Christian de Lille

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Intox et Conso

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Comment réduire son empreinte énergétique.

Très souvent on analyse les problèmes par sous système; par exemple sous système bâtiment, sous système emploi, sous système mobilité, etc ... Implicitement on imagine que chacun de ces sous systèmes est indépendant des autres et qu'on peut simplement étudier leurs effets de bord.
Cette méthode d'analyse des problèmes est fausse car les sous systèmes sont en réalité très interdépendants.

Les entreprises privées, les institutions publiques ont eu tendance à se concentrer, à créer de grands établissements souvent situés dans les plus grandes agglomérations et à supprimer une multitude de petits établissements qui étaient bien mieux répartis sur le pays. Cette tendance a eu pour effet de faire des économies par effet d’échelle. Une seule direction d’établissement, une seule infrastructure coûtent moins financièrement à l’entreprise privée ou publique.

Mais cette concentration a généré des besoins de mobilité accrus. Par exemple les élèves et les enseignants de collèges ou lycées ont du prendre une voiture, un bus scolaire ou au mieux le train pour joindre leur domicile à l’établissement scolaire.
Tout se passe comme si les économies réalisées par les entreprises ou les institutions généraient systématiquement des dépenses, des pertes de temps, des expositions à la pollution des employés ou des usagers. Donc, globalement, pour l’ensemble des citoyens du pays la concentration n’est aucunement bénéfique particulièrement sous l'angle de la mobilité.

On ne peut donc plus imaginer d'améliorer la mobilité seule. Il faut se poser une question plus large qui englobe le lieu de vie, de travail, d'alimentation, de loisir, … Cette question peut être la suivante:

comment puis-je réduire le besoin, la nécessité de se déplacer ?

Les mesures de confinement mises en place pour diminuer la propagation des virus ont eu pour effet de favoriser télétravail, réduisant ainsi drastiquement le besoin de déplacement domicile-travail. Mais tous les emplois ne peuvent être télétravaillés ! Nombre d'emplois liés à notre alimentation exigent la présence humaine sur le lieu de travail (en magasin, dans les fermes, dans les champs, etc …).

Par ailleurs, les besoins numériques et électriques augmentent considérablement dès lors que toute lecture, écriture, mise à jour et échanges divers se font par terminaux et réseau interposés. Nous savons que ces besoins ‘en distanciel’ sont très énergivores et qu’ils n’ont pas la qualité des échanges ‘en présentiel’. Vivre dans un monde où les gens ne se côtoient plus est inhumain. Ici encore il faudrait se poser la question :

comment puis-je réduire le besoin et la nécessité de communiquer à distance ?

Le fait de vivre une très grande partie de notre temps derrière quatre murs, à l'abri des intempéries, oblige de dépenser beaucoup d'énergie pour maintenir les conditions de cet abri.
Comment obtenir un gain réel pour tous les citoyens et pour l’ensemble des sous systèmes bâtiment, mobilité, numérique, etc … C’est à dire :
- comment réduire le besoin et la nécessité de se déplacer ?
- comment réduire la consommation énergétique due à la numérisation ?
- comment réduire la consommation énergétique due aux bâtiments

A) Comment réduire le besoin et la nécessité de se déplacer ?

1. Il suffit de réduire la distance réelle (et non pas le temps de trajet) entre les différents lieux de vie, d’emploi, d’alimentation, de loisir, etc … Facile à dire, moins facile à faire !
Néanmoins on peut en déduire qu’il faut privilégier un urbanisme multi-fonctionnel à l’opposé de l’urbanisme organisé en zones spécialisées. Si nous avons l’emploi, l’école, le commerce, le loisir à proximité de notre domicile, nous pouvons faire ces déplacements à pied !

La multi-fonctionnalité implique des quartiers ou des communes à échelle humaine, peu étendus en surface. Elle implique aussi de petits établissements privés ou de petites institutions publiques. Souvent, un même bâtiment peut regrouper plusieurs établissements ou institutions permettant ainsi de faire une économie d’infrastructure. Par exemple, dans un petit village on regroupe école, mairie, bureau de poste et télécommunication, guichet de banque dans un même bâtiment partagé.

A l’inverse il faut apprendre à casser la plupart des anciennes zones spécialisées afin de les rendre peu à peu multi-fonctionnelles. Par exemple un hypercentre commercial est cassé en une partie habitation, une partie artisanat, une partie commerciale conservée.
Toutes les zones spécialisées ne pourront pas être cassées. En effet une usine industrielle peut difficilement être cassée sans nuire à son efficacité. Néanmoins, dans la mesure où il n’y a pas de risques ou de nuisances importantes, les environnements de cette usine doivent comporter, des habitations, des commerces, des écoles, etc … afin de concourir à la multi-fonctionnalité.

2. Il faut limiter l’usage des liaisons rapides entre grandes agglomérations.
En effet ces liaisons rapides permettent aux grandes entreprises situées dans la grande agglomération parisienne d’envoyer facilement leurs cadres partout en France ! Cette possibilité renforce la concentration dans les grandes agglomérations et nuit à une répartition plus uniforme de la population sur tout le pays. Cette inégalité des territoires est particulièrement néfaste à plus d’un titre.
- Obligation de superstructures gigantesques particulièrement énergivores tant à la construction qu’à l’utilisation.
- Pollution aggravée.
- Prélèvement injuste de ressources énergétiques et alimentaires sur tout le pays au profit d’une grande agglomération.

3. Il faut restreindre l’usage de véhicules personnels de toute nature y compris électriques.
Les véhicules personnels sont utilisés pendant un laps de temps relativement court. Durant cette utilisation, ils polluent par l’usure de leurs roues pneumatiques et l’usure de la route, directement par le fonctionnement de leurs moteurs thermiques, par les pertes des climatisations, indirectement par l’électricité et l’hydrogène dont la production n’est pas exempte et ne sera jamais exempte de pollution. En effet nous savons que toute production d’énergie est forcément polluante.
Les véhicules personnels sont à l’arrêt la plus grande partie du temps. Ils encombrent nos garages personnels, les parkings, les aires de stationnement. Tout ceci constitue une infrastructure importante et au final très peu utile. Or, ces espaces bâtis et entretenus nécessitent beaucoup de matériaux transportés et d’énergie consommée.

La généralisation de la gratuité des transports publics, la diminution du besoin de mobilité obtenu par la multi-fonctionnalité des territoires, devrait permettre de restreindre fortement l’usage des véhicules personnels.
Néanmoins, dans certaines circonstances, le véhicule unipersonnel (taxi, ambulance, urgence) peut rester une bonne solution.
Il semble donc utile de fixer un cadre d’usage du véhicule personnel afin d’en limiter la possession et de privilégier la location à usage exceptionnel.
Notons que l’idée d’utiliser les batteries des véhicules personnels pour réguler la consommation d’énergie électrique n'est pas réaliste si l’usage du véhicule personnel est limité.

B) Comment réduire la consommation énergétique due aux bâtiments ?

Ce point a souvent été abordé sous l’angle de la réduction des dépenses ou mieux sous l’angle de la réduction de l’énergie consommée dans le bâtiment lors de sa construction et lors de son usage.

Lors de la construction ou de la réhabilitation
Il faudrait privilégier les matériaux les moins énergivores à produire, comme le bois, la terre crue ou cuite, les pailles et laines d’origine végétale ou animale.
Or c’est très rarement ce qui est fait aujourd’hui : trop de pavillons et de petits immeubles sont toujours construits en béton !

Il faudrait aussi construire dans le respect des règles bioclimatiques avec des ouvertures au sud pour récupérer de la chaleur l’hiver, avec des protections intégrées empêchant le soleil d’entrer au plus fort de l’été, avec des parois opaques fortement isolées pour limiter les pertes thermiques, etc …
Il faudrait privilégier l’isolation forte pour limiter le recours au chauffage ou à la climatisation. Noter qu’une isolation forte impose une ventilation régulée de qualité tant pour limiter les pertes que pour respirer sain.

Il faut construire dans l’esprit de la multi-fonctionnalité
On ne construit pas un groupe de logements, on construit un quartier multi-fonctionnel avec des logements mais aussi des lieux de travail, au moins une école, des lieux de loisirs, d’alimentation locale, etc …
On ne construit pas une usine, on construit l’usine et des logements, des commerces, etc … afin que nombre des habitants du lieu puisse limiter leurs déplacements.

Lors de l’utilisation
Bien évidemment ne pas chauffer fort en hiver et accepter de porter des vêtements chauds. En été, prendre quelques dispositions pour garder la fraîcheur du logement ou du bureau sans besoin de climatiser.
Recourir davantage aux réseaux de chaleur pour chauffer tout un quartier. En effet ces réseaux sont optimisés et maintenus en bon état bien mieux que la moindre source de chaleur individuelle.
Toutes les mesures ci-dessus sont connues et ont déjà été partiellement réalisées.

Autres
Mais il en est d’autres dont on parle beaucoup moins bien qu’elles concourent largement à réduire la consommation énergétique du bâtiment.

 Hébergement partagé
La population vieillit; de nombreuses personnes seules ou en couple vivent dans des logements devenus trop grands pour eux. Si ces personnes étaient encouragées à héberger sous leur toit au moins une personne plus jeune, on gagnerait sur plusieurs points :
- un logement mieux occupé pour une consommation d’énergie semblable
- une convivialité intéressante pour les plus vieux sous l’angle de la présence d’un plus jeune
- un petit apport financier, pour les plus jeunes sous l’angle d’une location bon marché
- un dialogue intergénérationnel
- une plus grande solidarité sociale, bien utile vu les risques climatiques et autres qui menacent.

 Multi-fonctionnalité appliquée aux grandes surfaces
Les grandes surfaces commerciales nécessitent beaucoup d’énergie pour maintenir le froid dans les armoires réfrigérantes et une température ambiante pour les clients et ce même en absence de toute personne. En cassant ces grandes surfaces en partie habitat, en partie mini data center, en partie bureau, on devrait pouvoir rationaliser un peu mieux l’utilisation de l’énergie.

 Réhabilitation des friches industrielles
Lorsqu’une grande entreprise cesse son activité sur un territoire, elle laisse souvent des bâtiments d’assez bonne qualité, complètement vides et qui se dégradent peu à peu.
Il faudrait se donner pour priorité de réutiliser ces bâtiments à d’autres usages variés, dans le respect du principe de multi-fonctionnalité.
Après un abandon d’un an au plus, le bâtiment abandonné redeviendrait la propriété de l’État, de tous les citoyens. Chaque association, mairie, etc … pourrait alors proposer un projet.
Les projets évitant la destruction et privilégiant la réhabilitation seraient privilégiés. Bien entendu, le respect des règles bioclimatiques et de multi-fonctionnalité serait valorisé.

C) Comment réduire la consommation énergétique due à la numérisation ?

Aujourd’hui, les possibilités de liaisons informatiques sont nombreuses et rapides. Du coup, on peut accéder à des données volumineuses stockées bien loin de l’utilisateur final, dans le nuage des multiples serveurs mondiaux.
Par exemple, l’utilisation d’un webmail signifie que nos mails sont stockés sur un serveur à notre disposition mais dont la position sur Terre nous est inconnue. Cette application webmail étant disponible sur nos terminaux, nous avons toujours accès à nos mails à tout instant.
Bien sûr, nous pouvons charger ces mails et les stocker sur notre terminal personnel (smartphone, tablette, ordinateur portable ou de bureau, …) puis les supprimer du serveur.

Transférer des données sur les diverses liaisons numériques existantes y compris le GSM (2G) et ses évolutions (3G,4G,…), mémoriser ces données sur des serveurs, traiter ces informations comme répondre à un mail reçu, tout cela nécessite beaucoup d’énergie électrique. Et cette énergie est chère, de plus en plus chère tant sur le plan financier que sur le plan écologique.
Nous avons donc intérêt à économiser l’énergie et par conséquent nous devons rationaliser l’usage de toutes les applications numériques que nous utilisons.

Pour chacune de ces applications, en fonction de nos justes besoins, nous devons déterminer quelle est l’organisation optimale à retenir. Par organisation, il faut comprendre :
- sur quel terminal ou terminaux, j’ai besoin de cette application
- sur quel terminal ou terminaux ou serveurs je vais mémoriser les données de cette application
- quels sont les créneaux horaires d’utilisation de cette application ?
- quel trafic cette organisation va t elle générer ?
- quelles sont les interactions entre cette application et d’autres ?

Ci-joint quelques exemples d’application :

Exemple 1 : téléphoner de n’importe où
- terminal utilisé : mon smartphone
- application : logiciel embarqué de mon smartphone
- réseau : hertzien 2G/3G/4G/ … antennes relais
- serveur VoIP
- créneau : à toute heure ouvrable et plus, voire la nuit !
- trafic généré par une communication téléphonique hertzienne (en partie)
faible débit pour la parole seule, moyen débit si image, haut débit si vidéo
- interaction avec application contacts

Exemple 2 : téléphoner depuis chez soi ou depuis son lieu de travail
- terminal utilisé : téléphone + box/standard VoIP
- application : logiciel du téléphone, logiciel de la box,
- réseau : filaire ?, câble coaxial, fibre optique
- créneau : à toute heure ouvrable et plus, voire la nuit !
- trafic généré par une communication téléphonique pseudo filaire
- interaction avec application contacts du téléphone, du standard, ...

Exemple 3 : voir un film sur smartphone
- terminal utilisé : mon smartphone
- application : logiciel embarqué de mon smartphone
- réseau : hertzien 4G/ … antennes relais
- serveur de streaming point à point
- créneau : à toute heure ouvrable et plus, voire la nuit !
- trafic généré par une communication point à point haut débit
- interaction (VOD) quoique souvent vu par un seul

Exemple 4 : voir un film sur téléviseur
- terminal utilisé : mon téléviseur
- application : matériel et logiciel téléviseur + chaîne TV
- réseau : câble coaxial, fibre optique, hertzien
- serveur : émetteur de la chaîne + relais
- créneau : à toute heure d’émissions des chaînes
- trafic généré par une diffusion broadcast haut débit (1 émetteur, n récepteurs)
- interactions : aucune (pas de VOD)

Exemple 5 : voir un film en salle
- terminal utilisé : aucun
- application : matériel et logiciel salle de cinéma
- réseau : aucun ou différé câble coaxial, fibre optique
- serveur : matériel de stockage et projection de la salle (souvent numérique)
- créneau : horaires de la salle
- trafic très faible (une fois, lors de la réception des films à projeter)
- interactions : aucune mais convivialité des gens

Même si l’usage des réseaux et des serveurs n’est pas chiffré on peut en déduire :
- sur les 2 premiers exemples, on devine que téléphoner sur smartphone est plus énergivore que téléphoner de chez soi.
- sur les 3 derniers exemples, on voit clairement que les ressources numériques sont très sollicitées par la vision sur smartphone, un peu moins sur téléviseur et beaucoup moins sur écran de cinéma (*).
Point besoin de faire de grands calculs pour comprendre que toute interaction entre deux applications distantes (sur des terminaux ou des serveurs différents) génère automatiquement du trafic.

(*) aller au cinéma local est un déplacement court, à l’inverse d’aller au centre de cinéma multi-salles éloigné!

Quelques règles apparaissent :
- Déterminer l’usage raisonnable de toute application en terminal, temps et lieu opportun
- A chaque fois que possible mettre les applications en interaction sur le même terminal ou le même serveur pour diminuer le trafic inter applications sur le réseau.
- Même si ça semble optimiser l’interaction de toutes applications, éviter de placer toutes ses applications sur le nuage, car ça génère un trafic important. Optimum à trouver. De plus, qui est le réel propriétaire des données sur le nuage ?
- Mémoriser les données d’une application, de préférence sur le terminal associé à cette application
- Accepter une certaine redondance des informations mémorisées pour des raisons de sécurité (forme de sauvegarde classique)
La sauvegarde ou la redondance doit toujours se faire sur des terminaux différents par sécurité.


Exemple pratique
Sur mon smartphone, j’utilise couramment les applications :
- téléphone avec messages vocaux et SMS,
- liste de mes contacts téléphoniques
- calendrier agenda des actions et RDV
- alarme
- calculatrice

J’utilise plus rarement :
- un navigateur internet et seulement si je suis connecté en WiFi
- l’appareil photo ou la caméra ; je stocke en local et transmet via WiFi
- la galerie de photos/vidéos (locale)

Je sauvegarde une fois par semaine liste des contacts, calendrier agenda du smartphone sur mon ordinateur de bureau (via USB)
Je sauvegarde à discrétion documents divers, photos, vidéos et tout le système de mon smartphone sur mon ordinateur de bureau (via USB)

Sur mon ordinateur de bureau, j’utilise :
- la messagerie et supprime du serveur les mails récupérés sauf besoins exceptionnels,
- le navigateur,
- les outils de bureau classiques en local,
- les outils de développement informatique, etc …
Je garde une copie des serveurs web gérés
Je sauvegarde régulièrement l’ensemble des données
Je mets à jour régulièrement système et programmes

Sur un serveur dédié,
Je met à jour les serveurs web créés,
Je dépose des fichiers pouvant être recueillis par mes amis ou par tous pour une durée déterminée, ensuite je fais le ménage.

Conclusion

- J’ai tenté de répondre à la question bâtiment et mobilité, domaines fortement liés.
- J’ai insisté sur la réduction du ‘besoin de mobilité’ lequel a pour conséquence de mettre en avant la multi-fonctionnalité et l’équité entre territoires.
- J’ai montré quelques pistes rarement abordées d’optimisation du bâtiment et du logement.
- Enfin j’ai montré qu’il faut économiser dans le numérique qui est énergivore au même titre que les déplacements ou le bâtiment.
J’espère avoir donné quelques pistes de réflexion globale.

Edité le:16/06/2021

 

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