Comment le Bitcoin (BTC) permet-il de développer l'énergie renouvelable ?

Le Bitcoin et sa consommation énergétique, une source de débats

Les détracteurs du Bitcoin mettent régulièrement en avant son importante consommation énergétique. Pour faire fonctionner de manière sécurisée l’ensemble du réseau, il faut impérativement résoudre des équations mathématiques : c’est ce qu’on appelle le minage. C’est ce procédé qui requiert une puissance de calcul importante.

Pour effectuer ces calculs, les mineurs s'appuient sur des ordinateurs, des circuits intégrés spécialisés (les ASICs), regroupés parfois en véritables fermes de minage. Afin d'alimenter ces machines, ils ont évidemment besoin d'une source d'alimentation électrique et d’une connexion Internet.

Historique de la demande énergétique de Bitcoin depuis janvier 2017

D'après le Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index, une plateforme qui surveille en temps réel la consommation énergétique de Bitcoin, le minage de BTC consomme en moyenne 120 Térawattheures (TWh) par an à l’heure actuelle. Pour établir un ordre de grandeur, il s’agit de l’équivalent de la consommation électrique d’un pays comme l’Argentine.

Beaucoup de clichés et de fantasmes existent sur la consommation énergétique du réseau Bitcoin. Parmi les critiques les plus répandues, on met souvent en avant une corrélation fallacieuse entre le nombre de transactions en constante évolution et une consommation énergétique logiquement exponentielle. Même si cet argument largement relayé apparaît comme évident, il met seulement en avant une incompréhension totale du fonctionnement de Bitcoin. En effet, l'énergie consommée sert à sécuriser le consensus du réseau et ça, peu importe le nombre de transactions.

Cet argument va souvent de pair avec le fait que Bitcoin serait un moyen de paiement dépassé par des réseaux beaucoup plus efficients, comme Visa et Mastercard. Les mentalités n’ont pas tellement évolué à ce sujet, car on trouve encore aujourd’hui des articles comme cette tribune du Monde faisant écho à des études comme celle du courtier français en énergie Selectra datant d’il y a plusieurs années.

Là encore, l’incompréhension explique les conclusions. Bitcoin n’est pas seulement un système de paiement. Bitcoin est à la fois une monnaie, un système d’épargne, et un système de compensation et livraison finale.

[Thread] Les arguments anti-#BITCOIN qu’on ne veut plus entendre : Visa et Mastercard, c’est mieux. On va commencer par démonter le début de l’article. Le reste viendra par la suite.https://t.co/GuTeSnaEH2 #bitcoin

— Orka (@orka882) December 12, 2021

L’histoire de Visa et Mastercard est semée d'embûches et d’imperfections comme nous le rappelle cette rétrospective. Pour que la comparaison puisse être honnête, il faudrait comparer la consommation de l’ensemble du réseau bancaire mondial à celle du réseau Bitcoin.

C’est exactement ce qu’a mis en avant cette analyse d’ARK Invest. Le réseau Bitcoin aurait une empreinte carbone équivalente à moins de 5% du système bancaire traditionnel et à peine 45% de celle de l'extraction d’or.

Empreinte carbone du Bitcoin, de l'extraction d'or et du système bancaire

Malgré tout, certaines études mettent en avant que l’impact environnemental du réseau Bitcoin reste fort. D’après une étude publiée par Nature, le Bitcoin serait alimenté à presque 40% par des énergies carbonées, avec une énorme majorité concentrée en Chine. Pire encore, cette étude projette un pic d’activité de l’industrie du minage en Chine en 2024 qui nous mènerait au chiffre catastrophique de 130,5 millions de tonnes d’émissions carbonées liées à cette industrie. Cela représenterait plus d’émissions qu’un pays comme le Nigeria ou les Philippines.

Émissions de dioxyde de carbone par pays

La Chine a entamé une politique de ban massif des activités de minage

De prime abord pour beaucoup d’investisseurs, le ban opéré par la Chine était une mauvaise chose et allait faire s’écrouler le réseau Bitcoin et le cours de la cryptomonnaie par la même occasion. Pourtant, cette nouvelle s’est avérée être excellente pour plusieurs raisons.

Situation de la répartition du minage en avril 2020, avant le ban opéré par la Chine

Dans un premier temps, elle a prouvé à quel point le réseau était résilient et pouvait s’adapter à une chute massive du hashrate sans perturber son fonctionnement et par la même faire une démonstration en temps réel que le nombre de transactions n’avait rien à voir avec l'énergie consommée.

Elle a également participé à mieux répartir les acteurs qui contribuent à ce réseau et donc permettre une meilleure décentralisation. Enfin, elle a tout simplement permis d’arrêter la majorité des acteurs polluants du réseau. L’infographie ci-dessous nous donne un aperçu intéressant et très visuel sur l’évolution de cette distribution à travers le monde pendant cette période.

Within less than 2 years, Chinese hashpower went from 74% to 0! It's amazing how quickly the network adjusted to the new normal.

Can we now finally put to bed the "cHiNa CoNtroLs bItCoIn" FUD?#Bitcoin pic.twitter.com/FM13jPERrd

— Coin Bureau (@coinbureau) October 14, 2021

Il faut cependant la prendre avec des pincettes, car bien évidemment, la Chine n’a pas arrêté totalement le minage. Il y a fort à parier que nos amis irlandais ne soient pas si bien placés dans l’échiquier, mais que les derniers mineurs chinois camouflent tout simplement leur location en la faisant passer pour une autre (cette étude de Cambridge analysait seulement les IP « brut » des mineurs). Elle donne malgré tout une idée de la réalité de l’application de cette interdiction.

Le Bitcoin Mining council (BMC) entre en jeu pour abattre les préjugés autour du mining de bitcoin

Depuis mai-2021, une bonne partie des plus gros acteurs du minage aux États-Unis, représentant 46% de la puissance totale du réseau, s’est réunie dans une volonté de transparence, de partage de bonnes pratiques et d’éducation autour du domaine. Cette initiative apporte de nouveaux éléments qui pèsent une fois de plus en faveur des bénéfices que l’industrie de minage est en mesure d’apporter.

Parmi les données mises en avant, la répartition du type d’énergie utilisée est intéressante. Voici les résultats du 4e trimestre de 2021, avec le pourcentage d’énergie renouvelable utilisée pour miner du Bitcoin :

Les chiffres des différents pays sont compilés à partir de données officielles et consultables publiquement. Quant à ceux du BMC, ils proviennent de données vérifiables des entreprises régulées aux États-Unis. Pour les chiffres globaux, il s’agit de projections par rapport aux partenariats et aux relations qu’ils ont avec les différents acteurs du monde du minage.

Ces chiffres mettent en avant des données intéressantes et clairement, l’usage d’énergies fossiles devient presque anecdotique dans le milieu. Et ce n’est pas uniquement par soucis écologiques ou philanthropiques : le mineur a besoin d’énergie très bon marché. Pour accéder à des prix imbattables, il va nécessairement se tourner vers des énergies renouvelables n’ayant pas besoin de « consommables ». En effet, les consommables comme le pétrole ou le charbon représentent un coût à la fois incompressible et qui augmente avec le temps.

L’énergie « reine » dans ce milieu est l’hydroélectricité pour différentes raisons, notamment car elle est peu chère d’une part, mais également, car des surplus réguliers sont engendrés dans ces types d’installation d’autre part. On distingue deux types de surplus : l’électricité qui pourrait être produite au-delà du volume permettant de répondre aux besoins imposés (par un pays ou une région par exemple) et les « restes » de la production imposée, car non consommée (on appelle ça l’électricité patrimoniale non utilisée). Une production ne pouvant pas être anticipée parfaitement, on a donc des « restes ».

Par exemple, le Québec a un surplus estimé à 32 TWh annuels :

Sur cette répartition, on note qu’environ 8% de perte existe sur le réseau. Ces pertes sont simples à comprendre et amènent à un deuxième point important : l’énergie n’est pas transportable et stockable aisément. Si un pays développé et riche en infrastructures modernes comme le Canada affiche de telles pertes, imaginez donc un pays en développement…

De nombreux pays dans le monde, comme le Népal, ont des surplus énergétiques immenses dont ils ne savent pas quoi faire et qui représentent des pertes financières colossales, mettant en péril ces infrastructures elles-mêmes ainsi que les zones qui en dépendent.

En vendant cette énergie à cette industrie ultra-flexible, ces installations peuvent subsister en évitant des faillites, mais peuvent également développer l’acheminement de l’énergie vers des zones plus éloignées qui en ont besoin grâce aux bénéfices générés.

L’industrie du minage est la seule industrie qui peut s’implanter directement sur un site, quel qu’il soit afin de profiter de ses surplus et de permettre un développement de la région. Là où des populations construisent des barrages au fil de l’eau au milieu d’une jungle, sans voie de communication et avec une énergie produite en continu, seules des machines de minage peuvent s’y ’implanter par exemple.

Barrage « Au fil de l’eau »

L’hydroélectricité n’est qu’un des nombreux domaines que le minage peut exploiter afin de permettre un tel développement. On pourrait citer également l’exploitation du gaz brûlé sur les sites d’exploitation utilisant les processus de fracturation (permettant d’éviter les rejets de méthane notamment).

Certaines fermes de minage de Bitcoin misent plutôt sur d'autres types d'énergies renouvelables, comme la géothermie. Cette technologie exploite la chaleur de l'eau stockée dans les nappes des profondeurs de la Terre pour la convertir en électricité.

C'est pourquoi de nombreuses fermes de minage sont apparues en Islande. Le pays offre des conditions rêvées pour les fermes à Bitcoin : une énergie verte à prix cassés et une température moyenne de 5 degrés, idéale pour refroidir les appareils de minage sans devoir investir dans un système de refroidissement dédié. Victime de son succès et combiné à une baisse du niveau des réservoirs hydroélectriques, le pays limite cependant l’énergie allouée aux mineurs.

On notera que la géothermie ne produit que 45 grammes de CO2 par kWh. On est loin de l'émission de gaz carbonique du charbon par exemple (1 001 grammes) ou du gaz naturel (469 grammes).

Enfin, comment ne pas citer l’exemple du Salvador qui ne s’est pas contenté de rendre le Bitcoin monnaie légale du pays, mais compte bien utiliser les volcans présents sur son territoire pour créer de véritables complexes de mining de Bitcoin 100% vert.

I’ve just instructed the president of @LaGeoSV (our state-owned geothermal electric company), to put up a plan to offer facilities for #Bitcoin mining with very cheap, 100% clean, 100% renewable, 0 emissions energy from our volcanos 🌋

This is going to evolve fast! 🇸🇻 pic.twitter.com/1316DV4YwT

— Nayib Bukele (@nayibbukele) June 9, 2021

? Pour aller plus loin – Le Salvador concrétise son idée de miner du Bitcoin (BTC) avec l'énergie des volcans

Le Bitcoin n’est donc pas un monstre polluant voué à consommer toujours plus

Il suffit de s’intéresser et de comprendre le fonctionnement du réseau pour réaliser que sa démocratisation n’entraînera pas de pénurie mondiale d’énergie. L’intérêt des mineurs sera toujours tassé par la spéculation autour de son prix et la difficulté de minage.

On peut également supposer sans prendre trop de risque qu’une mobilité de plus en plus forte sera exigée de la part de cette industrie afin de s’adapter à des coûts énergétiques fluctuants et des réalités géopolitiques en constante évolution, décourageant par là même nombre d'acteurs à se lancer dans celle-ci.

Sa dépendance à l’énergie bon marché l’obligera à se tourner mathématiquement de plus en plus vers le renouvelable et les surplus dont personne n’a besoin. Cela est et restera un choix de dernier recours qui se contente de ce qu’il peut.

Et si certains articles continuent de vous faire douter en vous montrant des courbes paraboliques de sa consommation en fonction du nombre de transactions (comme le célèbre Bitcoin Energy Consumption Index de Digiconomist pour qui la consommation continuait d’augmenter pendant le China Ban), gardez toujours en tête l’exemple de la Chine.

La politique de répression sur le minage a provoqué une chute du hashrate mondial de 56% entre avril et juin 2021, sans que cela ne pose le moindre souci sur le réseau. Et même après l’arrêt des machines chinoises, les coupures d'électricité autrefois imputées aux mineurs continuent pourtant de pointer le bout de leur nez.

Il semblerait que Bitcoin ne soit finalement que le monstre idéal à invoquer pour sauver nos systèmes centralisés actuels.

Encore profane du milieu des cryptomonnaies il y a quelques années, j’ai tendance à parcourir un domaine dans son entièreté si celui-ci me plait. Du minage à la finance décentralisée en passant par le staking ou les masternodes, dorénavant j’ai à cœur de vulgariser cet univers afin de porter mes découvertes au plus grand nombre. N’oubliez pas vos lasers eyes.

Florian Bassegoda

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