Le numérique consomme-t-il vraiment beaucoup d’énergie ?
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Smartphones, réseaux sociaux, objets connectés, intelligence artificielle… Le numérique est omniprésent dans le quotidien des élèves. Pourtant, derrière chaque clic, des équipements, des réseaux et des data centers (centres de données) consomment de l'énergie et mobilisent des ressources. Comment expliquer ces enjeux en classe ? Comprendre cette “face cachée” permet aux élèves d’interroger leurs usages et de relier technologie, énergie et . Cet article propose des repères scientifiques, des exemples concrets et des activités pédagogiques en lien avec les programmes du collège et du lycée.
© AFP - Data center en construction aux États-Unis pour répondre à la croissance rapide des usages liés à l’IA.
Derrière chaque clic, une consommation énergétique bien réelle
Lorsque l’on utilise un service numérique, tout semble instantané. Un message est envoyé en quelques secondes, une vidéo démarre immédiatement, une intelligence artificielle générative répond presque instantanément. Cette impression de simplicité masque pourtant une réalité beaucoup plus complexe : chaque clic déclenche une succession d'opérations réalisées par des équipements physiques répartis dans le monde entier.
Que se passe-t-il lorsque l’on envoie un message ?
Prenons l'exemple d'un message envoyé depuis une application de messagerie.
Le texte saisi sur le smartphone est d'abord transformé en données numériques. Ces données sont ensuite transmises à la box Internet ou au réseau mobile, puis circulent à travers des antennes, des routeurs, des kilomètres de fibre optique et parfois des câbles sous-marins avant d'atteindre un data center. Les serveurs identifient le destinataire puis renvoient le message vers son smartphone en empruntant le chemin inverse.
| Ce trajet est invisible pour l'utilisateur, mais il mobilise de nombreux équipements alimentés par de l' : |
| 📱Smartphone, ordinateur, montre ou enceinte connectée → 🛜 Box Internet ou réseau mobile → 📡 Antennes → 🔌 Fibre optique → 🌊 Câbles sous-marins → 🏭 Data center → 🤓 Retour vers l'utilisateur |
Cet exemple montre également que les données ne restent jamais dans l'appareil utilisé : elles circulent en permanence entre différents équipements répartis sur le territoire et parfois à l'autre bout du monde.
La chaîne d'information
Cette circulation des données correspond à ce que l’on appelle la chaîne d'information.
Elle comprend quatre grandes fonctions :
- Acquérir des données (mesurer une température, enregistrer une image ou saisir un texte),
- Transmettre ces données grâce aux réseaux,
- Traiter les données dans un ordinateur ou un data center,
- Stocker les données produites avant de les restituer à l'utilisateur.
Smartphones, réseaux, data centers : qui consomme quoi ?
Le fonctionnement du numérique repose sur trois grands ensembles : les équipements des utilisateurs, les réseaux et les data centers (centres de données). Tous consomment de l'énergie, mais ils n'interviennent pas de la même manière.
- Les équipements des utilisateurs regroupent les smartphones, ordinateurs, tablettes, téléviseurs, consoles de jeux ou objets connectés. Ils utilisent de l'électricité lorsqu'ils fonctionnent, mais leur fabrication mobilise également des métaux, des terres rares, de l'eau et de l'énergie.
- Les réseaux assurent la circulation des données. Ils comprennent notamment les box Internet, les antennes relais, les routeurs, la fibre optique et les câbles sous-marins qui relient les continents. Sans eux, impossible d'envoyer un message, de regarder une vidéo en streaming ou d'accéder à un service en ligne.
- Les data centers constituent le troisième maillon. Ils hébergent les serveurs qui stockent les données, abritent les sites Internet et réalisent les calculs nécessaires au fonctionnement des applications, des moteurs de recherche ou des intelligences artificielles. Ces installations fonctionnent vingt-quatre heures sur vingt-quatre et nécessitent également des systèmes de refroidissement pour éviter la surchauffe des serveurs.
Cette organisation permet d'introduire une seconde notion importante : la chaîne de l'énergie
Alors que la chaîne d'information décrit la circulation des données, la chaîne de l'énergie montre comment l'électricité est produite, transportée puis utilisée pour alimenter les différents équipements du système numérique.
Un smartphone ne peut fonctionner sans batterie. Une antenne relais doit être alimentée en permanence. Les serveurs d'un data center doivent recevoir de l'électricité pour traiter les données. À chaque étape, de l'énergie est nécessaire.
L'énergie consommée pendant l'utilisation des équipements n'est qu'une partie de leur impact. Pour évaluer celui-ci, il faut prendre en compte l'ensemble de leur cycle de vie : extraction des matières premières, fabrication des composants, assemblage, transport, utilisation, réparation, réemploi et recyclage.
Cette approche, appelée analyse du cycle de vie (ACV), est aujourd'hui largement utilisée pour comparer les impacts environnementaux des produits numériques. Elle montre notamment que, pour un smartphone, la fabrication représente une part importante de son impact environnemental. Conserver son appareil plus longtemps est donc souvent plus efficace que de le remplacer par un modèle plus récent.
Répartition de l’empreinte carbone du numérique en France
| Composantes du numérique | Part de l’empreinte carbone | Exemples |
|---|---|---|
| Les équipements | 50 % | Smartphones, ordinateurs, tablettes, téléviseurs… |
| Data centers | 46 % | Serveurs et infrastructures de stockage et de traitement des données |
| Réseaux | 4 % | Réseaux fixes et mobiles permettant la transmission des données |
Source : ADEME
Pourquoi certains usages sont-ils plus énergivores que d'autres ?
Tous les usages numériques ne consomment pas la même quantité d'énergie. La différence ne dépend pas uniquement de l'appareil utilisé, mais aussi du volume de données échangées, du nombre de calculs réalisés et de la manière dont les données sont stockées ou transmises.
Envoyer un SMS demande peu de données. Le message contient seulement quelques caractères et nécessite relativement peu de traitement informatique.
Publier une photo sur un réseau social représente déjà un volume de données beaucoup plus important. L'image doit être transférée, stockée sur des serveurs puis rendue accessible aux autres utilisateurs.
Regarder une vidéo en streaming sollicite encore davantage les infrastructures. Pendant toute la durée du visionnage, les données sont envoyées en continu depuis un data center vers l'appareil de l'utilisateur. Plus la qualité de la vidéo est élevée, plus le volume de données échangées augmente.
Jouer en ligne mobilise lui aussi les réseaux de façon continue. Les informations sur les déplacements des joueurs, les actions réalisées ou l'état de la partie sont échangées en permanence entre les appareils et les serveurs.
Enfin, utiliser une IA générative ajoute une étape supplémentaire. Il ne s'agit plus seulement de transmettre ou de consulter des données existantes : le système doit produire un texte, une image ou un autre contenu grâce à de très nombreux calculs.
Pourquoi l'intelligence artificielle consomme-t-elle autant d'énergie ?
L'intelligence artificielle est utilisée dans de nombreux services numériques. Elle permet de traduire un texte, de reconnaître une image, de recommander une vidéo ou d'assister un utilisateur dans ses recherches. Depuis quelques années, les IA génératives sont capables d'aller plus loin en produisant des textes, des images, des sons ou du code informatique.
Pour accomplir ces tâches, elles doivent traiter de très grandes quantités de données et réaliser un nombre considérable de calculs, ce qui nécessite de l’énergie. Lorsqu'un utilisateur saisit une question ou une consigne appelée prompt, l'IA analyse les mots, établit des liens entre des milliards de données apprises lors de son entraînement, puis construit une réponse. Toutes ces opérations nécessitent des milliards de calculs réalisés par des processeurs spécialisés, installés dans des data centers particulièrement puissants.
Imaginons un élève qui demande à un chatbot : « Explique-moi le fonctionnement de la . » L'IA construit une réponse adaptée à sa demande.
Prenons l'exemple d'un autre élève qui écrit : « Génère une affiche représentant une ville durable en 2050. » Cette fois, l'IA doit créer une image entièrement nouvelle en calculant la forme des bâtiments, les couleurs, les ombres, les textures et de nombreux autres détails.
Ces usages nécessitent davantage de de calcul que la simple consultation d'une page Internet ou d'un document déjà existant.
Pour autant, l'intelligence artificielle ne constitue pas uniquement un défi énergétique. Elle peut également contribuer à réduire les consommations d'énergie dans d'autres secteurs.
Le numérique transforme le secteur de l’énergie, il est par exemple utilisé pour :
- Prévoir la production des éoliennes et des panneaux solaires selon les conditions météorologiques,
- Optimiser les réseaux électriques afin d'équilibrer production et consommation,
- Réguler automatiquement le chauffage, la ventilation ou l'éclairage des bâtiments,
- Anticiper les pannes d'équipements industriels grâce à la maintenance prédictive,
- Optimiser les itinéraires des transports afin de limiter les consommations de ou d'électricité.
Comme beaucoup d'innovations, l'intelligence artificielle présente donc des avantages mais aussi des défis. L'enjeu est d'apprendre à utiliser ces outils de manière éclairée et responsable, en tenant compte de leurs bénéfices, de leurs limites et de leurs impacts environnementaux.
Concevoir un numérique plus responsable : et si chacun avait un rôle à jouer ?
Face à l’impact environnemental du numérique, chacun peut agir à son niveau :
- Le premier levier consiste à faire durer ses équipements. Conserver plus longtemps son smartphone, son ordinateur ou sa tablette permet de limiter la fabrication de nouveaux appareils, qui représente une part importante de leur impact environnemental. Faire réparer un appareil ou choisir un équipement reconditionné contribue à préserver les ressources naturelles.
- Le deuxième levier consiste à choisir ses usages. Avant de demander à une IA générative de générer dix images ou un long texte, il peut être utile de se poser quelques questions : Une recherche sur un moteur de recherche suffit-elle ? Puis-je trouver cette information dans un manuel ou au CDI ? Un enseignant, un camarade ou une personne de mon entourage peut-il m'aider ? Ai-je réellement besoin d'une image générée ou une photographie libre de droits répondrait-elle à mon besoin ?
De la même manière, regarder une vidéo en très haute définition sur un petit écran, conserver des milliers de photos identiques dans le cloud ou laisser des fichiers inutiles stockés pendant des années représentent des usages qui peuvent être questionnés.
Mais les utilisateurs ne sont pas les seuls à pouvoir agir.
Les concepteurs de services numériques peuvent développer des logiciels plus sobres, limiter les transferts de données inutiles, réduire le poids des images ou améliorer les performances énergétiques des applications. Cette démarche est appelée écoconception.
Les entreprises peuvent concevoir des appareils plus facilement réparables, allonger leur durée de vie ou améliorer le recyclage des matériaux notamment grâce à l’ .
Les pouvoirs publics, enfin, peuvent encourager ces évolutions grâce à des réglementations, des normes environnementales ou des politiques favorisant la réparation, le réemploi et l'économie circulaire.
Réduire l'impact environnemental du numérique est donc une responsabilité partagée entre les utilisateurs, les concepteurs, les entreprises et les décideurs publics.
Vidéo pédagogique : concilier numérique et sobriété énergétique
Activité pédagogique : les bons réflexes du numérique responsable
En classe, les élèves regardent les trois courtes vidéos consacrées à des usages numériques du quotidien : la messagerie, les vidéos en ligne et les recherches sur internet. À partir de ces exemples concrets, ils identifient ce qui consomme de l’énergie et découvrent les gestes simples qui permettent de limiter l’impact environnemental de leurs pratiques numériques.
Après chaque vidéo vous pouvez échanger avec les élèves pour faire émerger les bonnes pratiques à retenir : éviter les pièces jointes trop lourdes, supprimer les messages inutiles, privilégier le Wi-Fi quand c’est possible, limiter la très haute définition lorsqu’elle n’est pas nécessaire ou encore formuler des recherches plus efficaces.
Cette activité peut être mise en lien avec les compétences PIX autour du numérique responsable. Elle permet aux élèves de comprendre que leurs usages numériques ont des impacts, mais aussi qu’ils peuvent adopter des réflexes simples pour utiliser le numérique de manière plus sobre et plus responsable.
Sources :
- ADEME-Arcep, Évaluation de l’impact environnemental du numérique en France, 2025.
- Mission interministérielle numérique écoresponsable (MiNumEco), Actualisation des chiffres de l’impact du numérique en France, 2025.
La sobriété et l’efficacité énergétique
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