La réalité de l’impact écologique du minage de Bitcoin

C’est à la fois un sujet récurrent et sensible : Bitcoin serait un ogre énergétique, une espèce de non-sens écologique à une époque qui appelle à plus de frugalité et de retenue dans le rapport de l’homme à son empreinte carbone. Bitcoin est-il le monstre polluant que certains décrivent ? Après un panorama de l’écosystème du minage et une réflexion sur le déséquilibre des forces entre particuliers et industriels sur le minage de Bitcoin, on fait le point avec Guillaume Chanut.


Le minage de Bitcoin, une problématique écologique ?

Une des attaques principales des médias généralistes et des particuliers peu informés et extérieurs à la communauté concerne la consommation électrique du minage de bitcoins et son empreinte écologique.

De nombreuses statistiques sont régulièrement mises en avant, très souvent hors de contexte et assez peu fondée. En effet les chiffres annoncés sont pour la plupart anciens, manipulés ou tout simplement complètement faux. On retrouve donc régulièrement des titres d’articles annonçant que le minage de bitcoins aurait un impact similaire sur l’environnement que celui de l’or ou que sa consommation équivaudrait à celles de pays entiers tels que la Suisse ou la Belgique.

La principale raison de ces approximations liées à la consommation du minage et de ses conséquences potentielles sur l’environnement est qu’il n’existe assez peu d’études et de ressources sur le sujet. Il y’a eu évidemment des recherches réalisées par la communauté, mais ne couvrant pas forcément le sujet pour faire office de statu-quo.

Toutefois le 20 novembre de cette année 2019, un article scientifique écrit par Susanne Köhler et Massimo Pizzol de l’université d’Aalborg au Danemark propose des informations intéressantes sur ces questions. Il me permettra de vous présenter avec des chiffres récents ce qu’il en est de la consommation électrique du minage de bitcoins, son évolution dans le temps et ses conséquences.

Localisation des mineurs et origines de l’électricité utilisée

Pour mieux comprendre quelle est l’origine de l’énergie électrique utilisée par les différents acteurs du minage de bitcoin il faut prendre en compte leurs localisations.

En effet il sera plus aisé de mieux comprendre les incohérences des chiffres parfois annoncés lorsque l’on connait la situation géographique et leurs opportunités en termes d’électricité. Les auteures de l’étude nous proposent une répartition géographique des mineurs de bitcoins selon leur modèle de distribution, en voici les résultats :

Distribution géographique et origine de l'électricité des mineurs de Bitcoin

Nous remarquons rapidement que les mineurs chinois sont majoritaires dans le secteur et que la province de Sichuan, connue pour ses barrages hydro-électriques concentre un tiers de l’activité mondiale. En effet malgré la politique changeante du gouvernement chinois, ses provinces proposent un environnement avantageux pour les mineurs de bitcoins.

En effet les principaux critères de ces derniers sont une électricité peu chère, un accès à une connexion internet rapide et de basses températures. Attention tout de même les chiffres concernant les différents pays scandinaves, nord-américains et russes ont été délibérément mis à égalité par manque de données fiables. De plus différents centres de minages se développent actuellement dans ces pays et la répartition sera donc modifiée.

On remarque rapidement qu’étonnamment les fermes ne se situent pas forcément dans des pays stables politiquement par rapport à leurs activités. Par exemple la législation de la Chine par rapport aux mineurs de bitcoin change très régulièrement oscillant entre tolérance et interdiction au gré des saisons. Cette prise de risque peut s’expliquer par la facilité de démantèlement des fermes afin de les délocaliser dans différentes régions du continent.

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Les types d’énergie électrique utilisés

L’objectif des mineurs est ainsi d’obtenir l’électricité la moins chère possible afin d’optimiser leurs factures et donc les rendements de leurs fermes. C’est en effet le coût majoritaire du minage du bitcoin qui est présenté de façon simpliste comme un échange d’électricité contre des bitcoins. Il s’agit donc du nerf de la guerre pour les mineurs et ce critère détermine très souvent le positionnement géographique des fermes.

La consommation électrique

La consommation électrique de l’activité du minage de bitcoins est difficilement définie. En effet elle est facteur du total de hashrate mais également du type de machines utilisées et des diverses opérations d’optimisations réalisées par chaque mineur. Les études académiques récentes révèlent des chiffres variant beaucoup et restent principalement des projections. Nous retrouvons donc des estimations entre une quarantaine et une centaine de TWh/ans, ce qui constitue une fourchette particulièrement large pour définir concrètement la consommation électrique du minage de bitcoins.

L’étude présentée au-dessus nous propose une approche basée sur les conséquences de l’ajout d’un téra hash sur le réseau Bitcoin. Ce faisant, et en conservant les données établies, telles que les types d’électricité utilisés, machines et positions géographiques, les auteures ont réussi à établir des chiffres précis. Il n’existe pas de données précises relatives aux types de machines de minage utilisés et leurs parts dans les fermes et il est donc nécessaire de réaliser des projections approximatives. Pour cette étude une ferme type a été sélectionnée qui serait donc composée comme suit :

Antminer S15 (70%)
Ebang E11++ (20%)
Avalon 1041 (10%)

Dans cette configuration l’efficacité de cette sélection atteint donc 0.0545 J/GH ce qui est plus optimisé que la plupart des choix d’autres études.

En connaissant donc l’efficacité il est possible de connaître la consommation d’un seul téra hash soit 27.14 mWh. Il ne reste plus qu’à réaliser un rapide produit en croix pour obtenir notre réponse, le réseau Bitcoin consommerait 31.29 TWh en 2018.

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Attention tout de même : si ces chiffres rentrent dans les fourchettes des études précédentes et semblent pertinents il est difficile de s’approcher des chiffres réels. Mais cette étude a le mérite d’utiliser des données sur l’année pour mesurer la puissance de calcul du réseau et non pas seulement celui du jour précis des calculs.

L’idée n’est donc pas ainsi de proposer des chiffres extrêmement précis sur la consommation du secteur mais des données réalistes sur lesquelles nous pourrons nous baser pour la suite.

Si nous voulions nous projeter sur la consommation électrique du réseau Bitcoin pour cette année 2019 il serait possible de réutiliser ces calculs. En effet il nous suffirait de calculer la puissance de calcul cumulé sur l’année et de le multiplier par la consommation électrique d’un TH tel que proposé par Suzanne Köhler.

Émissions de CO2 dans l’atmosphère des mineurs

Nous en arrivons donc à la fameuse question de l’empreinte sur notre environnement du réseau Bitcoin. Nous connaissons a peu prêt la consommation électrique ainsi que la provenance de l’énergie et pouvons donc réaliser des calculs.

L’étude nous décrit donc les principes utilisés pour obtenir leurs résultats. Il est tout d’abord présenté que c’est l’utilisation de machine de minage qui a l’empreintes la plus évidente sur notre environnement. En effet c’est près de 99% des émissions de carbone du cycle de vie des machines de minage qui sont produites indirectement par leurs utilisations. Les résultats sont donc calculés d’après le modèle de conséquence utilisé dans l’étude et en prenant en compte l’empreinte carbone d’un Téra Hash venant renforcer le réseau Bitcoin.

La mise à disposition d’un Téra Hash à des fins de minage de bitcoins produirait donc l’équivalent de 15mgCO2 en 2018. C’est un résultat qui ne parle pas forcément et je vais tenter de l’illustrer dans la partie suivante.

Le principal paramètre qui peut être modifié afin de réduire cette émission de CO2 est la localisation des fermes de minage.

En effet avec l’influence de la consommation électrique et la provenance de cette dernière, il est plus intéressant de bien se positionner géographiquement que de réaliser diverses optimisations. Et même si l’empreinte carbone n’est pas forcément la préoccupation principale des mineurs de bitcoins, l’essentiel de l’électricité à bas coûts provient d’énergie renouvelable, principalement de barrages hydroélectriques.

L’étude propose ainsi un tableau éloquent qui permet de visualiser rapidement les différences de contribution à l’empreinte carbone en fonction de la provenance de l’électricité utilisée :

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Remise dans le contexte de la consommation du réseau des mineurs

On le sait, Bitcoin est très souvent présenté en tant qu’alternative aux institutions bancaires de par ses caractéristiques qui permettent des échanges de valeurs dans le temps et l’espace sans organe de contrôle.

S’il est souvent reproché à Bitcoin sa supposée empreinte écologique au travers de son minage – nécessaire à la sécurité et au fonctionnement du réseau les banques ne sont pas exemptes de défauts. En effet, afin d’assurer le bon fonctionnement de ces dernières, c’est-à-dire réaliser des profits, en prêtant des fonds dans divers secteurs, ces dernières génèrent également une empreinte carbone. D’après une étude récente d’Oxfam en partenariat avec Les Amis de la Terre publiée le 28 novembre 2019, le bilan n’est pas vraiment positif pour les banques, et les établissements français ne brillent pas particulièrement.

En effet, la plupart de leurs sources énergétiques proviennent d’énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) ce qui impacte considérablement leurs empreintes carbone.

Ce n’est pas vraiment un point de comparaison fiable mais à titre d’illustration, chacune des trois plus grandes banques françaises a une empreinte carbone supérieure à l’ensemble du territoire français.

Cela démontre non seulement, que ces dernières n’ont pas vraiment d’intérêt dans le faits de limiter leur empreinte carbone mais également que confier son épargne à ces banques revient in fine à financer indirectement des projets anti-écologiques autour du globe.

Cela démontre également que ces dernières n’arrivent pas ou peu à se détacher de stratégies d’investissement liées aux énergies fossiles qui semblent si rémunératrices, Time To Bitcoin ?

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Voilà qui conclue cette troisième partie dédiée à l’impact écologique du réseau Bitcoin. Dans le prochain article nous traiterons des stratégies financières des mineurs de bitcoins. Les mineurs contrôlent-ils vraiment les marchés ?

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