l’exploitation de gisements sous-marins. Les experts de SystExt contestent le gain de densité de ces nouveaux champs d’exploitation et alertent sur les impacts écologiques : « Il est d’ores-et-déjà certain que les activités minières sur les fonds marins conduiront à la fragmentation et la destruction des habitats, ainsi qu’à la mortalité de la faune et de la flore associées. Les surfaces détruites chaque année seraient immenses. La Banque mondiale estime ainsi que les impacts directs d’une seule exploitation de nodules pourraient affecter une superficie comprise entre 300 et 600 km² par an ; tandis que les impacts indirects pourraient s’étendre sur une superficie comprise entre 1500 et 6000 km², sur plusieurs années. »

Et cela contribuera encore plus à l’invisibilisation des impacts environnementaux étant donné la difficulté de rapporter les dégâts causés par plusieurs milliers de mètres de fond océanique.

Un smartphone nécessite le traitement de 70kg de matière, si l’on considère qu’il y a plus de 6,7 milliards de smartphones en circulation dans le monde cela laisse rêveur.

Les procédés extractifs sont extrêmement énergivores et les compagnies exploitantes tentent de minimiser leur impact carbone en plaçant des panneaux solaires ou autres ressources d’énergies renouvelables qui sont elles-mêmes loin d’être vertes à produire ! 80% du bilan carbone des GSM est concentré sur sa phase de fabrication, mais on sait maintenant que l’impact écologique des smartphones est loin de pouvoir être résumé à son bilan carbone alors que c’est souvent l’argument avancé par l’industrie productiviste pour verdir sa « chaîne de valeur ».

Irréparabilité programmée

Un autre phénomène accentue ces impacts liés à la fabrication : l’obsolescence programmée voulue par les constructeurs et les exploitants de services. Les appareils sont peu réparables, l’impossibilité de les mettre à jour et la promesse de nouveaux usages comme la connexion 5G nécessite leur renouvellement. On estime que la durée de vie d’un appareil ne dépasse pas deux ans en Europe et les possibilités de recyclage sont tellement réduites (une fois mélangés, ces métaux ne sont pas facilement séparables, c’est un peu comme vouloir recycler le jaune d’œuf dans une crêpe…) et si peu rentables que seul 5 à 10% des appareils sont effectivement recyclés. Le reste est stocké chez les particulier..es ou est simplement détruit et vient s’ajouter à la masse de déchets toxiques pour l’environnement.

Bien sûr cette rentabilité n’est calculée que sous l’angle strictement commercial d’une industrie qui ne rend pas de compte aux populations dont les environnements se dégradent effectivement : pays du tiers monde où sont localisées les mines, où sont envoyés nos déchets électroniques ; Chine et autres pays asiatiques où sont assemblés les appareils dans des conditions d’exploitation sociale qu’aucun travailleur occidental n’accepterait. Pour améliorer la durabilité des smartphones la société hollandaise Fairphone fabrique des appareils dont certains modules sont réparables, fait appel à des sous-traitants qui respectent au mieux les normes environnementales mais peine à les trouver.

La connectivité permanente a aussi un impact

Un autre aspect souvent invisibilisé dans la chaîne technique nécessaire à la téléphonie mobile est l’infrastructure de connexion des appareils. En effet, que serait un téléphone sans les antennes et câbles qui leur permettent d’être connectés à un opérateur ? Pour opérer cette magie de la connexion permanente et ubiquitaire, il faut équiper l’espace publique d’un nombre considérable d’antennes elles-mêmes reliées à des appareils de gestion et aux nœuds des opérateurs à travers des équipements filaires, fibres optiques et autres.

Pour gérer la connexion sans fil avec les combinés, un RAN (Radio-Access-Network) est composé d’antennes relais et de stations de calcul. Une antenne relais est un appareil d’environ 6,5 kg, 1,3 m de long composé d’une multitude de panneaux métalliques qui permettent de diriger le signal dans une direction souhaitée. Elle consomme environ 300 W. En Belgique, la concurrence entre opérateurs implique un triplement de la couverture du territoire. Même si les sites d’émission sont souvent mutualisés, chacun son antenne ! Sur une ville comme Bruxelles, en 2020, cela représentait 1500 sites d’implantation qui chacun comporte plusieurs types d’antennes relais en fonction de leur plage d’émission (1G à 4G ou 5G) et de leur direction d’émission. En janvier 2023, Bruxelles Environnement déclare la présence de 18000 antennes tout types confondus (GSM plus média, services de secours, etc).

Les stations de calcul qui gèrent les antennes sur chaque site d’implantation sont des équipements comparables à des ordinateurs qui ont besoin de réfrigération. À titre d’exemple, le permis d’environnement d’un site de 18 antennes situées dans la région de Bruxelles-Capitale mentionne une unité de conditionnement d’air consommant 2,33 KW et utilisant 3,7 kg de mélange gazeux, le R407C [1]. Ce mélange a un impact sur l’effet de serre très important, le temps nécessaire à son élimination est 1774 fois supérieur au CO2.

Mais on sait aussi que la 5G nécessite l’implantation de nouvelles antennes pour un maillage plus étroit du territoire. En effet si le débit est plus élevé et le rendement du signal meilleur c’est au détriment de la porté des antennes : il faudra plus de sites d’émission et d’antennes puisqu’elles portent moins loin. Le lobbying des opérateurs a obtenu gain de cause : mi-février 2023 le gouvernement de la Région bruxelloise a changé ses normes d’émission qui passent de 6v/m à 14,7v/m, ce qui permettra d’augmenter la puissance d’émission des antennes et de réduire le nombre de nouveaux sites nécessaire à la 5G. On pourrait s’en réjouir si on avait la garantie que ces émissions n’ont pas d’impact sur la santé humaine, animale et végétale. En 2012, l’Institut Scientifique de la Santé Publique et l’Université d’Anvers ont réalisé une étude globale sur l’« Influence des antennes de téléphonie mobile sur les sites Natura 2000 dans la Région de Bruxelles-Capitale ». Les auteurs ont indiqué dans leur conclusion que « Les données sont insuffisantes pour conclure que les rayonnements non ionisants (Radiofréquences) des antennes GSM peuvent causer des dommages irrévocables à la faune et à la flore dans leurs biotopes naturels. Il n’est pas possible d’attribuer un danger à une fréquence spécifique plutôt qu’à une autre. Il n’est pas non plus possible de définir une distance sûre par rapport aux antennes ni de dire qu’un organisme plutôt qu’un autre est plus ou moins sensible aux radiofréquences (à part peut-être les chauves-souris.) »

Depuis, les rapports se succèdent et le comité d’experts sur les radiations non ionisantes de 2021 a réalisé une mise à jour sur les études scientifiques concernant les effets de la 5G sur la santé : « Globalement, sur la base de notre précédent rapport et des nouvelles études disponibles, il n’y a actuellement aucune preuve que les RF environnementales 3 GHz pourraient affecter la santé. Concernant les invertébrés et plus particulièrement les insectes, les études sont trop peu nombreuses pour qu’une conclusion puisse être avancée. Par conséquent, il existe un réel besoin d’études supplémentaires utilisant une dosimétrie de pointe et des conditions expérimentales contrôlées, en particulier le contrôle de la température et des contrôles biologiques appropriés (expositions fictives). Les niveaux d’exposition environnementale doivent être préférentiellement utilisés pour être informatifs sur la biodiversité. Enfin, en plus des approches expérimentales, des études de terrain sur les insectes incluant les aspects de dosimétrie seront nécessaires pour combler le manque de connaissances sur les effets des RF sur la faune, y compris sur les pollinisateurs (abeilles, papillons, coléoptères… etc). »

Les scientifiques s’accordent au moins sur deux choses : il existe un effet de proximité des appareils émetteurs et, surtout, on manque d’études en nombre et en qualité pour les comprendre et les évaluer ! Cette situation n’est pas nouvelle et il ne faudra pas attendre des acteurs industriels qu’ils financent ce genre d’études qui iraient à l’encontre de leurs intérêts économiques, c’est à la société civile de les réclamer. Et aux pouvoirs publics de les imposer.

Les smartphones n’offriraient pas grand-chose de plus que les téléphones mobiles de première génération s’ils n’étaient devenus le principal moyen d’accéder à l’Internet grâce aux infrastructures des opérateurs et aux centres de données qui traitent et stockent des flux gigantesques de données : voix, SMS, messageries, réseaux sociaux et les multiples métadonnées qui sont extraits de nos usages. Une grande part des services qui calculent nos itinéraires, stockent nos photos ou permettent nos achats sont hébergés dans des datacentres, sortes d’usines composées de milliers de serveurs reliés par des kilomètres de câbles. Tous ces équipements ont également besoin de processeurs et de métaux pour leur fabrication, ce qui amplifie les effets dus à l’extraction minière et à la dépense énergétique. Le dimensionnement des datacentres est calculé en fonction des usages souhaités par les acteurs privés et de leurs profits sans tenir compte des besoins réels des utilisateurs : on observe une surcapacité énorme pour pouvoir absorber les quelques heures de pointes annuelles (jusqu’à 30% d’équipement allumé sans rien faire) et garantir aux clients hébergé une continuité presque parfaite.
L’exploitation de la 5G va amplifier ce phénomène, elle promet en effet une telle accélération de la connexion que les calculs réalisés dans les datacentres seront retransmis en direct sur le terminal, ce qui permettra par exemple de jouer à des jeux vidéo sur des appareils qui se limiteront à l’affichage en temps réel. Cette débauche de moyens représente un confort pour les utilisateurs au prix d’une consommation énergétique gigantesque : les centres de données pourraient par exemple représenter 29% de l’électricité de l’Irlande en 2028 selon une étude de l’opérateur de transport d’électricité. On estime que l’industrie numérique consomme déjà 10% de l’énergie produite sur la planète et représente près de 4% des émissions de gaz à effet de serre. Une grande part de cette énergie sert au refroidissement des appareils, les opérateurs privés comme Facebook et Google cherchent donc des sites proches de cours d’eau ou migrent franchement vers les régions arctiques comme la Suède avec des impacts considérables sur les paysages par l’exploitation de barrages pour produire une énergie plus verte. Actuellement, une grande part de cette énergie est produite par du charbon ou d’autres énergies fossiles. Outre la pollution que cela engendre, dans un contexte international tendu par l’appropriation des ressources énergétiques, l’industrie numérique n’est-elle pas en concurrence avec les usages légitimes des populations ?

En conclusion, l’usage des smartphones a un coût environnemental considérable. Au niveau de sa fabrication, l’appareil nécessite des matières premières qui engendrent des pollutions irrémédiables et la consommation d’énormes quantités d’énergie. L’impact des ondes émises par les antennes relais n’est pas assez étudié pour affirmer qu’elles ne perturbent ni la faune et la flore, ni la santé humaine. Enfin au niveau des services hébergés la dépense d’énergie utilisée par l’industrie numérique augmente bien plus vite que la production d’énergies renouvelables. Le bilan écologique déplorable des smartphones est bien la conséquence d’une matérialité industrielle dont la plupart des impacts se produisent loin de nos yeux de consommateurs pourtant soucieux de notre environnement.