Notre utilisation d’Internet a complètement changé ces dernières années : nous utilisons les réseaux sociaux en permanence, streamons des films, séries, musiques et podcasts et enregistrons tous nos fichiers sur le cloud. Ce nouveau style de vie digital requiert le transfert d’énormément de données à travers les câbles de fibre optique. Évidemment, cela signifie une augmentation de la quantité d’énergie requise pour faire fonctionner Internet. Toutefois, il est difficile d’imaginer l’importance de cette augmentation. Au taux d’augmentation actuel, d’ici dix ans, Internet a lui seul consommerait plus d’électricité que la production mondiale. Ce rythme de croissance est donc insoutenable. Le seul moyen pour la production d’électricité de suivre la demande serait d’utiliser plus d’énergie fossiles, avec un impact négatif sur l’environnement.

Il est donc impératif de trouver un moyen de réduire la consommation d’énergie d’Internet tout en conservant ses performances et ses capacités. Peter Andrekson, professeur de photonique au département de micro technologie et nanoscience à l’Université des Technologies de Chalmers, a menée une étude pendant cinq ans, de 2014 à 2019, pour répondre à ce challenge. De part sa nature, ce projet est multidisciplinaire, il nécessite des compétences en ingénierie électronique, technologies de la communication et les appareils optique. Peter Andrekson a donc collaboré avec de nombreux autres chercheurs.

Son équipe a commencé par identifier la plus grande source de consommation d’énergie dans les systèmes de fibre optique utilisées de nos jours. Il s’agit de puces servant à corriger les erreurs de données. Ces dernières sont utilisées dans les systèmes de fibre optique pour compenser les effets des interférences et du bruit. Les chercheurs sont parvenus à concevoir une nouvelle version de ces puces avec un circuit bien mieux optimisés. D’après le professeur Larsson-Edefors, collègue de Peter Andrekson, cette nouvelle puce consomme près de dix fois moins d’énergie que les puces actuelles.

Les chercheurs ont également démontré qu’il est plus intéressant d’utiliser des peignes de fréquences optiques que des transmetteurs laser séparés pour chaque fréquence. En effet, les premiers pouvant émettre de la lumière sur chaque longueur d’ondes en simultané, ils sont beaucoup plus stables. Il est donc plus facile de recevoir le signal, résultant en une plus faible consommation d’énergie pour un même résultat.

Enfin, il est également possible de réduire la consommation en l’adaptant à l’importance du trafic. Actuellement, quel que soit le trafic, le réseau fonctionne de la même façon. Or, dans la plupart des cas le trafic varie avec le temps. Les chercheurs ont donc développé un algorithme d’optimisation permettant d’adapter la consommation à l’importance du trafic. Cela permet une réduction de la consommation d’énergie allant jusqu’à 70%.

En implémentant l’ensemble de ces améliorations nous devrions être capable de drastiquement réduire la consommation d’énergie d’Internet. Après de premiers tests, elles devraient permettre d’obtenir une consommation d’énergie 25 fois inférieures à celles des puces actuelles. Ce sont donc des résultats largement suffisants pour assurer le développement durable d’Internet dans les années à venir. Toutefois, sur le long terme, si l’usage d’Internet continue de s’accroître de façon exponentielle, sa consommation d’énergie ne cessera d’augmenter. Il faudra alors développer de nouvelles solutions.