Accéder au haut débit sur votre campus : quel impact carbone ?

La transformation numérique et la transition écologique sont deux grands défis du XXIème siècle. La transition écologique est un horizon incontournable pour l’humanité. Le numérique est quant à lui une des grandes forces transformatrices de notre époque.

Au quotidien Cailabs essaie de mettre à profit sa technologie optique innovante pour développer des produits de rupture tout en minimisant son impact écologique, avec des produits majoritairement passifs, c’est-à-dire qui ne consomment pas d’énergie, et notamment la solution AROONA qui s’adresse aux réseaux informatiques des campus.

Cet article présente une évaluation de l’impact carbone de la production de cette gamme de produits à travers une étude comparative avec des solutions de câblage traditionnelles.

L’enjeu de l’impact environnemental du numérique

Le secteur des technologies de l’information et de la communication (TIC) est à la fois directement et indirectement consommateur d’énergie et émetteur de Gaz à Effet de Serre (GES). Cependant de nombreuses études montrent que le numérique constitue un important levier de progrès en termes de réduction des émissions et de maîtrise des consommations énergétiques de domaines connexes utilisant les TIC⁽¹⁾.

Comme beaucoup d’autres secteurs ayant un rôle significatif dans les émissions de GES dans le monde, le secteur des TIC a un rôle essentiel à jouer dans la mise au point de produits et de services responsables vis-à-vis de l’environnement pour faire en sorte que notre société ait une empreinte carbone réduite⁽²⁾. De manière plus générale, l’ONU a notamment émis des objectifs de développement durable pour répondre aux multiples enjeux de notre société⁽³⁾.

Pour les équipementiers et les fournisseurs TIC, l’enjeu porte donc sur la réduction des émissions GES tant sur la phase de conception, que sur celles de mise en œuvre et de déploiement de nouveaux produits et services. Pour les organisations utilisatrices, l’enjeu est de réduire l’empreinte carbone des systèmes d’information existants et à venir.

« Un équipement AROONA-STAR-2, capable d’upgrader un lien duplex multimode jusqu’à 800 m, génère moins de CO2 à la production qu’un mètre de câble optique !« 

Infrastructure de câblage optique : pourquoi remplacer lorsqu’il est possible de réutiliser ?

Il parait donc essentiel que tous les acteurs des TIC disposent de méthodes d’analyse et de référentiels de données leur permettant d’avoir une vision plus fine sur les actions de réduction possibles dans leurs domaines. De plus en plus d’équipementiers réalisent des Analyses de Cycle de Vie (ACV) de leur produit dans le cadre de déclarations environnementales^(4,5). A son niveau, Cailabs a donc lancé une évaluation de l’impact carbone de la production de sa gamme AROONA dédiée aux infrastructures de câblage des réseaux locaux.

Au quotidien, d’énormes quantités de données s’échangent au sein des campus des entreprises. De manière générale, tous les campus se « digitalisent ». Certains verticaux passent le cap plus vite que d’autres, mais il est inéluctable que tous les campus sont amenés à se moderniser pour supporter les besoins numériques actuels et futurs. Que ce soit au sein d’un campus scolaire, hospitalier, industriel ou encore militaire, le besoin de connectivité est omniprésent.

AROONA est une solution innovante, économique et facile à installer, qui améliore les réseaux optiques existants entraînant ainsi une augmentation considérable de la bande passante. Elle permet, avec un simple boitier passif, de pérenniser des réseaux vieillissants pour répondre aux demandes croissantes de débit.

La solution AROONA augmente la durée de vie de l’infrastructure existante⁽⁶⁾, et se place en alternative au déploiement de câble optique nouvelle génération permettant de supporter cette demande croissante de bande passante. Toute cette gamme est ainsi en accord direct avec les objectifs de développement durables de l’ONU⁽³⁾ (ODD9 : Industrie, Innovation et Infrastructure et ODD12 : Consommation et production responsables).

Dans les analyses de cycle de vie des équipements passifs du câblage structuré, la fabrication concentre souvent l’essentiel des rejets de GES (>90 % en moyenne)(4). On entend par là l’impact CO2 des matières premières et de leurs transports ainsi que l’impact CO2 des moyens de production de ces équipements. Pour la solution AROONA, l’analyse de la production est basée sur l’ACV d’éléments optiques(5), de l’impact CO2 des différentes matières premières(7) et de leur import(8).

A noter que la phase « installation » est souvent exclue du périmètre d’analyse du cycle de vie d’un câble optique étant donné la diversité des techniques d’installation possibles avec un impact différent (tirage, soufflage, portage, micro-tranchée pour nouveaux fourreaux, etc.)(5). Sans la quantifier, cette phase d’installation de câble reste néanmoins une phase significativement impactante, que l’on imagine bien plus gourmande en CO2 que d’installer un simple boitier AROONA dans une baie réseau existante. Au détriment de la solution AROONA, l’analyse comparative de l’impact CO2 sera effectuée uniquement entre le câble optique et les modules d’adaptation modale de la solution AROONA.

« L’utilisation de la solution AROONA sur un campus universitaire a permis d’économiser plus de 15 tonnes de CO2 à la production des équipements, soit plus de 15 allers/retours Paris-New-York. »

Analyse comparative

Prenons le Profil Environnemental Produit (PEP) d’un câble optique typique de réseau local (câble de 12 fibres, non connectorisé)⁽⁵⁾. Son analyse du cycle de vie indique un impact CO₂ de l’ordre de 0.735 kgCO₂-eq par mètre de câble (à noter que l’ACV fournie par l’équipementier varie peu selon le nombre de brins au sein du câble ; similaire pour un câble 6 fibres, et 20% supérieur pour un câble 24 fibres).

Dans le cadre d’un déploiement de liens optiques dans un réseau campus, ce type de câble 12 fibres est tout à fait standard, nous le prendrons donc comme référence dans l’analyse comparative avec AROONA. Les longueurs typiques des liens intra-campus vont de la centaine de mètres à deux kilomètres maximum. Soit un impact CO₂ du câble optique compris entre 70 kgCO₂-eq et 1500 kgCO₂-eq par liaison.

Pour la solution AROONA, l’impact CO₂ de la production des modules d’adaptation modale est typiquement de 0.6 kgCO₂-eq pour un équipement de 2 fibres et d’environ 11 kgCO₂-eq pour un équipement de 12 fibres. L’analyse quantitative AROONA se base sur les bilans GES des différentes matières premières utilisées (silice, plastique ABS, aluminium, câble optique, carton, polystyrène, etc.), sur les données transporteurs pour l’acheminement de ces matières premières, ainsi que sur l’impact GES de la production des équipements AROONA^(5,7,8).

La quantité de CO₂ issue de la production de la gamme est indiquée dans le tableau ci-dessous :

Sur la base des chiffres mentionnés précédemment, les courbes ci-dessous représentent l’impact CO₂ de la production du câble optique et de solution AROONA en fonction de la longueur de la liaison. On constate aisément que les équipements AROONA permettent une économie significative de CO₂ par rapport à la production de câble.

Cas d’étude : des tonnes de CO₂ économisées par projet !

Pour mieux visualiser l’économie de CO₂ que peut engendrer la solution AROONA sur un projet global, tout en gardant des performances équivalentes à de nouveaux câbles optiques, prenons deux cas d’études concrets pour effectuer cette analyse comparative : un campus militaire et un campus universitaire.

Campus militaire

Une base militaire française a upgradé une partie de son infrastructure de câblage multimode OM1 (62.5/125 µm) avec AROONA. Le projet comprend 18 bâtiments connectés au cœur de réseau, avec un besoin d’au minimum 2 liens duplex par bâtiment. Les liaisons sont comprises entre 200 et 1800 m, pour un total d’environ 17 km de câbles optiques à déployer dans le cadre d’un câblage traditionnel point à point sur cette topologie étoile. Ces longueurs de câble auraient généré 12.5 tonnesCO₂-eq à la production.

Pour répondre à ce besoin, une quinzaine de boîtiers AROONA (de 2 à 12 fibres) ont été utilisés pour exploiter pleinement le potentiel des anciens câbles optiques existants sur cette base, pour un total de 130 kgCO₂-eq générés pour leur production. Pour ce cas d’usage classique de mise à niveau de l’infrastructure de câblage réseau d’un campus, la solution AROONA a permis de diviser par 100 l’impact des émissions de CO₂, pour une proposition de valeur similaire, avec une économie au minimum de plus de 12 tonnes de CO₂.

Rappelons ici que l’analyse ne prend pas en compte l’impact CO₂ des connecteurs et tiroirs de brassage nécessaires, ni l’impact lié au déploiement de câble, qui dans ce cas aurait nécessité du génie civil pour la réalisation de micro-tranchées requises pour l’installation de nouveaux fourreaux. Pour se rendre compte des quantités mises en jeu sur ce projet, cette économie de CO₂ réalisée entre la production de solutions AROONA et de câble optique correspond à 12 allers/retours Paris-New York⁽⁹⁾ (ou encore à 75000 km avec une voiture moyenne diesel⁽⁷⁾).

Campus universitaire

Le campus d’une université américaine (Georgia Tech) dispose d’une infrastructure de câblage, reliant le cœur de réseau aux diverses maisons de fraternités (~30 comprises entre 150 et 1100 m), constituée de fibre multimode OM1 (62.5/125 µm). Les études de câblage ont notamment mis en avant des contraintes techniques ayant un fort impact financier sur ce projet. Environ 21 km de câbles auraient été nécessaires dans le cas d’un recâblage, ce qui aurait généré plus de 15 tonnes de CO₂ à la production (sans compter l’impact connecteurs/tiroir optiques/déploiement).

Les équipements AROONA ont donc permis de réutiliser les liens existants pour répondre aux besoins de haut débit sur cette partie du campus, pour un total de 70 kgCO₂-eq générés lors de leur production. Soit une économie minimum de 15 tonnesCO₂-eq, équivalentes à 15 allers/retours Paris-New York⁽⁹⁾ (ou encore à 95000 km avec une voiture moyenne diesel⁽⁷⁾).

En conclusion :

Toutes les organisations sont concernées par l’impact écologique de leurs activités, de la PME au grand compte, de l’institution gouvernementale à la collectivité locale. Dans ces organisations, les directeurs des systèmes d’information s’efforcent d’être particulièrement « acteurs » de ce sujet et essayent d’agir de façon intelligente à tous les niveaux. Il faut être vigilant dans la conception, la mise en œuvre et le déploiement de solutions nouvelles, en prenant en compte l’impact des infrastructures TIC dans l’empreinte carbone de tout projet.

Dans ce sens, la solution AROONA augmente la durée de vie des câbles optiques et permet de moderniser un réseau campus en recyclant son infrastructure de câblage existante, de manière à la rendre fiable, durable et résiliente. Pour résumer, la solution AROONA de Cailabs propose de répondre aux enjeux actuels de connectivité au sein des campus, de façon pratique, économique et écologique.

Sources :

(1) Technologies numériques, information et communication (TNIC). Guide sectoriel 2012 – Lire le guide

(2) SMART 2020 — Enabling the low carbon economy in the information age – Lire le rapport (en anglais)

(3) Objectifs de développement durable des Nations Unies : Accéder au site

(4) Découvrir le programme d’éco-déclaration PEP ecopassport® (produits PSR-0001 : Fils, câbles et matériels de raccordement).

(5) ACV câble optique 12FO Legrand – profil environnemental du produit

(6) Impacts environnementaux du numérique en France – Etude & Recommandations – Lire l’étude

(7) Données impact carbone divers matériaux : Consulter les bilans

(8) Données impact carbone import matières premières : Calculateur carbone DHL

(9) Données impact carbone transport aérien : Calculateur carbone Air France

Par Kévin Lenglé

Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie et docteur en physique, Kévin Lenglé a travaillé comme chercheur au CNRS et chez un équipementier télécoms. Responsable d’une ligne de produit au sein de la société rennaise Cailabs depuis 2015, il apporte son expertise en optique et en télécommunications au développement et à la commercialisation des solutions optiques innovantes permettant d’exploiter pleinement les potentiels des fibres optiques multimodes.