Quels défis pour la smart city africaine ? (1/3)

Premier article d’une série de trois consacrés à la smart city africaine, cet éclairage rend compte des enjeux qui justifient l’utilisation des nouvelles technologies de la ville intelligente sur le continent.

Selon un rapport de la Banque Mondiale paru en février 2017, « dès 2025, les villes africaines abriteront 187 millions d’habitants supplémentaires, soit l’équivalent de la population actuelle du Nigéria ». Pour supporter cet essor démographique, les villes du continent sont contraintes de repenser leur modèle afin d’offrir aux citoyens des infrastructures et des services publics plus adaptés, stables et respectueux de l’environnement. Dans ce contexte, le concept de ville intelligente ou « smart city » ¹ apparaît comme une piste sérieuse pour répondre aux questions urgentes liées au transport, à l’énergie ou au logement, mais aussi comme une opportunité pour faire prospérer l’économie numérique et le tissu entrepreneurial local.

A travers une série de trois articles intitulée « Un modèle africain pour la smart city », nous explorons les éléments de contexte et les initiatives d’ores et déjà déployées sur le continent afin d’identifier les spécificités et les business models clé de la smart city africaine.

Ce premier article vise à expliciter les principaux enjeux auxquels doivent faire face les villes africaines et à fournir quelques exemples d’initiatives relevant de la « smart city » qui pourraient y répondre.

Les articles suivants porteront sur les aspects environnementaux à prendre en compte, ainsi que les business models et la gouvernance à mettre en place par les différents acteurs africains pour pérenniser ce modèle sur le continent.

Surpeuplement, pauvreté, congestion, pollution, fracture énergétique… : un modèle urbain à bout de souffle

Avec 1,2 milliard d’habitants dont 472 millions d’habitants en milieu urbain, l’Afrique devrait voir la population de ses villes doubler d’ici 2025, pour atteindre 1 milliard de citadins en 2040¹. Ces statistiques démographiques traduisent un phénomène d’exode rural généralisé sur le continent, qui met en évidence les limites du modèle urbain actuel notamment en termes d’infrastructures (transport, électricité…) et de coût de la vie.

De fait, les villes africaines subissent une pression migratoire qu’elles ne peuvent souvent pas absorber, en grande partie du fait d’un système foncier complexe et d’un aménagement du territoire inadapté, donnant lieu à des zones urbaines de plus en plus surpeuplées, congestionnées et chères.

C’est le cas de la ville de Nairobi (Kenya), qui a vu sa population doubler en 15 ans, avec plus de 8,3 millions d’habitants en 2016 dont 2,5 millions vivant dans la précarité ou l’extrême pauvreté ². Cette croissance de la population se fait en grande partie dans des quartiers dits « informels » (bidonvilles et autres habitats précaires, fragmentés, mal intégrés dans la ville voire illégaux), en marge du développement commercial et industriel de la métropole. En effet, en raison de la valeur foncière élevée des rares terrains urbains officiellement immatriculés (ainsi que de difficultés rencontrées dans les démarches administratives), il est quasi impossible pour les ménages d’accéder à la propriété foncière régulière ou même de louer un logement non « informel » à Nairobi ³.

De plus, selon l’ONU-Habitat, la ville disposerait d’un trop faible espace dédié aux voies de circulation, qui représentent 12% du territoire de la zone urbaine – bien en-deçà des 30% nécessaires, selon l’organisme international, à un système de circulation fluide dans une métropole de taille comparable ⁴. Outre l’exaspération des citoyens et la pollution atmosphérique importante engendrées par ce phénomène, c’est le dynamisme économique de la ville tout entier qui se trouve pénalisé. Cette congestion automobile chronique au sein de la capitale kenyane (qui abrite notamment les sièges de General Electric, de Google et de l’antenne africaine de l’ONU) coûterait ainsi quelques 578 000 dollars (USD) par jour en perte de productivité du fait des retards récurrents des employés dûs aux problèmes de trafic ⁵.

Ainsi, le manque de connectivité entre les différents quartiers et la paralysie chronique causée par l’engorgement du trafic empêchent la ville de tirer profit des avantages de la concentration urbaine (économies d’échelle, accessibilité des zones d’emploi…).

Le constat est identique dans de nombreuses grandes villes africaines (Dakar, Addis-Abbeba, Yaoundé, Niamey, Bamako, Dar es Salaam…). On estime ainsi que seuls 28% des citadins d’Afrique subsaharienne vivent hors des bidonvilles, et que parmi eux beaucoup vivent dans des structures non-permanentes ou sans titres de propriété en bonne et due forme ⁶. Au demeurant, les ménages africains urbains auraient des frais de logement 55% plus élevés que les ménages d’autres régions dans le monde, et des frais de transport 42 % plus élevés, notamment à cause des coûts engendrés par les véhicules et les transports publics ⁷.

En outre, le surpeuplement des villes s’accompagne d’une pollution de l’air préoccupante, en particulier dans les plus grandes villes. Fin 2016, l’OCDE indiquait ainsi qu’entre 1990 et 2013, le nombre total de décès annuels dus à la pollution de l’air extérieur – la pollution par les particules ambiantes, surtout causée par le transport routier, la production d’électricité ou l’industrie – avait augmenté de 36% pour atteindre environ 250 000 décès par an. Quant aux décès dus à la pollution de l’air par les ménages – causés par  l’utilisation des formes d’énergie polluantes (charbon, kérosène…) pour les usages domestiques (éclairage, cuisine…) -, ils ont augmenté de 18%, dépassant le nombre de 450 000 décès en 2016. Le cas d’Onitsha, port fluvial au Nigéria, illustre dramatiquement ce constat : gaz d’échappement des voitures, brûlage des déchets, fumées émises par les navires du port, générateurs diesel, foyers à ciel ouvert au bois, fioul ou charbon… La ville a été désignée par l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) comme premier producteur de particules fines au monde en 2016. La lutte contre la pollution atmosphérique est donc une question centrale dans la croissance des villes africaines.

A ces enjeux majeurs s’ajoute le défi de l’électrification de l’Afrique subsaharienne, dont 57% des habitants n’ont pas accès à l’électricité⁸ et où la pratique du délestage souvent massif est devenue routinière (Afrique du Sud, Bénin, Cameroun, Côte d’Ivoire, Gambie, Madagascar, Niger, Togo… et bien d’autres). De fait, cette pratique, censée être exceptionnelle, est fréquemment utilisée par les compagnies nationales d’électricité, dont la fragilité du réseau est de plus en plus flagrante.

Les habitants de la communauté urbaine de Kribi (Cameroun), par exemple, seraient quotidiennement sujets à « des coupures intempestives d’énergie électrique et des baisses de tension inexplicables », avec des impacts importants sur les installations électriques des habitants mais aussi des entreprises⁹. La capitale économique du pays, Douala, est tout autant touchée par le phénomène : début 2017, des quartiers entiers de la ville avaient été privés d’électricité, parfois pendant plusieurs heures¹⁰.

Quant aux habitants des zones rurales, qui représentent tout de même 63% de la population d’Afrique subsaharienne, ils ne bénéficient souvent pas du raccordement au réseau électrique, dont l’extension serait très coûteuse pour les Etats.

L’accès aux ressources en eau reste l’enjeu le plus critique pour les villes du continent. De fait, la demande en eau devrait augmenter plus vite que la population, notamment du fait de la croissance économique et de l’émergence d’une classe moyenne dont les besoins en eau seront supérieurs aux besoins actuels dans les villes africaines. On estime ainsi que le nombre de citadins d’Afrique subsaharienne confrontés à une pénurie d’eau passera de 24 millions en 2000 à 162 millions en 2050. En outre, dans les villes où les opérateurs locaux réussissent à desservir l’ensemble de leur réseau, l’accès à l’eau potable à domicile reste souvent trop cher pour les ménages non aisés.

De nombreuses initiatives entrepreneuriales pour répondre à ces enjeux, notamment grâce aux nouvelles technologies

Face à ces problématiques complexes, les initiatives locales ne manquent pas et donnent des pistes de solutions innovantes, modernes et durables.

Pour réduire la congestion des villes, en particulier aux heures de pointe, la start-up sud-africaine CarTrip propose un service de covoiturage afin d’offrir une alternative abordable aux transports publics. Le fondateur de la start-up, créée en 2015, fait ainsi le constat que 70% des automobilistes du Cap conduisent seuls entre 6 heures et 9 heures du matin, et qu’en partageant leur véhicule avec trois autres personnes, ils permettraient de réduire de 75% le nombre de voitures sur les routes. De plus, il affirme que chaque covoiturage de trois personnes permettrait d’économiser près de 5 tonnes d’émissions de CO2 par an et 2200 litres d’essence, en plus des places de parking rendues disponibles et de la fluidification du trafic urbain et péri-urbain¹¹.

Dans cette même optique de décongestion des routes, la ville de Nairobi annonçait en octobre 2017 la mise en place d’un système de gestion du trafic intelligent (The Nairobi Intelligent Traffic System), qui s’appuierait sur l’utilisation de feux de circulation intelligents, de marquages routiers et d’une signalisation plus efficace aux 100 intersections routières clés de la ville ; mais aussi sur l’instauration de mesures punitives plus fermes pour les usagers en infraction, avec la mise en place d’amendes pour le dépassement des vitesses limites autorisées ou le non-respect des feux de signalisation, par exemple. Ce projet, mis en place par l’autorité kenyane des routes urbaines (KURA) et devant permettre in fine de récolter des données afin d’optimiser le réseau routier de Nairobi, s’inscrit dans le cadre du programme d’amélioration du transport urbain de Nairobi (NUTRIP) financé par la Banque Mondiale et le gouvernement du Kenya à hauteur de près de 13,7 millions de dollars (USD) [12]. Les premières mesures devraient être mises en place courant 2019.

Par ailleurs, face à la forte pollution induite par le transport routier, les initiatives vertes sont nombreuses sur le continent. La start-up sénégalaise Ping !, par exemple, est une compagnie de taxis à carburant alternatif (avec des voitures hybrides éthanol/pétrole), moins polluants et consommant 50 à 75% moins de carburant que les autres taxis dakarois. Si s’attaquer au marché déjà saturé du taxi à Dakar ne s’annonce pas aisé, l’ambition affichée de ses fondateurs est tout du moins de sensibiliser leurs clients aux bénéfices de l’utilisation d’énergies propres dans la ville.

Pour répondre au défi de l’électrification, plusieurs pays africains développent notamment des kits mobiles de dépannage, à recharge solaire. C’est le cas de la start-up malgache Mahazava, lauréate du concours Start-up of the Year Africa 2017, qui propose un kit solaire clé-en-main composé d’un panneau et d’une batterie qui permet de charger des appareils ou encore d’éclairer la nuit (une autonomie de 7 heures pour trois ampoules et un appareil électroménager classique) et qui se distingue des autres initiatives similaires par son système de paiement. De fait, il s’agit d’une offre d’énergie solaire prépayée (PayAsYouGo) : l’utilisateur achète le kit au fil de sa consommation via des « crédits d’énergie », qu’il peut acheter à l’aide de solutions de paiement par mobile (pour environ 25 centimes de dollars USD par jour), puis reçoit par SMS un code lui permettant d’utiliser le kit. Au bout de deux à trois ans, il peut ainsi devenir propriétaire de son kit solaire¹³.

Cette utilisation du prépaiement pour rendre les ressources plus abordables se développe également pour l’accès à l’eau potable. Ainsi, la start-up CityTaps propose un compteur d’eau connecté prépayé qui permet aux utilisateurs d’acheter, par prépaiement mobile, la quantité d’eau qu’ils souhaitent consommer. La solution permet ainsi aux citadins défavorisés d’accéder à de l’eau potable à domicile à prix abordable (sans passer par des réseaux non officiels fournissant une eau souvent sale, et très chère) : ils bénéficient des tarifs subventionnés de l’opérateur local tout en réglant leur « facture » au fil de leur consommation, débitée par le compteur intelligent. En outre, ce service permet aux usagers plus aisés de mieux maîtriser leur consommation et ouvre la voie à un usage plus responsable de l’eau potable.

L’innovation se fait aussi sur le plan du logement. Face au manque de fiabilité des cadastres (titres de propriété absents des registres, adresses introuvables dans les cadastres, complexité liée au droit coutumier…), le Ghana a fait le pari de la blockchain avec le projet de cadastre numérique lancé en 2015 par l’ONG Bitland. L’objectif de cette initiative est de permettre aux citoyens, entreprises et syndicats agricoles ghanéens, d’enregistrer leurs biens immobiliers et d’avoir accès à un cadastre plus complet, sécurisé grâce à la blockchain et donc plus fiable (transparent et impossible à falsifier). Ainsi, pour les propriétaires fonciers « non protégés » car ne disposant pas des documents officiels nécessaires, Bitland se propose de réaliser les enquêtes nécessaires (auprès de la Commission Foncière du Ghana et sur le terrain) pour confirmer la validité de titres de propriété, d’enregistrer les coordonnées GPS de la propriété dans le système et de délivrer un certificat papier au propriétaire du bien. Cette base de données pourrait notamment faciliter la résolution de litiges fonciers grâce à ces « certificats Bitland », qui serviraient alors de référence à défaut de titres fonciers officiels.

Plusieurs start-ups africaines se sont également positionnées sur le créneau du logement, à l’instar de la start-up ghanéenne MeQasa, qui a levé 500 000 dollars USD en 2015 et qui propose une plateforme simplifiant la mise en relation entre acheteurs, vendeurs, bailleurs et locataires de bien, leur épargnant des démarches administratives souvent longues et coûteuses. On citera par ailleurs HutBay au Nigeria, et HomesAfrica au Rwanda, qui proposent des services analogues.

Enfin, pour répondre à la question des investissements dans l’immobilier mais aussi du soutien des start-ups, le financement participatif ou « crowdfunding » est de plus en plus populaire sur le continent et attire les investisseurs locaux et étrangers, notamment ceux cherchant à encourager le développement immobilier de façon transparente et concrète. Ainsi, les plateformes de crowdfunding africaines auraient permis de récolter 32,3 millions de dollars (USD) en 2015, essentiellement destinés à financer des start-ups et des PME (17,8 millions de dollars) et des projets d’investissement immobilier (13,6 millions de dollars)¹⁴.

En conclusion

Les différentes déclinaisons de la smart city dans les initiatives locales présagent une solution prometteuse pour faire face à la croissance démographique exponentielle dans les villes africaines mais aussi pour améliorer la qualité de vie des citadins comme des populations rurales, notamment via :

• L’essor de start-ups innovantes, en particulier dans les domaines de l’énergie, du transport et du logement, misant sur les possibilités offertes par les nouvelles technologies (NFC, blockchain, Big Data, intelligence artificielle…) et les pratiques collaboratives pour développer de nouveaux services ;
• Le développement, la sécurisation et le renforcement d’un système électrique moins dépendant des énergies fossiles, viable pour les gestionnaires de réseau et aux tarifs abordables pour le consommateur final (notamment avec les smart grids et le développement de microgrids et/ou de smart villages dans les zones rurales) ;
• La mise en place d’infrastructures urbaines et de business models adaptés au sein des entreprises gestionnaires.

• Une gouvernance intelligente des ressources, de l’énergie et des déchets permettant notamment de réduire la pollution atmosphérique.

La smart city africaine serait donc un modèle à part, utilisant les nouvelles technologies en priorité pour assurer l’accès aux ressources (électricité, eau potable saine) et à un logement adéquat pour tous, pour désengorger ses infrastructures de transport urbain et fournir un environnement harmonieux et moins pollué à ses citoyens.

Quels sont alors les business models associés ? Comment les pouvoirs publics, les citoyens, les gestionnaires de réseau et les entreprises locales peuvent-ils se positionner pour que ce modèle soit pérenne et rentable ? Quelle gouvernance mettre en place pour une gestion intelligente des ressources ? Quelle approche adopter face aux différentes formes de pollution urbaine ?

Nos éléments de réponse dans les prochains articles de la série !

Notes :

¹ La ville intelligente ou « smart city » est un concept de développement urbain qui vise à « améliorer la qualité de vie des citadins en rendant la ville plus adaptative et efficace, à l’aide de nouvelles technologies qui s’appuient sur un écosystème d’objets et de services. Le périmètre couvrant ce nouveau mode de gestion des villes inclut notamment : infrastructures publiques (bâtiments, mobiliers urbains, domotique, etc.), réseaux (eau, électricité, gaz, télécoms) ; transports (transports publics, routes et voitures intelligentes, covoiturage, mobilités dites douces – à vélo, à pied, etc.) ; les e-services et e-administrations. » (Définition de la CNIL)

Délestage : Le délestage consiste à arrêter volontairement l’approvisionnement d’un ou de plusieurs consommateurs pour rétablir rapidement l’équilibre entre la production et la consommation du réseau électrique¹⁶.

Réseau électrique : On estime qu’il faudrait 830 milliards de dollars pour réussir à raccorder toute l’Afrique au réseau électrique avant 2030 [15].

Blockchain : La blockchain est une « technologie de stockage et de transmission d’informations, transparente, sécurisée, et fonctionnant sans organe central de contrôle. » (Définition de Blockchain France)

Sources :