Quelle quantité d’énergie le Bitcoin consomme-t-il réellement?

Von | 7 Mai 2021

Quelle quantité d’énergie une industrie mérite-t-elle de consommer? À l’heure actuelle, des organisations du monde entier sont confrontées à des pressions pour limiter la consommation de sources d’énergie non renouvelables et l’émission de carbone dans l’atmosphère. Mais déterminer à quel point la consommation est trop élevée est une question complexe qui est étroitement liée aux débats autour de nos priorités en tant que société. Le calcul de quels biens et services valent la peine de dépenser ces ressources, après tout, est en réalité une question de valeurs. Alors que les crypto-monnaies, et le Bitcoin en particulier, ont pris de l’importance, la consommation d’énergie est devenue le dernier point d’éclair dans la discussion plus large sur les raisons et les raisons pour lesquelles les monnaies numériques sont vraiment bonnes.

À première vue, la question de l’utilisation de l’énergie est juste. Selon le Cambridge Center for Alternative Finance (CCAF), Bitcoin consomme actuellement environ 110 térawattheures par an – 0,55% de la production mondiale d’électricité, soit à peu près l’équivalent de la consommation annuelle d’énergie de petits pays comme la Malaisie ou la Suède. Cela ressemble certainement à beaucoup d’énergie. Mais combien d’énergie un système monétaire doit-il consommer?

Votre réponse dépend probablement de ce que vous pensez de Bitcoin. Si vous pensez que Bitcoin n’offre aucune utilité au-delà de servir de système de ponzi ou de dispositif de blanchiment d’argent, alors il serait logique de conclure que consommer n’importe quelle quantité d’énergie est un gaspillage. Si vous faites partie des dizaines de millions d’individus dans le monde qui l’utilisent comme un outil pour échapper à la répression monétaire, à l’inflation ou au contrôle des capitaux, vous pensez probablement que l’énergie est extrêmement bien dépensée. Que vous pensiez que Bitcoin a une revendication valide sur les ressources de la société dépend de la valeur que vous pensez que Bitcoin crée pour la société.

Si nous voulons avoir ce débat, cependant, nous devrions être clairs sur la façon dont Bitcoin consomme réellement de l’énergie. Comprendre la consommation d’énergie de Bitcoin ne résoudra peut-être pas les questions sur son utilité, mais cela peut aider à contextualiser l’impact environnemental que les défenseurs de Bitcoin parlent vraiment de produire. Plus précisément, il y a quelques idées fausses clés qui méritent d’être abordées.

La consommation d’énergie n’est pas équivalente aux émissions de carbone

Premièrement, il existe une distinction importante entre la quantité d’énergie consommée par un système et la quantité de carbone qu’il émet. Bien que la détermination de la consommation d’énergie soit relativement simple, vous ne pouvez pas extrapoler les émissions de carbone associées sans connaître le mix énergétique précis, c’est-à-dire la composition des différentes sources d’énergie utilisées par les ordinateurs exploitant Bitcoin. Par exemple, une unité d’énergie hydroélectrique aura beaucoup moins d’impact sur l’environnement que la même unité d’énergie alimentée au charbon.

La consommation d’énergie de Bitcoin est relativement facile à estimer: vous pouvez simplement regarder son hashrate (c’est-à-dire la puissance de calcul combinée totale utilisée pour extraire Bitcoin et traiter les transactions), puis faire des suppositions éclairées quant aux besoins énergétiques du matériel que les mineurs sont utilisant. Mais ses émissions de carbone sont beaucoup plus difficiles à déterminer. L’exploitation minière est une entreprise extrêmement compétitive, et les mineurs ont tendance à ne pas être particulièrement ouverts quant aux détails de leurs opérations. Les meilleures estimations de la géolocalisation de la production d’énergie (à partir de laquelle un mix énergétique peut être déduit) proviennent du CCAF, qui a travaillé avec les principaux pools miniers pour rassembler un ensemble de données anonymisées sur les emplacements des mineurs.

Sur la base de ces données, le CCAF peut deviner les sources d’énergie utilisées par les mineurs par pays et, dans certains cas, par province. Mais leur ensemble de données n’inclut pas tous les pools de minage et n’est pas non plus à jour, ce qui nous laisse encore largement dans l’ignorance du mix énergétique réel de Bitcoin. En outre, de nombreuses analyses de haut niveau généralisent le mix énergétique au niveau des pays, conduisant à un portrait inexact de pays comme la Chine, qui possède un paysage énergétique extrêmement diversifié.

En conséquence, les estimations du pourcentage de l’exploitation minière de Bitcoin utilisant de l’énergie renouvelable varient considérablement. En décembre 2019, un rapport suggérait que 73% de la consommation d’énergie de Bitcoin était neutre en carbone, en grande partie en raison de l’abondance de l’hydroélectricité dans les principaux centres miniers tels que le sud-ouest de la Chine et la Scandinavie. En revanche, le CCAF estimait en septembre 2020 que ce chiffre se rapprochait de 39%. Mais même si le chiffre le plus bas est correct, c’est toujours presque deux fois plus que le réseau américain, ce qui suggère que la seule prise en compte de la consommation d’énergie n’est pas une méthode fiable pour déterminer les émissions de carbone de Bitcoin.

Bitcoin peut utiliser de l’énergie que d’autres industries ne peuvent pas

Un autre facteur clé qui rend la consommation d’énergie de Bitcoin différente de celle de la plupart des autres industries est que Bitcoin peut être extrait n’importe où. La quasi-totalité de l’énergie utilisée dans le monde doit être produite relativement près de ses utilisateurs finaux – mais Bitcoin n’a pas de telle limitation, permettant aux mineurs d’utiliser des sources d’énergie inaccessibles pour la plupart des autres applications.

L’hydro en est l’exemple le plus connu. Pendant la saison des pluies au Sichuan et au Yunnan, d’énormes quantités d’énergie hydraulique renouvelable sont gaspillées chaque année. Dans ces zones, la capacité de production dépasse largement la demande locale et la technologie des batteries est loin d’être suffisamment avancée pour justifier le stockage et le transport de l’énergie de ces régions rurales vers les centres urbains qui en ont besoin. Ces régions représentent très probablement la plus grande ressource énergétique échouée de la planète, et en tant que tel, ce n’est pas un hasard si ces provinces sont le cœur de l’exploitation minière en Chine, responsable de près de 10% de l’exploitation minière mondiale de Bitcoin pendant la saison sèche et de 50% dans le saison humide.

Le gaz naturel torché est une autre avenue prometteuse pour l’exploitation minière neutre en carbone. Le processus d’extraction du pétrole libère aujourd’hui une quantité importante de gaz naturel en tant que sous-produit – une énergie qui pollue l’environnement sans jamais atteindre le réseau. Puisqu’il est limité à l’emplacement de mines de pétrole éloignées, la plupart des applications traditionnelles ont toujours été incapables d’exploiter efficacement cette énergie. Mais les mineurs de Bitcoin du Dakota du Nord à la Sibérie ont saisi l’occasion de monétiser cette ressource autrement gaspillée, et certaines entreprises explorent même des moyens de réduire davantage les émissions en brûlant le gaz de manière plus contrôlée. Bien sûr, il s’agit encore d’un acteur mineur dans l’arène minière Bitcoin d’aujourd’hui, mais les calculs de l’enveloppe suggèrent qu’il y a suffisamment de gaz naturel torché aux États-Unis et au Canada seuls pour faire fonctionner l’ensemble du réseau Bitcoin.

Pour être juste, la monétisation de l’excès de gaz naturel avec Bitcoin crée toujours des émissions, et certains ont fait valoir que cette pratique agit même comme une subvention à l’industrie des combustibles fossiles, incitant les sociétés d’énergie à investir plus dans l’extraction de pétrole qu’elles ne le feraient autrement. Mais les revenus des mineurs de Bitcoin sont une goutte d’eau par rapport à la demande d’autres industries qui dépendent des combustibles fossiles – et il est peu probable que la demande externe disparaisse de si tôt. Étant donné la réalité que le pétrole est et continuera d’être extrait dans un avenir prévisible, l’exploitation d’un sous-produit naturel du procédé (et potentiellement même la réduction de son impact environnemental) est un net positif.

Fait intéressant, l’industrie de la fonte d’aluminium offre un parallèle étonnamment pertinent. Le processus de transformation du minerai de bauxite naturel en aluminium utilisable est très énergivore et les coûts de transport de l’aluminium ne sont souvent pas prohibitifs, de sorte que de nombreux pays disposant d’un surplus d’énergie ont construit des fonderies pour tirer parti de leurs ressources excédentaires. Les régions ayant la capacité de produire plus d’énergie que ce qui pourrait être consommé localement, comme l’Islande, le Sichuan et le Yunnan, sont devenues des exportateurs nets d’énergie grâce à l’aluminium – et aujourd’hui, les mêmes conditions qui ont incité leur investissement dans la fonderie ont fait de ces sites des options de choix pour l’exploitation minière. Bitcoin. Il existe même un certain nombre d’anciennes fonderies d’aluminium, telles que l’usine Hydro Alcoa de Massena, dans l’État de New York, qui ont été directement reconverties en mines de Bitcoin.

Le minage de Bitcoin consomme beaucoup plus d’énergie que son utilisation

La façon dont l’énergie est produite est un élément de l’équation. Mais l’autre domaine où les idées fausses sont courantes est la façon dont Bitcoin consomme réellement de l’énergie et comment cela est susceptible de changer avec le temps.

De nombreux journalistes et universitaires parlent du «coût énergétique par transaction» élevé de Bitcoin, mais cette mesure est trompeuse. La grande majorité de la consommation d’énergie de Bitcoin se produit pendant le processus d’extraction. Une fois les pièces émises, l’énergie nécessaire pour valider les transactions est minime. En tant que tel, il n’est pas logique de regarder simplement le tirage d’énergie total de Bitcoin à ce jour et de le diviser par le nombre de transactions – la majeure partie de cette énergie a été utilisée pour extraire des Bitcoins, et non pour soutenir les transactions. Et cela nous amène à la dernière idée fausse critique: que les coûts énergétiques associés à l’extraction de Bitcoin continueront de croître de manière exponentielle.

Une croissance fugitive est improbable

Parce que l’empreinte énergétique de Bitcoin a augmenté si rapidement, les gens supposent parfois qu’il réquisitionnera éventuellement des réseaux énergétiques entiers. C’était la prémisse d’une étude de 2018 largement rapportée qui a été récemment citée dans le New York Times, affirmant choquante que Bitcoin pourrait réchauffer la terre de deux degrés Fahrenheit. Mais il y a de bonnes raisons de croire que cela n’arrivera pas.

Premièrement, comme cela est devenu courant dans de nombreuses industries, le mix énergétique de Bitcoin devient de moins en moins dépendant du carbone chaque année. Aux États-Unis, les mineurs cotés en bourse et de plus en plus axés sur l’ESG ont gagné des parts de marché, et la Chine a récemment interdit l’exploitation minière à base de charbon en Mongolie intérieure, l’une des plus grandes régions encore riches en charbon. Dans le même temps, de nombreuses organisations de l’industrie minière ont lancé des initiatives telles que le Crypto Climate Accord – inspiré par l’Accord de Paris sur le climat – pour plaider et s’engager à réduire l’empreinte carbone de Bitcoin. Et bien sûr, à mesure que les options renouvelables telles que l’énergie solaire deviennent plus efficaces et donc plus viables pour l’exploitation minière, Bitcoin pourrait finir par servir d’incitation sérieuse pour les mineurs à développer ces technologies.

En outre, il est peu probable que les mineurs continuent à développer indéfiniment leurs activités minières aux taux actuels. Le protocole Bitcoin subventionne l’exploitation minière, mais ces subventions ont des contrôles intégrés sur leur croissance. Aujourd’hui, les mineurs reçoivent de petits frais pour les transactions qu’ils vérifient lors de l’exploitation minière (représentant environ 10% des revenus des mineurs), ainsi que les marges bénéficiaires qu’ils peuvent obtenir lorsqu’ils vendent les bitcoins qu’ils ont extraits.

Cependant, le protocole est conçu pour réduire de moitié la composante liée à l’émission des revenus des mineurs tous les quatre ans – donc à moins que le prix du Bitcoin ne double tous les quatre ans à perpétuité (ce que l’économie suggère est essentiellement impossible pour n’importe quelle devise), cette part des revenus des mineurs sera décroît finalement à zéro. Et en ce qui concerne les frais de transaction, les contraintes naturelles de Bitcoin sur le nombre de transactions qu’il peut traiter (moins d’un million par jour) combinées à la tolérance finie des utilisateurs pour le paiement des frais limitent le potentiel de croissance de cette source de revenus. Nous pouvons nous attendre à ce que certains mineurs continuent de fonctionner malgré tout, en échange de ces seuls frais de transaction – et en fait, le réseau en dépend pour continuer à fonctionner – mais si les marges bénéficiaires diminuent, l’incitation financière à investir dans l’exploitation minière diminuera naturellement.

Bien sûr, il existe d’innombrables facteurs qui peuvent influencer l’impact environnemental de Bitcoin – mais sous-jacents à tous se trouve une question à laquelle il est beaucoup plus difficile de répondre par des chiffres: Bitcoin en vaut-il la peine? Il est important de comprendre que de nombreuses préoccupations environnementales sont exagérées ou basées sur des hypothèses erronées ou des malentendus sur le fonctionnement du protocole Bitcoin.

Cela signifie que lorsque nous demandons: “Bitcoin vaut-il son impact sur l’environnement”, l’impact négatif réel dont nous parlons est probablement beaucoup moins alarmant que vous ne le pensez. Mais il est indéniable que Bitcoin (comme presque tout ce qui ajoute de la valeur dans notre société) consomme des ressources. Comme pour toutes les autres industries consommatrices d’énergie, il appartient à la communauté cryptographique de reconnaître et de résoudre ces problèmes environnementaux, de travailler de bonne foi pour réduire l’empreinte carbone de Bitcoin et, en fin de compte, de démontrer que la valeur sociétale fournie par Bitcoin vaut les ressources nécessaires pour la maintenir. .