Smartphones utilisateurs : tout savoir sur l’impact environnemental et l’usure des batteries

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Terminaux utilisateurs : l’impact environnemental élevé de la phase de fabrication

Les terminaux utilisateurs sont désormais les plus gros contributeurs à l’impact environnemental du numérique et ce phénomène est amené à se renforcer. Cette tendance s’explique principalement par un équipement de plus en plus important des foyers en smartphones, par une durée de vie réduite de ces équipements et par le fait que ces derniers ont un impact environnemental important. Impact qui est principalement dû à la phase de fabrication du smartphone. La marque Ericson annonce par exemple un impact en usage (i.e. lié à la recharge en énergie de la batterie du smartphone) de 7 kg eqCO2 sur un impact total de 57 kg eqCO2, soit seulement 12% de l’impact total. L’impact total prend en compte les différentes phases du cycle de vie du smartphone : fabrication, distribution, usage, traitement du smartphone en fin de vie.

D’où l’intéret que les constructeurs travaillent sur cette énergie grise en éco-concevant mais aussi en améliorant la possibilité d’augmenter la durée de vie du matériel via la réparabilité mais aussi la durabilité.

Au regard de tous ces constats, il pourrait paraître non-productif du point de vue environnemental de réduire la consommation d’énergie des smartphones. En tout cas, l’approche simpliste serait de mettre cet impact de côté. Mais la réalité est tout autre et les flux électriques qui sont mis en jeu dans la phase d’usage des appareils mobiles sont beaucoup plus complexes que l’on ne pourrait le croire.

Explication du fonctionnement des batteries

Les smartphones actuels sont alimentés par des batteries avec la technologie Lithium-ion. En moyenne les capacités des batteries du marché sont de 3000 mAh. La tendance est à l’augmentation de cette capacité. La batterie peut être considérée comme un consommable, tout comme une cartouche d’imprimante. Elle s’use avec le temps et la capacité initiale que vous possédiez lors de l’achat du smartphone n’est plus totalement disponible. C’est-à-dire que le 100 % indiqué par le téléphone ne correspond plus aux 3000 mAh mais à une capacité moindre. Et cette capacité initiale ne peut alors pas être récupérée.

L’usure de la batterie est principalement créée par les cycles de recharges et décharges complets. Un cycle de recharge/décharge correspond à une batterie vide que l’on rechargerait à 100 %. Je pars de chez moi le matin avec un téléphone chargé à 100 %, la batterie se vide, je recharge mon téléphone le soir à 100 %. Un cycle complet en une journée donc !

Si vous rechargez plus souvent votre téléphone, vous pourrez faire plus de cycles (plusieurs cycles incomplets sont au final équivalents à un cycle complet).

Plus le nombre de cycles croît, plus la capacité restante diminue. Cette usure amène à la fin de vie de la batterie. Les technologies actuelles permettent d’aller environ jusqu’à 500 cycles.

Arrivée en fin de cycle, la capacité de la batterie n’est plus que de 70 % de la capacité initiale. Au-delà de cette perte gênante d’autonomie, la batterie subit certaines anomalies, comme par exemple le passage rapide d’un niveau de batterie de 10 % à 0 %.

À noter que cet effet va être renforcé par l’intensité de la décharge de la batterie : si le téléphone consomme énormément (par exemple lors d’une lecture de vidéo), alors l’usure de la batterie va être plus importante.

Impact sur l’obsolescence

La perte d’autonomie est une cause de renouvellement par les utilisateurs : 39% en 2018. Phénomène renforcé par le fait que les batteries sont de plus en plus non amovibles, ce qui engendre un remplacement complet du smartphone par l’utilisateur. De plus, même si la baisse de l’autonomie n’est pas l’unique critère de remplacement, il s’additionnera aux autres causes pour créer un ensemble de signes indiquant à l’utilisateur qu’il doit changer son smartphone (effet marketing, puissance, nouvelles fonctionnalités…).

On peut donc facilement faire le lien entre les mAh consommées par les applications et le CO2 dû à la fabrication. En réduisant ces mAh, on réduirait largement l’usure de la batterie, la durée de vie des smartphone serait élargie en moyenne et donc le coût CO2 initial serait davantage rentabilisé. Le mAh du smartphone présente un coût beaucoup plus important sur l’énergie grise du smartphone (fabrication) que sur l’impact de l’énergie pour le recharger.

Par exemple pour un smartphone classique, l’impact en tenant compte  de la fabrication est de 14 mgCO2/mAh, contre seulement 0,22 mgCo2/mAh si on ne considère que l’énergie nécessaire à la recharge ! C’est ce facteur d’émissions (14 mgCO2/mAh) que nous utilisons dans nos évaluations d’impact. Nous vous encourageons à l’utiliser également.

Solution technologique

Résoudre cette problématique peut toujours se voir au travers de l’axe technologique : augmentation des capacités, chargement rapide… Si l’on prend le cas du chargement rapide, cela ne va pas changer le problème, bien au contraire, cela va l’aggraver en augmentant potentiellement les cycles. Ce n’est pas en augmentant le réservoir des voitures que l’on va réduire l’impact de l’automobile. Améliorer les technologies batterie est bénéfique, cependant une diminution de la consommation des smartphones serait encore plus bénéfique pour l’environnement et l’utilisateur.

À noter que l’impact CO2 n’est pas uniquement a prendre, en effet la fabrication des batterie est globalement très couteuse en termes environnemental et social. Sans compter les ressources stratégiques avec des impacts géopolitiques comme le cobalt ou le lithium. Prolonger la durée de vie des batterie est critique.