Impact énergétique de l’ICT : une fatalité ?

Les usages numériques explosent et avec eux, la consommation d’énergie. En 2012, elle représentait 4,7% de la consommation totale d’électricité de la planète. Faut-il s’en inquiéter ? L’Académie des Technologies dans un rapport récent prévoit une hausse de la consommation énergétique d’ici 2020. Mais elle ne serait pas proportionnelle à la formidable expansion des usages numériques. Pourquoi ? Parce que les progrès technologiques devraient permettre de limiter l’impact de l’ICT sur l’environnement. Tour d’horizon.

 

Pertes d’énergies et émissions de CO₂

Tout procédé de transformation produit de l’énergie. Dans la construction, les engins dégagent de la chaleur. Lorsque l’énergie émise n’est pas réemployée, pour produire de l’électricité ou chauffer un préfabriqué de chantier par exemple… On l’appelle énergie fatale.

La sidérurgie, la chimie, l’agro-alimentaire produisent ainsi une grosse quantité de chaleur qui se perd dans l’atmosphère.

C’est également le cas des technologies de l’information. Les calories dissipées par les machines chargées de produire et stocker les données ne sont que très rarement valorisées.

En termes d’émissions de CO₂, internet et son besoin croissant en serveurs seraient responsables de 2% des émissions liées à l’activité humaine selon Gartner. Soit l’équivalent du transport aérien. Mais contrairement à l’aviation, les datacentres ou nos smartphones ne sont pas dépendants des énergies fossiles.

 

Utiliser l’énergie des datacentres

Ces vastes usines de données représentent une production de chaleur à grande échelle qui ne sont pas sans impact sur l’environnement. Des initiatives permettent aujourd’hui de limiter ce gaspillage énergétique en la réutilisant, principalement à des fins de chauffage.

Ainsi, la piscine de la Butte aux Cailles à Paris accueille désormais en sous-sol des serveurs informatiques. Un petit datacentre qui va servir de chaudière numérique, sur le même principe qu’une friteuse. Les ordinateurs sont placés dans de gros cubes en inox remplis d’huile de moteur. Les serveurs vont chauffer l’huile à 50 degrés et par un jeu d’échangeurs thermiques, ces calories vont chauffer les bassins. Cela représente 30% d’émissions de gaz à effet de serre en moins.

A l’Université de Bourgogne, le datacentre permet quant à lui de couvrir 5 à 8% des besoins en chauffage du campus de 115 hectares.

Si nos usines à données restent gourmandes en énergie, l’utilisation de la chaleur qu’elles produisent devrait prochainement s’étendre aux gymnases, aux hôpitaux etc.

 

Quand les datacentres se miniaturisent

Comment dès lors exploiter au mieux l’énergie dissipée lors du traitement d’informations ? Une start-up tente de répondre à cette question en proposant un radiateur qui embarque des unités de traitement qui serviront aussi à chauffer votre intérieur. Les datacentres devraient donc à l’avenir se réduire pour s’implanter au cœur des villes, dans les constructions nouvelles, dont elles assureront le chauffage.

 

La meilleure énergie, c’est celle qu’on ne consomme pas

Les terminaux -ordinateurs, tablettes, smartphones- absorbent à eux seuls 40% de l’énergie électrique requise par les technologies de l’information et de la communication. Entre 1 200 et 1 800 TWh par an, soit 10% de la production mondiale d’électricité.

Malheureusement, la valorisation de l’énergie fatale produite par ces équipements est quasiment impossible. Il faut donc veiller à la minimiser ; et c’est aux développeurs que revient cette mission, qu’ils doivent mener en adoptant une démarche d’éco-conception pour leurs applications.

On distingue deux temps dans l’utilisation d’une application web et mobile : l’initialisation et le fonctionnement. Durant la phase de chargement, les ressources graphiques (boutons, images…) sont téléchargées sur le terminal. Puis les informations s’échangent, via des web-services le plus souvent, entre l’application et des back-ends (API) qui créent, stockent, modifient ou suppriment les données.

 

Trois axes peuvent être envisagés pour réduire facilement les besoins énergétiques des applications :

  • Réduire le volume de données échangées : La plupart du temps les informations échangées entre le terminal et les API le sont dans le format de données JSON. Il existe des alternatives moins “gourmandes” à ce format tel que MessagePack.

messagepack

JSON Vs. MessagePack : 13% de gain (source http://msgpack.org)

 

  • Charger à l’appel des ressources uniquement (lazy loading) : Imaginons qu’une petite partie de votre application soit très rarement utilisée mais qu’elle nécessite de lourdes ressources graphiques, images ou vidéos. Dans ce cas le lazy loading permet de n’effectuer le téléchargement de ces ressources sur le terminal qu‘au moment où l’utilisateur les requiert.

 

  • Rationaliser les échanges de données entre le serveur et l’application : Au moment de concevoir votre application, demandez-vous quelles données risquent d’être appelées ensemble, pour les mettre à disposition en une seule fois.

 

Trois bonnes pratiques qui permettent de réduire la consommation d’énergie des terminaux mais aussi le trafic réseau entre terminal et web-services.

Une bonne idée lorsqu’on sait que les infrastructures réseaux représentent 30% de la consommation énergétique de l’ICT.

 

A noter qu’un référentiel d’éco-conception Web existe. Même si les points qu’il recèle ne peuvent être appliqués à tous les projets, il a l’intérêt de poser les bases de cette discipline relativement nouvelle ; en attendant que voie le jour un label identifiant les applications éco-conçues.

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