MtoM Mag - Le journal de l'MtoM.
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À l’heure actuelle, les connexions sont assurées par des faisceaux lumineux se propageant dans des brins de fibre optique aussi fins qu’un cheveu, capables de transporter plus de 150 térabits de données par seconde chacun.
Face à l’explosion récente du débit dans les centres de données, les questions de consommation d’énergie et de développement durable prennent de plus en plus d’ampleur dans l’extension des réseaux de fibre optique, qui devrait par ailleurs s’accélérer à l’avenir.
De nombreuses avancées technologiques prometteuses reposent sur la fibre. L’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique, véritables moteurs de la prise de décisions fondées sur les données, utilisent des réseaux maillés de fibre optique pour traiter de gigantesques quantités de données en un temps record. De plus, le développement du télétravail, des vidéoconférences et la possibilité d’interagir avec un client, un collègue, un proche n’importe où dans le monde, tout en étant soi-même en déplacement, sont également permis par un réseau mondial de câbles de fibre optique.
Au-delà de fournir une bande passante très importante, les réseaux de fibre optique sont plus respectueux de l’environnement que les réseaux de communications traditionnels qui utilisent du cuivre. La faible consommation d’énergie, les besoins d’entretien réduits et le potentiel très prometteur dans le futur figurent parmi les principaux avantages de la fibre optique, et il ne s’agit que de quelques exemples.
Les émissions intrinsèques, liées à l’extraction des matières premières, à la fabrication, au transport et à la fin de vie des infrastructures réseaux est un élément fondamental pour comparer l’impact environnemental de plusieurs technologies numériques concurrentes. Corning a procédé à une ACV (Analyse du cycle de vie) des matériaux contenus dans la fibre optique et de son processus de fabrication pour évaluer son impact environnemental, quantifiée sous la forme d’une empreinte carbone. Les résultats de cette analyse ont été comparés à l’empreinte carbone du cuivre, à partir de données publiques
Selon les calculs de Corning, l’empreinte carbone d’un brin de fibre optique est de 2,2 kg CO2eq/km, alors que celle de deux fils cuivre de 0.5 mm (utilisé dans l’ADSL) est estimée à 14kg CO2eq/km – soit six fois plus élevée que la fibre sur une longueur similaire. Cependant, les tout derniers réseaux de fibre optique qui connectent les foyers fournissent une bande passante 2 000 fois plus importante, sur une distance sept fois plus longue, pour le même nombre d’utilisateurs. .
Selon ces valeurs, il est estimé que pour atteindre la même capacité de transmission, sur une même distance, un équipement à base de cuivre torsadé émettrait 85 000 fois plus de carbone que la fibre optique.
Bien que cette analyse ne soit pas exhaustive, puisqu’elle exclut le recyclage et la fin de vie, ainsi que les matériaux et équipements requis pour fabriquer et faire fonctionner ces deux types de réseaux, elle démontre néanmoins la supériorité de la fibre optique sur le cuivre du point de vue des émissions intrinsèques. Ces arguments viennent conforter les résultats d’autres études qui démontrent les bénéfices environnementaux et économiques qui découlent de la fibre optique, grâce à l’élimination de composés actifs et à la simplification de l’architecture réseau. Par ailleurs, l’étude des émissions intrinsèques liées aux matériaux et à la fabrication de la fibre optique permettra de la rendre plus respectueuse encore de l’environnement.
Une ACV (Analyse de cycle de vie) est une méthodologie normalisée qui permet d’évaluer l’impact environnemental d’un produit ou d’un procédé. Cela passe par le calcul des émissions de gaz à effet de serre tout au long du cycle de vie du produit. L’ACV permet de déterminer plusieurs indicateurs, tels que le potentiel de réchauffement global (PRG), également appelé empreinte carbone. Pour estimer l’empreinte carbone de la fibre optique, une analyse cradle-to-gate (littéralement du berceau à la porte de sortie) qui prend en compte toutes les substances requises en amont de sa production, ainsi que l’électricité et autres services nécessaires, est effectuée. L’ensemble du processus de fabrication est évalué : toutes les ressources requises et les émissions produites par l’extraction des matières premières (du berceau), leur transformation en produits semi-finis et la fabrication finale en fibre optique prête à être distribuée (à la porte).
Corning a collecté des données sur ses sites de fabrication, ainsi que des informations détaillées sur les matériaux dans le but de quantifier l’impact cradle-to-gate de sa technologie et de ses câbles fibre optique. Grâce à la méthode de calcul Environmental Footprint 3.0 (EF3.0) et selon les principes et exigences des normes ISO 14040 et 14044, l’ACV de Corning a confirmé que la majorité (70-80 %) des émissions issues de la fabrication de la fibre optique provient de l’électricité nécessaire. De plus, les matières premières sont responsables de 15-20 % de l’empreinte carbone globale, selon les estimations.
Une analyse cradle-to-gate a également été réalisée afin de comprendre l’impact sur l’entièreté du cycle de vie. Elle a été élargie afin de prendre en compte la distribution et la fin de vie, des étapes pour lesquelles la recyclabilité et le concept de circularité sont essentiels. Cette analyse a confirmé les résultats selon lesquels l’électricité et les matières premières nécessaires à la fabrication sont les principales sources d’émissions.
Corning a besoin de matières premières particulièrement pures pour produire une fibre optique à faible atténuation (et donc à faibles pertes). Des matériaux comme la silice, les verres de silice dopés, les revêtements acryliques protecteurs sont, entre autres, nécessaires. Les résultats de l’ACV indiquent que les matières premières sont responsables de 15 à 20 % de l’empreinte carbone globale de la fibre optique, desquels 50 % proviennent du précurseur de verres de silice utilisé dans le procédé de dépôt chimique en phase vapeur et 40 % du revêtement acrylique. De manière générale, une fibre optique avec un diamètre de revêtement moindre nécessite moins de matière et a donc une empreinte plus faible. En effet, l’ACV a confirmé que l’empreinte carbone des matières premières nécessaires à une fibre de 125 ¦Ìm de diamètre de verre et de 190 ¦Ìm de diamètre de revêtement est inférieure de 17 % à celle des matières premières de la fibre standard de 242 ¦Ìm de diamètre de revêtement avec un diamètre de verre similaire. Cela représente une baisse de 3 % de l’empreinte carbone globale entre les deux types de fibre. Alors que le secteur se dirige de plus en plus vers une densité accrue, les fibres à diamètre de revêtement réduit ont un impact favorable sur l’empreinte carbone des fibres et des câbles.
L’impact des matières premières en amont est un paramètre essentiel des analyses cradle-to-gate, mais ce n’est pas le seul à prendre en compte. Les services utilisés pour transformer ces matériaux en produits finis, en fibre optique en l’occurrence, ont également été intégrés à l’ACV. La production de fibre est gourmande en électricité. L’eau de fabrication, l’énergie thermique et les déchets n’ont pas un impact aussi important que la consommation d’électricité et de matières premières précédemment cités.
L’ACV utilise des données venant des usines concernées qui utilisent l’électricité du réseau standard. Etant donné que la consommation d’électricité est responsable de 70 à 80 % de l’empreinte carbone globale de fibre optique, des efforts continus en matière d’efficacité énergétique et d’énergie verte sont essentiels. L’impact de l’électricité verte a aussi été étudié lors de l’ACV : son empreinte carbone est de 0,70 kg CO2 eq/km, soit 70 % inférieure, ce qui multiplie par trois le bénéfice par rapport aux réseaux cuivre. Les fibres haute-performance avec un diamètre de revêtement réduit, comme les SMF- 28® Contour de Corning permettent une densité de câble et de conduite accrue, tout en réduisant la taille et la quantité de matériaux des câbles. Elles ouvrent également la porte à d’autres progrès en matière d’empreinte carbone de la fibre optique. Si l’impact des matières premières est moindre, la proportion de l’empreinte carbone due à l’électricité est plus importante aussi la transition vers une électricité verte permettra donc une réduction significative de l’empreinte carbone des câbles.
Le monde dépend plus que jamais des données et la fibre optique a démontré des capacités supérieures à toutes les alternatives, offrant une bande passante plus importante tout en réduisant la consommation d’énergie et les émissions de carbone intrinsèques.
Pour que l’industrie évolue de manière durable, la fibre optique offre la meilleure solution d’un point de vue économique, environnemental et social. Par rapport aux réseaux cuivre, la fibre optique réduit la consommation d’énergie jusqu’à 54 %, ainsi que les coûts d’exploitation grâce à des besoins de maintenance moindres, tout en garantissant des performances et une fiabilité élevées tout au long de son cycle de vie. Les émissions intrinsèques de la fibre optique sont également 85 000 fois inférieures à celles d’un réseau cuivre, si l’on considère les matériaux et les processus nécessaires pour atteindre la même capacité de transmission sur la même distance. Cette amélioration pourrait être multipliée par trois si l’on parvient à utiliser à 100 % d’électricité verte dans la fabrication de la fibre optique.
Dans les dix années à venir, le secteur des TIC a la possibilité de faire avancer le monde en connectant les personnes qui ne le sont pas encore et en développant le cloud pour répondre à la demande en données de demain. Il est de notre responsabilité de faire des choix durables, appuyés par des études transparentes et reconnues par l’industrie.
