Minage du Bitcoin et besoins en énergie : qu’en est-il en réalité ?

Le mining de Bitcoin fait l’objet de vifs débats en raison de sa consommation d’énergie et de ses émissions de carbone. Pour avoir une meilleure perception des réalités du minage, de son impact environnemental et du Bitcoin en général, il est essentiel d’en comprendre le processus et la façon dont il utilise l’énergie.

Dans cet article, nous nous intéresserons au processus de minage, aux raisons pour lesquelles il consomme une quantité considérable d’énergie et à son impact en termes d’émissions. Nous aborderons en outre les avancées qui permettent d’ores et déjà une exploitation minière plus durable. Nous étudierons la dynamique de l’efficacité minière, l’intensité carbone, le rôle des énergies renouvelables et les effets des politiques sur les émissions, afin que vous disposiez de données précises et de chiffres quant aux besoins du Bitcoin.

Vous souhaitez en savoir plus ? Consultez notre rapport sur le minage.

Le minage du Bitcoin est le processus qui consiste à ajouter des transactions à la blockchain, un registre public de toutes les transactions Bitcoin. Les mineurs utilisent du matériel spécialisé, tel que des circuits intégrés spécifiques à l’application (ASIC), pour résoudre une fonction de coût mathématique. En résolvant ces équations, les mineurs valident des transactions et ajoutent de nouveaux blocs à la blockchain. Ce processus est particulièrement gourmand en énergie, car le protocole est conçu de telle sorte que le coût d’obtention des récompenses minières doit toujours être proche de la valeur des récompenses. 

Les mineurs sont en concurrence pour trouver la solution à la fonction de coût. Le premier mineur à y parvenir est alors récompensé par des bitcoins fraîchement minés et des frais relatifs aux transactions inclues dans le bloc. Si la valeur des récompenses augmente, davantage de mineurs essaieront de concourir en vue d’obtenir des récompenses. Lorsque davantage de mineurs participent à l’opération, le protocole rend automatiquement l’exploitation minière plus coûteuse, de sorte que le coût se rapproche à nouveau de la valeur de la récompense. Si la valeur des récompenses diminue, c’est le contraire qui se produit. 

Au fil du temps, l’efficacité moyenne du minage du réseau Bitcoin est allée grandissante en raison de l’amélioration continue des performances de l’ASIC. Cela signifie que la quantité d’énergie nécessaire pour obtenir un hash (une unité de travail dans le secteur minier) a diminué. 

En d’autres termes, au cours de notre période d’analyse, l’efficacité globale du réseau Bitcoin a connu une amélioration générale, ce qui est une tendance positive. Cependant, on a pu constater une baisse de l’efficacité au cours de brèves périodes. Ces baisses ont coïncidé avec d’importantes hausses de valeur du Bitcoin, ce qui a entraîné une rentabilité supérieure à court terme pour les mineurs.

Lorsque le prix du Bitcoin augmente rapidement, les unités de minage plus anciennes et moins efficaces qui n’étaient auparavant pas rentables en raison de difficultés croissantes en matière de minage, sont susceptibles de redevenir rentables. Cela conduit ces unités moins efficaces à rejoindre le réseau, ce qui réduit temporairement l’efficacité globale. Cette situation se poursuit jusqu’à ce que le prix du Bitcoin diminue à nouveau ou que la rentabilité accrue soit neutralisée par la difficulté du minage.

Cette dynamique a des implications sur la consommation d’énergie du Bitcoin. En effet, lorsque des unités de minage moins efficaces sont réintroduites dans le réseau, de plus grandes quantités d’énergie sont nécessaires pour maintenir le même niveau de production minière. Par conséquent, de rapides hausses de prix peuvent contribuer à une augmentation temporaire de la consommation d’énergie du Bitcoin, jusqu’à ce que le réseau retrouve une efficacité supérieure.

L’intensité carbone liée à l’extraction de Bitcoin varie considérablement d’une région à l’autre, principalement en raison des différences en matière de sources d’énergie. La majorité des émissions de carbone du réseau minier a historiquement été générée dans des pays non occidentaux, où la production d’électricité est fortement tributaire des combustibles fossiles tels que le charbon et le pétrole. Cependant, cela a changé au cours des dernières années. Actuellement, le Kazakhstan, le Montana, le Kentucky et l’Alberta comptent parmi les régions à forte intensité de carbone.

En revanche, des régions comme la Norvège, l’Islande, la Suède, le Québec et le Manitoba présentent de faibles émissions en raison de leurs abondantes ressources hydroélectriques. L’hydroélectricité est une option de choix pour les mineurs, car l’empreinte carbone de chaque kWh supplémentaire issu de centrales hydroélectriques est en fait nulle. Par ailleurs, les installations hydroélectriques fonctionnent souvent à des niveaux sous-optimaux en raison des fluctuations saisonnières de la disponibilité en eau ou des longues distances par rapport aux principaux centres de demande. L’extraction de bitcoin peut constituer une opportunité d’augmenter la rentabilité de ces installations, sans générer d’émissions.

Enfin, le minage du Bitcoin a ouvert la possibilité aux producteurs de pétrole de convertir leur gaz brûlé à la torche, inutilisé et nocif pour l’environnement, en une source d’énergie précieuse, réduisant ainsi les émissions nocives et offrant une solution plus durable. En effet, on estime à 802 TWh l’énergie gaspillée chaque année sous forme de gaz généralement brûlé à la torche ou libéré dans l’atmosphère lors de la production de pétrole. En exploitant ce gaz en vue du minage du Bitcoin, les producteurs de pétrole peuvent monnayer ce qui n’était auparavant qu’un sous-produit indésirable, tout en réduisant les émissions nocives et en minimisant l’impact sur l’environnement.

Les différences géographiques en termes d’impact carbone lié au minage sont souvent le résultat des politiques menées selon les régions. L’activité de minage a eu tendance à affluer vers les pays qui subventionnent lourdement les combustibles fossiles, entraînant ainsi une augmentation des émissions. À titre d’exemple, le charbon, le pétrole et le gaz sont fortement subventionnés dans des pays comme la Chine, le Kazakhstan et l’Iran, ce qui se traduit par une empreinte carbone plus élevée quant aux opérations minières menées dans ces régions. Cependant, la récente dynamique a massivement redistribué les cartes, déplaçant l’extraction du Bitcoin vers les pays occidentaux, au rang desquels les États-Unis constituent une destination majeure.

Les gouvernements occidentaux, où la pénétration des énergies renouvelables est généralement plus élevée, peuvent réduire l’impact carbone de l’exploitation minière du Bitcoin en incitant les mineurs à opérer sur leur territoire. Ils disposent de divers leviers pour y parvenir, comme par exemple des politiques et des réglementations favorables, et des incitations fiscales. A contrario, la mise en œuvre d’interdictions pures et simples, d’une taxation punitive ou de réglementations trop lourdes aboutirait probablement à l’effet inverse, poussant les mineurs vers des territoires jouissant de fortes subventions en faveur des combustibles fossiles, augmentant ainsi les émissions globales.

Alors que les émissions de carbone associées au minage du Bitcoin peuvent sembler préoccupantes, elles représentent en réalité une fraction relativement faible des émissions mondiales de CO2 (0,08 % fin 2021). 

Nous estimons que le réseau minier Bitcoin a émis 36 Mt de CO2 en 2020 et 41 Mt en 2021. À titre de comparaison, on estime que l’industrie aurifère génère entre 100 et 145 Mt d’émissions de CO2 par an. La société Galaxy Digital évalue à 264 TWh la consommation en énergie du système bancaire mondial (2019), ce qui, selon l’intensité carbone moyenne mondiale, correspondrait à 130 Mt d’émissions de CO2 par an. En recourant aux mêmes calculs d’intensité de carbone, NYDIG estime que les climatiseurs/ventilateurs électriques et les sèche-linge émettent respectivement 100 Mt et 53 Mt de CO2 par an.

Toute utilisation d’électricité implique un coût, mais aussi un avantage. Le Bitcoin propose un réseau monétaire mondial accessible à tous, résistant à la censure, immunisé contre l’avilissement monétaire et préservant les droits de l’homme à l’échelle mondiale. Les avantages qu’il procure, tels que l’inclusion financière et la liberté, justifient aisément les coûts énergétiques et les émissions associés à son fonctionnement, surtout si l’on considère l’absence d’alternative pour des milliards d’individus.

Par ailleurs, il importe de noter que les émissions de carbone associées à l’extraction du Bitcoin diminueront à mesure que la production mondiale d’électricité transitera vers les énergies renouvelables. Ainsi, les décideurs politiques devraient s’attacher à promouvoir la production d’énergie renouvelable plutôt que de chercher à étouffer le développement du Bitcoin et d’autres crypto-monnaies, au détriment des utilisateurs qui vivent principalement en dehors des pays développés. 

En résumé, bien que le minage du Bitcoin soit un processus énergivore, son impact sur l’environnement n’est pas aussi funeste que certains aiment à le suggérer. En outre, le recours croissant à des sources d’énergies renouvelables peut contribuer à atténuer les émissions de carbone associées à ce minage. Les gouvernements peuvent jouer un rôle essentiel quant à l’impact environnemental du minage en mettant en œuvre des politiques visant à encourager le recours à des énergies renouvelables et à favoriser une industrie minière plus durable. 

En définitive, les avantages potentiels inhérents au Bitcoin et sa capacité à faire évoluer le système financier mondial doivent être mis en balance avec son impact environnemental. Comprendre les réalités du minage et œuvrer à un avenir plus durable pourront permettre de parvenir à un juste équilibre entre les avantages de cette technologie révolutionnaire et la nécessité de protéger notre planète.