Efficacité énergétique
L’argument principal concernant le déploiement de la 5G, est qu’il s’agit d’un réseau développé en prenant spécifiquement en compte la problématique de la consommation énergétique dès sa conception.
- Des optimisations spécifiques de l’interface radio ont ainsi été définies au cours de sa normalisation au 3GPP, notamment pour permettre des modes de mise en veille avancés des équipements radio lorsqu’ils n’ont pas de trafic à transmettre.
- Des progrès réalisés dans les différentes semi-conducteurs, avec l’utilisation du Nitrure de Gallium (GaN), devrait améliorer l’efficacité des amplificateurs de puissance grâce à sa plus forte réactivité aux variations de puissance et sa meilleure résistance à la chaleur.
- On l’a expliqué à l’article 2 mais l’utilisation d’antennes massive MIMO permet de multiplier théoriquement le débit par 256. (Source : L’optimisation énergétique de la 5G)
- Enfin, dans la source précédente, le constructeur Huawei annonce pouvoir encore réduire la consommation des téléphones portables de 50 %.
Finalement, selon Orange, la consommation d’énergie par unité de donnée transportée devrait être divisée par 10 en 2025 comparée à la 4G, et par un facteur 20 à l’horizon 2030. Il est important de noter qu’on parle ici de réduire la consommation d’énergie par unité de donnée transportée, mais Huawei admet que la 5G est en moyenne 3 fois plus consommatrice que la 4G.
Effets indirects
Jusqu’ici, on a pris en compte les effets directs de la 5G, c’est-à-dire liés à la production de terminaux et de réseaux, mais aussi la consommation énergétique liée à l’échange de données. Cependant, dans un guide à destination des élus, l’Arcep explique que la 5G peut permettre de contribuer à développer des réseaux intelligents qui aideront à mieux maitriser notre consommation d’eau ou d’électricité (adaptation de l’arrosage au niveau d’humidité dans le sol, meilleure régulation du chauffage collectif, etc.). La 5G serait donc un levier “incontournable” de la transition écologique.
Pour le Haut Conseil pour le Climat, si les augmentations d’efficacité énergétique des équipements 5G des prochaines années s’avéraient plus rapides que le développement du trafic, le bilan du déploiement sur les émissions territoriales liées aux réseaux pourrait être positif.
Quels usages peuvent permettre de réduire les émissions de gaz à effet de serre?
Une étude publiée par l’Université de Zurich s’intéresse à des cas d’usage de la 5G permettant de faire des économies de GES. Si ils jugent impossible de couvrir tous les effets indirects de la 5G sur les émissions de GES, il est cependant possible de comparer un scénario d’adpotion de la 5G à un scénario où la 5G n’est pas adoptée. Contrairement à l’article précédent dans lequel on s’intéressait à l’empreinte carbone directe de la 5G, on s’intéresse ici aux effets indirects.
| Secteur | Cas d'usage | Description | Levier de réduction de GES |
|---|---|---|---|
| Travail & transport | Travail flexible | Travailler de partout - au bureau de l’employeur, à la maison, en déplacement ou ailleurs. Collaboration virtuelle efficace avec des collègues et des clients indépendamment de l'emplacement. | Réduction du déplacement domicile/travail, des voyages d'affaires et de l'espace pris par les bureaux. |
| Energie | Grille intelligente | Optimisation et suivi des processus d'approvisionnement et de demande d'électricité. | - Un approvisionnement plus efficace en électricité - Réduction de la consommation d'électricité - Utilisation accrue de l'électricité provenant de sources renouvelables (fluctuantes et / ou décentralisées) |
| Transport | Conduite automatisée | (En partie) automatisation de la tâche de conduite dynamique dans le transport routier. | - Augmentation du rendement énergétique - Réduction des véhicules-kilomètres parcourus grâce à des services de mobilité et de transport automatisé |
| Agriculture | Agriculture de précision | Optimisation des processus de production agricole. | - Réduction de l'utilisation des facteurs d'intrants agricoles (par ex. engrais) - Réduction des émissions de GES (y compris méthane, CH4 et protoxyde d'azote, N2O) |
Source : University of Zurich, Empa
Dans un cas d’usage optimiste, les cas d’utilisation étudiés permettent d’économiser 2,1 Mt éqCO2 en Suisse à l’horizon 2030, contre 0,6 Mt éqCO2 dans le scénario “attendu”, et seulement 0,1 Mt éqCO2 dans un scénario pessimiste.
Source : University of Zurich, Empa
Il est difficile de comparer ces résultats aux chiffres Français mais pour donner un ordre de grandeur, la population Française est presque 8 fois plus important que la population Suisse.
La conclusion de l’étude Suisse est que la 5G a le potentiel de réduire les émissions de CO2 au delà de l’impact induit par l’empreinte carbone du numérique, mais les auteurs de l’étude restent prudents et indiquent que les possibles effets rebonds peuvent compenser les économies de GES réalisées par l’adoption de la 5G. Des économies sont réalisables à condition de contrôler notre consommation de données et en mettant en place un cadre visant en particulier à diminuer nos émissions de GES. En effet, un des usages prévus par la 5G est celui des mMTC : Massive Machine Type Communications (connexion d’un nombre massif d’objets connectés). La production et l’utilisation d’un plus grand nombre d’objets connectés pourrait augmenter l’empreinte carbone de la 5G. L’étude Suisse s’est concentré sur des cas d’usages susceptibles de permettre une réduction des émissions de GES, mais d’autres usages peuvent quant à eux induire plus d’émissions. Pour le Haut Conseil pour le Climat il est encore trop tôt pour quantifier les effets sur les émissions de GES de ces usages.