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Formation initiation à l’écoconception de service numérique

Proposée par le Pôle Design de la Dinum et la mission interministérielle Numérique écoresponsable, cette formation s'est déroulée en ligne, le jeudi 16 décembre 2021. En savoir plus sur la formation initiation à l'écoconception.

Vidéo d'une durée de 2 heures, hébergée par Youtube.

Bonjour. Nous allons explorer différents sujets liés à l’écoconception. Un état des lieux des impacts environnementaux du numérique, une présentation rapide de ma mission, l’analyse du cycle de vie, ce qu’est l’écoconception, etc. Vous êtes prêts ? C’est parti !

Avant d’entrer dans le vif du sujet sur l’écoconception de service numérique, prenons de la hauteur. Selon plusieurs indicateurs : population, consommation d’énergies, consommation d’eau, mobilités des personnes, télécommunications, tourisme international, etc., nous vivons une grande accélération depuis moins d’un siècle. Cette grande accélération est une composante de l’ère actuelle qu’on appelle l’anthropocène, période dans laquelle nous vivons actuellement où les activités humaines ont des conséquences sur l'écosystème terrestre. Parmi les conséquences les plus connues aujourd’hui ce sont évidemment le changement climatique dû aux activités humaines. Mais aussi l’effondrement très récent de la biodiversité, au point qu’on parle de la 6è extinction de masse des espèces, la plus rapide de la l’histoire de la Terre.

Revenons à notre sujet, le numérique. D’ailleurs, il s’agira davantage de parler des numériques, des activités numériques, car il en a de toutes sortes. Les activités des cryptomonnaies, les NFT, ou les projets de métavers ont peu de choses à voir avec des démarches en ligne, accéder à un horaire de bus ou bien simplement envoyer une photo à mamie.

Les impacts environnementaux des activités numériques

En parlant de métavers, je vous invite à enfiler vos casques de « réalité virtuelle », nous partons dans un métavers, celui des impacts environnementaux du numérique. Tout le monde est prêt ?

L’industrie minière est l’une des industries les plus voraces mais aussi les plus destructrices. Un artiste, Dillon Marsh a tenté de représenter, après utilisation d’énormément d’eau et de produits chimiques, et donc de rejets et de déchets toxiques, ce qui est extrait du sol. La représentation de la boule en 3D au milieu de cette photo d’une mine équivaut à 6500 tonnes de cuivre.

Les impacts environnementaux du numérique ne sont pas que des gaz à effet de serre. Par exemple, le cobalt est un des minerais essentiels pour la transition énergétique, les voitures électriques et le numérique. Au Congo, il y aurait 4000 enfants « creuseurs » qui extraient du cobalt jusqu’à 12 heures par jour dans des conditions périlleuses pour seulement 1 à 2 $ par jour selon l’UNICEF et Amnesty International. C’est ainsi qu’il faut considérer qu’à ce jour, comme beaucoup de nos activités humaines, le numérique n’est pas soutenable car il repose sur un extractivisme prédateur et dangereux.

La gestion des DEEE, les déchets d’équipements électriques et électoniques, des occidentaux n’est guère plus glorieuse. Selon Interpol, 3⁄4 des équipements des pays riches partent dans des décharges sauvages dans les pays du Sud. Le Ghana, le Nigeria, l'Asie du sud-est sont des plaques tournantes pour les DEEE.

Vous pouvez enlever vos casques de réalité virtuelle. J’espère que l’expérience n’a pas été trop éprouvante et le voyage pas trop mouvementé.

Quel est l’impact sur le climat du secteur numérique ?

Compte tenu de fortes incertitudes, on ne peut évoquer qu’une fourchette : l’impact sur le climat du secteur numérique représente entre 2,1 et 3,9% des émissions mondiales de gaz à effet de serre en 2020.

Toutes nos activités doivent s’inscrire dans les limites planétaires : effondrement de la biodiversité, déforestation, consommation d’eau, crise climatique, etc. Les activités numériques doivent aussi se faire en conscience de ces limites planétaires.

Pour lutter contre le gaspillage numérique, deux leviers essentiels sont d’allonger la durée de vie des équipements et réduire la quantité de ressources numériques nécessaires à un usage ou pour répondre à un besoin.

La mission interministérielle numérique écoresponsable

C’est pour tout cela que depuis février 2020, l'État et le service public souhaitent être exemplaires. Notamment à travers la démarche « Service public écoresponsable », sur tous les sujets (mobilité, chauffage, alimentation, etc.) mais aussi sur les activités numériques de l’administration publique. C’est ainsi que la Mission interministérielle numérique écoresponsable, pilotée par le Ministère de la Transition Écologique et la DINUM est née et permet de coordonner les travaux et les actions notamment des ministères. Les collectivités publiques sont aussi les bienvenues pour participer à nos travaux.

En plus de la mise en œuvre d’actions pour réduire l’empreinte environnementale du numérique de l’Etat, nous publions des guides et des référentiels pour sensibiliser ou documenter la démarche. C’est ainsi, qu’en avril dernier, a été publié le Guide pratique pour des achats numériques responsables, notamment produit par la Direction des Achats de l’Etat et l’Institut du numérique responsable.

Il y a quelques semaines, nous avons publié L’impact des bonnes pratiques numériques écoresponsables au sein des organisations, avec l’Ademe, le ministère de la Transition écologique et Point de Mir, Maison de l’informatique Responsable, Bela Loto et Céline Ferré. Ces illustrations ont été produites dans l’objectif de quantifier les actions, les bonnes pratiques et quelles sont les priorités entre les actions individuelles et les actions collectives, sur le périmètre d’une organisation. Spoiler : les actions collectives ont le plus d’impact !

Concernant l’écoconception, notre sujet du jour aujourd’hui, est sorti en octobre le Référentiel général d’écoconception de service numérique (RGESN), copiloté par la Dinum, le ministère de la Transition écologique, l’Ademe et l’Institut du Numérique Responsable, et dont la consultation publique s’est terminée début décembre. Le référentiel est toujours disponible en ligne en version bêta. On travaille à la production de la version 1 début 2022. Pour compléter le référentiel d’écoconception, nous avons publié une boîte à outils d’une dizaine de logiciels libres et open source, principalement dédiés à l’évaluation de l’empreinte environnementale d’un service numérique.

A venir début 2022, un guide des bonnes pratiques numérique responsable, réalisé notamment avec l’Institut du numérique responsable mais aussi des dizaines de contributeurs. En parallèle, nous préparons les plans d’action 2022 pour réduire l’empreinte environnementale de chaque ministère avec des actions concrètes.

L’écoconception de services numériques

Tout d’abord définition : qu’est ce qu’un service numérique ? Un service numérique est constitué de l’ensemble des matériels, logiciels et infrastructures qui permettent de réaliser une action numérique : consulter le solde de son compte en banque, commander son panier de légumes, etc.

Qu’est ce que l’écoconception ?

  • Une démarche pour réduire les impacts environnementaux d’un produit ou d’un service.
  • Démarche sur tout le cycle de vie du service
  • Norme IEC 62430 (anciennement ISO/TR 14062) : cela pose la norme, mais ce n’est pas la réponse à tout. Rien ne dit qu’on peut éco-concevoir un service numérique comme n’importe quel service ou un produit.
  • Démarche en amélioration continue

Qu’est ce que l’analyse du cycle de vie (ACV) ?

L’analyse du cycle de vie est une démarche normée par les normes ISO 14040 et ISO 14044 qu’il faut au moins avoir à l’esprit, quand il s’agira d’évaluer l’empreinte du service numérique et de quantifier des ordres de grandeurs des gains de l’écoconception.

L’analyse du cycle de vie appliquée au service numérique ?

  • Il s’agit de définir l’unité fonctionnelle à étudier (« commander mon panier bio » par exemple)
  • Puis d’évaluer l’impact de tous les équipements physiques sous-jacents : datacenter, réseaux, équipements utilisateurs
  • Et ce, à toutes les étapes du cycle de vie : fabrication, utilisation, fin de vie.
  • Il faut tenir compte de plusieurs indicateurs environnementaux pour éviter les transferts de pollution
  • Les impacts environnementaux du transport et de la fin de vie des équipements est encore peu connu, et parfois pas pris en compte dans les ACV.

Connaître “l’empreinte carbone” du numérique ne suffit pas. Vous trouverez des acteurs qui vous parleront de l’impact carbone du numérique. Souvent cela se résume aux usages des datacenters, réseaux et équipements utilisateurs. Parfois même qu’un seul tiers. Les acteurs de l'hébergement ou du cloud par exemple communiquent parfois seulement leur consommation d’électricité à l’usage.

Quels sont les impacts environnementaux les plus importants ? à la fabrication ou l’usage des équipements ? Selon différents indicateurs environnementaux, c’est en majorité à la fabrication des équipements que les impacts environnementaux sont les plus importants.

Quels sont les impacts environnementaux les plus importants ? Ceux des équipements utilisateurs ou ceux des datacenters ? Les terminaux utilisateurs, notamment parce que les équipements utilisateurs sont beaucoup plus nombreux que les équipements des datacenters.

Pourquoi éco-concevoir des services numériques ?

Pour faire le parallèle avec l’industrie des énergies fossiles, le logiciel est devenu une usine à gaz. Le logiciel contribue à l’obsolescence des matériels :

  • 80 % des équipements qui quittent une organisation sont parfaitement fonctionnels !
  • On ne change pas nos terminaux parce qu’ils ne fonctionnement plus… mais parce qu’ils rament.
  • Ils rament parce que les logiciels sont toujours plus gourmands : on parle « d’obésiciel ».

L’écoconception, seule, ne suffit pas. Intégrer l’écoconception dans un cercle vertueux comprenant les référentiels et règlements existants :

  • RGAA pour l’accessibilité,
  • RGS pour la sécurité,
  • RGI pour l’interopérabilité,
  • RGPD pour le respect des données personnelles,
  • etc.

Refuser et réduire :

  • Faut-il numériser ? Une solution non-numérique serait-elle plus efficace ?
  • Réduire fonctionnalités en amont, répondre exactement au besoin des utilisateurs
  • Développement « sans gaspillage » ou « au plus juste ». Approches Lean et agiles, Software Craftmanship…
  • Ne pas hésiter à refuser

Cultiver la qualité et la pérennité :

  • Itérer et s’adapter aux changements : approches agiles par exemple.
  • Éviter l’over-engineering : réduire la complexité, les couches d’abstraction et les dépendances.
  • Découpler la réponse au besoin métier et les solutions techniques.
  • L’écoconception et la sécurité font bons amis car l’écoconception en réduisant les fonctionnalités et la complexité réduit potentiellement la surface d'attaque.

Vous faites fausse-route, si pour vous, l’écoconception :

  • c’est de l’optimisation. Au contraire, le « green code » ça n’existe pas. Pardon ça existe mais cela s’appelle de « l’optimisation de code » ou « optimisation algorithmique » ou encore « optimisation de l’architecture logicielle ». Pas de l’écoconception.
  • est un sujet de recherche de performance. La performance est très souvent une conséquence de l’écoconception. Pas l’inverse. On peut très bien avoir une page web qui s’ouvre en 1 seconde tout en chargeant en continue des méga-octets d’images, de polices de caractères ou des vidéos.
  • est un sujet d’abord de développeurs ou de développeuses. L’écoconception concerne tous les métiers impliqués à la conception d’un service numérique : représentant métier, chef de projet, designer, expert(e) accessibilité, développeur, devops, hébergeur mais aussi contributeurs, ceux qui sont derrières les systèmes de gestion de contenu, ou bien même les utilisateurs finaux des solutions !
  • c’est d’abord réduire la consommation d’énergies des centres de données. S’intéresser qu’à une partie de l’infrastructure qui sous tend un service numérique ne suffit largement pas.
  • sert à réduire la consommation d’électricité globalement du numérique.
    La consommation d’électricité n’est pas le seul facteur à prendre en compte. Il s’agit surtout de réduire la consommation d’informatique, de numérique en tenant compte de la fabrication des équipements.
  • ne sert pas à interroger les besoins et les usages.
  • c’est le retour au Minitel.

Qu’est ce qu’une démarche « low tech » ? Une solution technique simple, sobre, maîtrisée, bien dimensionnée, maintenue et réparable.

Le référentiel général d’écoconception de service numérique (RGESN)

Le public cible de ce référentiel d’écoconception n’est pas les seuls développeurs et développeuses : tous les métiers liés de près ou de loin à la conception d’un service numérique : chef(fe) de projet, assistant(e) à maîtrise d'ouvrage (AMOA), assistant(e) à maîtrise d'œuvre, product owner, UX researcher, designer, graphiste, développeur(se), devops, testeur(se), rédacteur et rédactrice web…

Contenu du référentiel :

  • 8 thématiques : Stratégie, Spécifications, Architecture, UX/UI, Contenus, Frontend, Backend et Hébergement.
  • 79 critères uniquement orientés sur la réduction ou la limitation des impacts environnementaux.
  • Critères vérifiables, génériques et intemporels dans le but de réaliser des audits de conformité des services numériques (auto-audit par l’équipe elle-même ou audit externe).
  • Chaque critère est une question à laquelle l’auditeur répond par « oui », par « non » ou « non applicable », la réponse « oui » étant favorable à la réduction des impacts environnementaux.

Anatomie d’un critère :

  • Le critère : formulation générique du critère sous forme de question et dans la mesure du possible agnostique d’une technologie.
  • Objectif : pourquoi ce critère permet de réduire l’impact environnemental d’un service numérique.
  • Mise en œuvre : un ou des exemples de mise en œuvre, générique ou spécifique pour une technologie donnée.
  • Moyens de tests : exemple(s) pour un auditeur ou une auditrice permettant de tester la bonne mise en œuvre de ce critère. Ces moyens de tests sont parfois automatisables, souvent non automatisables mais mesurables d’une manière ou d’une autre (simplement du déclaratif dans certains cas, avec si possible des justificatifs).

Exemples de critères :

  • Le service numérique a-t-il défini les besoins métiers et les attentes réelles des utilisateurs-cibles ?
  • Le service numérique est-il utilisable sur des terminaux datant de 5 ans minimum ?
  • Le service numérique est-il utilisable via une connexion bas débit ?
  • Le service numérique s’adapte-t-il à différents types de terminaux d’affichage ?
  • Le service numérique a-t-il été conçu avec des technologies standards plutôt que des technologies propriétaires ou spécifiques à une plateforme ou à un système d’exploitation ?
  • Le service numérique affiche-t-il uniquement des contenus sans défilement de page infini ?

Exemple de critères de la thématique « hébergement »

  • Le service numérique utilise-t-il un hébergement signataire du Code de Conduite européen sur les Datacentres ?
  • qui fournit une politique de gestion durable des équipements ?
  • ayant une démarche de réduction de son impact écologique ?
  • qui fournit des indicateurs d’impacts environnementaux liés à son activité ?

App native ou Web app ?

Un exemple pratique pour faire écho au critère suivant : le service numérique a-t-il été conçu avec des technologies standards plutôt que des technologies propriétaires ou spécifiques à une plateforme ou à un système d’exploitation ? Lorsqu’il s’agit de développer une application pour mobile, quel choix faire entre le développement d’une application native ou une version web ?

Comparaison App native et web app
Technologie propriétaire : app native Technologie standard : web app
Installable sur écran d’accueil installable sur écran d’accueil plus facile sur Android
Notification Notification seulement sur Android
Une version pour chaque plateforme : iOS, Android… Disponible pour toutes les plateformes, ou sur tout type de matériel équipé d’un navigateur web.
Poids lourd Généralement 10 fois plus léger qu’une app native
Mise à jour dépendante d’un “store” d’applications centralisé et propriétaire. Remplacement d’un seul gros fichier. Maîtrise de la mise à jour, fichier par fichier.

Retour d’expérience

Système National d’Enregistrement des demandes de logement locatif social (SNE) – Ministère de la transition écologique

  • Le périmètre concerne la création d'un nouveau module pour effectuer des recherches avancées de dossier
  • Permettre, à terme, de dé-commissionner un autre module dont l’usage avait été détourné.
  • Démarche d'écoconception effectuée en 3 étapes : sensibilisation initiale de l’équipe à l’écoconception, coaching produit, et bilan final qualitatif sur l’application du RGESN (référentiel général d’écoconception) : validation d’un peu moins de la moitié des critères.

Low tech lab

  • Réinterroger le parcours utilisateur pour ne pas démarrer par une carte GoogleMap.
  • Conditions d’accès différents selon la localisation du visiteur.
  • Parcours le plus sobre en données qui ne démarre plus par une carte. Une carte seulement en fin de parcours, et GoogleMap remplacé Open Street Map.

Solar low tech Magazine

  • Les + : une réflexion sur ce qui est vraiment nécessaire : logo au format texte, pas de polices de caractères personnalisées, un effet sur les images…
  • Les - : héberger un site web sur un mini-ordinateur qui fonctionne à l’énergie solaire n’est pas de l’écoconception, mais tend vers une forme d’autonomie. Modèle sans doute peu réplicable.

Évaluer

Pour évaluer l’empreinte ou l’écoconception d’un service numérique, de nombreux outils sont apparus ces dernières années, souvent des produits payants dont la méthodologie est tout sauf transparente. Nous avons décidé de référencer une dizaine d’outils, des logiciels libres et open source dont la méthodologie est transparente.

Par exemple Green IT Analysis est une extension de navigateur qui permet d’évaluer les impacts environnementaux d'une page web, sous forme d’EcoIndex et ce qui sous tend cette page web (réseau et serveurs), basé sur une analyse de cycle de vie. L’extension donne quelques bonnes pratiques pour améliorer certains sujets techniques. Pour les usages côté serveur, Scaphandre est un agent de monitoring dédié aux mesures de consommation d'énergie finale (électricité), conçu pour s'insérer dans une chaîne de monitoring existante. D’autres outils, tel que CodeCarbon, s’intéressent aux impacts des algorithmes d’intelligence artificielle.

Ce qui est étonnant c’est que beaucoup de ces outils sont développés par des français. Cocorico !

Conclusion

Les dispositions phares de la loi REEN (Réduction de l’empreinte environnementale du numérique, loi n° 2021-1485 du 15 novembre 2021) :

  • Faire prendre conscience de l'impact environnemental du numérique
  • Limiter le renouvellement des appareils numériques
  • Favoriser des usages numériques écologiquement vertueux
    Élaboration d’un référentiel général d'écoconception des services numériques (art. 25)
  • Promouvoir des datacenters et des réseaux moins énergivores
  • Promouvoir une stratégie numérique responsable dans les territoires Élaboration d’une stratégie numérique responsable pour les communes et leurs intercommunalités de plus de 50 000 habitants (art. 35).

Focus sur le système de design de l’État.

Le système de design de l'État est un ensemble de composants d’interfaces prêts à l’emploi, accessibles et relativement sobres qui permettent de facilement développer des sites et applications de l’État.

Conseils de lecture

« L’outil simple, pauvre, transparent est un humble serviteur ; l’outil élaboré, complexe, secret est un maître arrogant ». Ivan Illich, « La convivialité », 1972.

À emporter

  • Selon différents critères environnementaux, l'empreinte environnementale du numérique est majoritairement à la fabrication des équipements utilisateur.
  • L’obésiciel contribue à l’obsolescence des équipements.
  • L’écoconception c’est d’abord mieux penser et réduire les fonctionnalités en amont pour répondre exactement au besoin utilisateur.
  • On ne peut pas “éco-concevoir du code” mais un service entier, un acte métier, en impliquant tous les métiers de la conception, pas seulement développeurs mais le métier, designer, graphiste, marketing, testeurs...
  • Utiliser le moins de ressources numériques possibles pour obtenir la même qualité de services. Mesurer pour évaluer les améliorations.
  • Numérique plus responsable : Accessibilité, respect de la vie privée, de l’humain et de l’environnement. Numérique (ré-)alloué à l’intérêt général.

Les 5 R du zéro-déchet appliqué au numérique :

  • Refuser les fonctionnalités non essentielles et les solutions propriétaires.
  • Réduire les dépendances, cultiver l’indépendance.
  • Réemployer des briques open source mais aussi réemployer les équipements.
  • Recycler pour créer un tout autre produit avec des briques open source.
  • Rendre à la terre, dans le sens produire des communs numériques, ouvrir les codes et les données, documenter la démarche d’écoconception.

L’écoconception, un bon outil de Greenwashing (écoblanchiment) :

  • Si les besoins des utilisateurs ne vous intéressent pas.
  • Peu importe le service rendu ou le produit vendu.
  • Une communication tapageuse.
  • Une démarche non-documentée. Le concurrent risquerait de vous copier !

Télécharger le support de la présentation Formation initiation à l’écoconception (pdf 4,6 Mo)

Sélection de formations en licence libre

Sélection non-exhaustive de formations, en licence libre et en libre accès dédiées aux impacts environnementaux du numérique.

Le référencement de ces formations, volontairement limité en quantité pour en faciliter l’appropriation, la classification et les descriptions ont été réalisés par la DINUM. Celle-ci n’engage pas sa responsabilité quant à la fiabilité des contenus de formations.

Une formation en licence libre manque dans cette liste ? Vous êtes une administration publique ou une collectivité, vous utilisez déjà certaines de ces formations ? Nous contacter.

Impacts environnementaux du numérique (INRIA)

Durée : 5 heures Licence CC BY-NC-SA 4.0

MOOC pour se questionner sur les impacts environnementaux du numérique, apprendre à mesurer, décrypter et agir, pour trouver sa place de citoyen dans un monde numérique.

Voir le MOOC Impacts environnementaux du numérique

MOOC Numérique Responsable (INR)

Durées : 30 minutes ou 4 heures Licence CC BY-NC-ND 4.0

Deux modules de formation, une formation courte de 30 minutes pour la sensibilisation, un plus général et complet sur le numérique responsable qui permet de comprendre les enjeux environnementaux et sociaux du numérique et de s’initier aux bonnes pratiques. Cette formation, proposée par l’Institut du Numérique Responsable (INR), peut être certifiante.

Voir le MOOC Numérique Responsable

Appliquez les principes du Green IT (OpenClassRooms)

Durée : 4 heures Licence CC BY-SA 4.0

Ce cours a pour objectif de montrer comment identifier les impacts écologiques du numérique, et de permettre de préconiser des actions pour un système d’information, un service numérique et un site web.

Voir le cours Appliquez les principes du Green IT

La Fresque du Numérique

Durée : 3 heures Licence CC BY-NC-ND

Un atelier pour comprendre en équipe et de manière ludique les enjeux environnementaux du numérique

En savoir plus sur la Fresque du Numérique