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\def\thesequence{Internet}
\def\theauthor{A.Amaglio}

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\begin{document}
\section*{La 5G est-elle «extrêmement consommatrice d’énergie» ?}
\begin{multicols}{3}
[
\textit{Extraits d’un article de Libération : https://www.liberation.fr/checknews/2020/07/17/la-5g-est-elle-extremement-consommatrice-d-energie-comme-l-affirme-julien-bayou\_1793102/}
]
\subsubsection{Un réseau plus performant}

«Le nouveau réseau sera beaucoup plus performant que le réseau 4G, puisqu'il permettra de multiplier le débit par 10 et de diviser d'autant le temps d'attente. Autrement dit, il transportera plus de données, plus rapidement.

Les opérateurs promettent une consommation d'électricité de la 5G inférieure à celle de la 4G : «Pour acheminer 1 giga de data, la 5G utilisera 2 fois moins d'énergie que la 4G à son lancement, et 10 fois moins d'énergie à horizon 2025», assure par exemple Orange.


Pour affirmer cela, les opérateurs s’appuient notamment sur les innovations prévues par cette technologie. Le réseau 5G fonctionnera en effet avec des antennes dites « Massive Mimo », ou antennes à faisceau orientable, qui émettent le signal uniquement dans la direction du mobile en communication, contrairement à la 4G, qui couvre un large secteur. Cela permet de limiter les émissions dans les directions où il n’y a pas besoin de diffuser de communications. De plus, un système de veille est prévu en cas d’absence de trafic.

The Shift Project, un think tank sur la transition énergétique, estime que ces innovations permettront d'économiser 30 à 40\% d'électricité par rapport à une antenne 4G. « Cela dépend du temps de réveil que l'on admet pour la station : il va s'écouler un délai entre le moment où on se connecte et le moment où la connexion se produit effectivement. C'est un compromis que feront les opérateurs entre la qualité de service et la consommation d'énergie », explique Hugues Ferreboeuf, directeur du projet « sobriété » au Shift Project.

\subsubsection{Risque d’effet rebond}

Mais ces économies d'électricité pourraient être annulées par l'évolution des usages. «Il a été estimé que l'amélioration de l'efficacité énergétique ne suffira pas, à long terme, à contrebalancer l'augmentation du trafic, note l'Arcep. Ainsi, par effet rebond, une évolution technologique […] est susceptible de produire un accroissement global des émissions en raison de la multiplication des usages qu'elle permet.» Autrement dit, si la 5G permet de visionner des vidéos en 4K, de télécharger des films en quelques secondes et d'améliorer la communication vidéo, elle va créer sa propre demande et provoquer une augmentation des données consommées.

C'est aussi ce qu'a reconnu le président de Bouygues Telecom, Olivier Roussat, lors de son audition le 10 juin par la commission de l'aménagement du territoire et du développement durable du Sénat : «La 5G permet, lorsque l'on transporte des données, de le faire avec moins d'énergie. En revanche, elle augmente considérablement les débits et permet donc un usage beaucoup plus important, donc de transporter davantage de données, ce qui est beaucoup plus consommateur. Il est donc erroné d'affirmer que la 5G permettra des efforts en matière d'énergie. Après la première année de déploiement, la consommation énergétique de tous les opérateurs affichera une augmentation importante.»

D'autant plus que le volume de données mobiles consommées par les Français ne cesse d'augmenter : selon l'Arcep, il a été multiplié par 10 entre 2015 et 2019, et est notamment dopé par le streaming vidéo, qui représente 60\% du trafic sur Internet.

«Pour transmettre plus de données, plus vite, il faudra nécessairement plus d'électricité. Ce sont les lois de la physique qui sont incontournables», confirme de son côté Frédéric Bordage, représentant du collectif d'experts en numérique Green IT. Mais chiffrer cette consommation d'électricité des stations 5G reste, selon lui, très compliqué : «Il manque plein de paramètres à l'équation.» Et si différentes estimations existent, elles sont rarement d'accord entre elles. Sans parler de méthodologies parfois floues.

\subsubsection{Comparaison avec la 4G}

Un livre blanc de Huawei sur la 5G estime ainsi que la consommation d'électricité d'une antenne 5G représente 300 à 350\% de celle d'une antenne 4G.
[Sur le terrain] les chiffres dépendent de la charge du système, autrement dit du nombre d'utilisateurs qu'une cellule 4G ou 5G peut supporter. Pour une charge du système à 100\%, une antenne 5G consomme 3,5 fois plus d'électricité qu'une 4G. A 50\%, le coefficient est de 3. Enfin, en l'absence de trafic, les antennes consomment tout de même de l'électricité, et une antenne 5G en consomme 2,6 fois plus qu'une 4G. Il s'agit donc d'un seuil incompressible au-dessous duquel il n'est pas possible de descendre. Merouane Debbah précise : «Des améliorations existent. Cependant, les opérateurs ne prennent pas tous ces features, ou les incorporent au cours du temps.» Les chiffres qu'il fournit ne prennent pas en compte ces améliorations, comme le système de veille. Quelle serait la consommation d'électricité d'une antenne disposant de toutes ces options ? Pour le moment, aucune mesure de terrain ne peut répondre à cette question.

Qu'en est-il au niveau de tout le territoire ? Pour le moment, la 5G ne devrait être déployée que dans les zones où le réseau est fortement sollicité. Nicolas Guérin, président de la Fédération française des télécoms, assure qu'«aucun opérateur n'a à ce jour prévu la couverture de tout le territoire». Cependant, The Shift Project a estimé que pour une couverture 5G équivalente à la 4G (soit 86\% du territoire, selon l'Arcep), il faudra en zone rurale 2 à 3 fois plus de sites 5G que de sites 4G. De quoi considérablement augmenter la consommation d'électricité.

\subsubsection{Énergie grise}

Enfin, un dernier élément peut entrer en ligne de compte dans la consommation d'électricité de la 5G : au-delà du simple fonctionnement du réseau, de l'énergie est nécessaire pour fabriquer les équipements et les terminaux qui seront reliés à la 5G (smartphones, objets connectés…). C'est l'énergie grise, qui comprend l'extraction des matériaux, la conception des objets, leur transport… Selon l'Agence de la transition écologique (Ademe), 47\% des gaz à effet de serre générés par le numérique sont dus aux équipements des consommateurs.

Pour pouvoir bénéficier du nouveau réseau, la majorité des Français devra en effet acheter un nouveau smartphone : «La majorité des grands constructeurs commercialisent d'ores et déjà des téléphones compatibles avec la 5G. Néanmoins, ce n'est pas le cas de la plupart des téléphones dont les Français sont équipés actuellement. Pour bénéficier pleinement de la 5G, il faudra donc, en règle générale, s'équiper d'un nouveau téléphone», indique l'Arcep. De quoi alourdir l'empreinte carbone des Français, car l'essentiel des équipements est produit à l'étranger, dans des pays comme la Chine, où l'électricité est majoritairement produite par des centrales à charbon.

\subsubsection{Conclusion}

La 5G consommera donc, du fait de l'effet rebond, plus d'électricité que la 4G. Mais chiffrer cette augmentation est pour l'instant difficile, car aucun rapport officiel n'existe à ce jour sur l'impact environnemental du déploiement de la 5G en France. L'Ademe, en collaboration avec l'Arcep, publiera en 2021 une étude sur les impacts environnementaux des technologies numériques. «Cette étude prendra en compte l'évolution des usages, technologies réseau, des contenus et des terminaux», indique l'Ademe.

\textit{Source~:}\\
\begin{minipage}{\linewidth}
    \qrcode[padding,height=\linewidth]{https://www.liberation.fr/checknews/2020/07/17/la-5g-est-elle-extremement-consommatrice-d-energie-comme-l-affirme-julien-bayou\_1793102}
\end{minipage}
\textit{Voir aussi cet article du monde~:}\\
\begin{minipage}{\linewidth}
    \qrcode[padding,height=\linewidth]{https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2020/09/23/la-5g-va-t-elle-reduire-ou-augmenter-la-consommation-d-energie\_6053336\_4355770.html}
\end{minipage}
\end{multicols}



\setcounter{subsubsection}{0}
\section*{Questions}
\subsubsection{Partie 1 — Pourquoi peut-on dire que la 5G consomme moins que la 4G ? Que faut-il prendre en compte dans le calcul ?}
\subsubsection{Partie 1 — De qui dépendent les économies d’énergie ? En quoi consistent-elles ?}
\subsubsection{Partie 2 — Le volume de données qui transite par internet est il en augmentation, diminution ou stagne-t-il ?}
\subsubsection{Partie 2 — Expliquez en une ou deux phrases ce qu’est l’effet rebond.}
\subsubsection{Partie 2 — Est-il possible de transmettre plus de données plus vite en consommant moins d’électricité ?}
\subsubsection{Partie 3 — Une antenne 5G consomme combien de fois plus qu’une antenne 4G ?}
\subsubsection{Partie 3 — La 5G nécessite-t-elle plus ou moins d’antennes que la 4G ?}
\subsubsection{Partie 4 — Qu’est-ce que l’énergie grie ?}
\subsubsection{Partie 4 — À votre avis, changer de téléphone plus souvent implique d’augmenter ou de diminuer la pollution sur Terre ?}
\subsubsection{En résumé, quels sont les avantages et inconvénients de la 5G par rapport à la 4G ?}
\subsubsection{À votre avis, est-ce que déployer la 5G est une bonne idée aujourd’hui ? Pourquoi ?}

\end{document}
