Le bilan carbone du Bitcoin

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Peut-être avez-vous entendu que le Bitcoin consomme en électricité l’équivalent de la consommation de l’Irlande avant de connaître le fonctionnement du Bitcoin ? C’est normal, la révolution du Bitcoin, associée à la tendance écologique actuelle, crée un cocktail parfait pour faire du clic.

Exit donc les titres racoleurs qui comparent les émissions de CO2 du minage du Bitcoin à des allers-retours en avion pour vous faire réagir par l’émotion plutôt que par la rationalité.

Nous allons ici poser les faits en prenant en compte la consommation électrique, l’émission en CO2 que cela engendre et l’utilité qu’il y a en retour.

Consommation du Bitcoin

99% de la consommation du Bitcoin est liée au minage et à la méthode de validation par la preuve de travail (Proof of work) demande une puissance de calcul qui utilise de l’électricité.

Plusieurs études avec des méthodologies différentes existent pour trouver la consommation du Bitcoin. La plus récente est celle de la Technical University of Munich (ou Technische Universität München, dans la langue de Goethe) publiée en juin 2019 dans la revue scientifique Joule.

Les auteurs de cette étude sont partis du principe qu’actuellement le minage est effectué avec des machines ASIC. 3 gros acteurs se partagent le gâteau avec les Chinois Bitmain (Antminer), Canaan (AvalonMiner) et le néerlandais BitFury. Les 3 ayant effectué une demande d’introduction en bourse, les informations sur leurs volumes de vente sont rendues publiques. Le tout a été agrégé avec les statistiques de pool public montrant la puissance de calcul de ses membres pour donner un ordre de grandeur.
Il en est sorti une consommation énergétique de 45.8 TWh sur une année.

Une autre étude, signée Digiconomist, avec une méthodologie différente qui n’est pas reconnue comme étude scientifique, place le Bitcoin à 73 TWh. Eux se basent sur une réflexion purement économique des mineurs qui chercheraient une rentabilité au jour le jour et donc avec des machines qui ne s’activeraient que si cela est rentable. Un calcul non scientifique et faux, car les mineurs ne cherchent pas forcément une rentabilité à court terme et peuvent continuer à miner même avec un BTC bas, et à l’inverse ne pas forcément augmenter la puissance de calcul allouée au minage par rapport aux nombres de transactions avec un Bitcoin haut (d’où les frais de transactions à +20$ pendant la bulle de fin 2017).

On peut donc déjà fixer la consommation du Bitcoin à 50TWh par an si l’on agrège les différentes études en fonction de la rigueur sur la démarche scientifique.

Émission de CO2 du Bitcoin

Sachez avant tout que toute production d’énergie émet du CO2, mais c’est cette évolution dans la production d’énergie qui a permis le développement de notre civilisation.

Il existe plusieurs sources d’énergie pour produire de l’électricité et chacune à une intensité carbone différente. Le tableau ci-dessous les résume, en grammes de CO2 par kWh produit (gC02/kWh) :

Source : Rapport du GIEC 2014 (p.1335 Annexe III, Table A.III.2)

Les chiffres de la médiane étant les plus représentatifs, on remarque donc que les pays usant du charbon et du gaz pour produire de l’électricité sont les plus polluants. Les énergies bas carbones comme l’hydroélectrique, le nucléaire ou l’éolien sont malheureusement moins développées dans le monde que le charbon et le gaz.

Si certains des chiffres vous paraissent surprenants, vous pouvez regarder le site de Jean-Marc Jancovici qui vous permettra de comprendre pourquoi les panneaux solaires par exemple émettent plus de CO2 par kWh produit.

Pour se rendre compte des émissions de CO2 par pays, le site electricitymap est la mine d’or pour connaître les sources d’énergie utilisées par les pays en temps réel et leurs bilans carbones. On peut également retrouver ces chiffres sur certains comptent Twitter qui les relaient, comme ici celui de Philippe Lacour :

On se rend compte que les pays européens comme la Norvège, la Suède, l’Islande et la France sont les champions en matière d’énergie propre avec des intensités carbone inférieurs à 50 g/kWh. Tout le contraire de la Chine dont le mix énergétique comprend à 67% de charbon.

Au niveau mondial, 68% de l’électricité est produite à partir des énergies fossiles (charbon, gaz, pétrole), 12% avec du nucléaire et 20% avec des énergies renouvelables (dont 16% d’hydroélectricité).

Il serait une erreur de partir sur les données mondiales pour déterminer l’impact du minage sur les émissions de CO2. C’est pour cela que des organismes se sont penché sur la provenance des mineurs et des fermes de minage pour avoir des chiffres précis.

L’étude de la Technical University of Munich a analysé les adresses IP des mineurs, pour chercher la localisation des principales fermes de minage et regarder la provenance des pools (la provenance des pools n’est qu’un indicateur). Ils ont conclu que 68 % de la puissance informatique du réseau Bitcoin provenait des pays asiatiques, 15% d’Amérique du Nord et 17% des pays européens.

Ils ont combiné leurs résultats avec des statistiques sur l’empreinte carbone de la production d’énergie des différents pays concernés pour arriver à la conclusion que le minage du Bitcoin émet entre 22 et 22,9 millions de tonnes de CO2 par an.

Ce chiffre est dû en partie à la provenance des fermes de minage essentiellement basé en Chine dont le réseau électrique dépend essentiellement du charbon. Le faible coût de l’électricité en Chine ne permet pas d’imaginer réellement, des fermes de minage en autoproduction avec des éoliennes ou des panneaux solaires.

D’autres études comme celle de CoinShares annoncent 73% du minage du Bitcoin alimenté par des énergies renouvelables. L’explication réside dans l’utilisation ou non du mix énergétique chinois. Ils estiment ainsi que 54% du minage provient de la région chinoise du Sichuan alimentée à 90% par des énergies renouvelables (hydraulique), et cela augmente drastiquement la part du renouvelable dans le minage du Bitcoin.
Or au-delà du fait que renouvelable ne veut pas forcément dire bas carbone (la biomasse et les panneaux solaires ont des émissions de gaz à effet de serre plus important que le nucléaire par exemple), c’est une vision de distribution d’un réseau qui est différent. Un réseau électrique est géré par le réseau de distribution et de transport d’électricité d’un pays pour faire en sorte que chaque infrastructure soit connectée aux autres et que des barrages hydrauliques de l’ouest puissent alimenter des villes à l’est. Les choix d’activation des barrages ou centrales à charbon est fait par un centre de contrôle dont l’objectif est de s’assurer qu’il n’y ait pas de coupure d’électricité ou un surplus qui entraînerait des pertes inutiles.
Si on regarde au niveau national, la Chine n’a que 26% de son électricité produite en renouvelable et si on reprend le tableau de CoinShares, on passe de 73% du Bitcoin alimenté par des énergies renouvelables à 37%.

Conclusion

Le Bitcoin est énergivore, c’est un fait. Le calcul nécessaire à la vérification des transactions est inefficient, l’objectif lors de la sortie du white paper n’était pas de faire un moyen de paiement efficace avec une consommation d’énergie raisonnée mais de prouver que la blockchain marche et qu’elle est sécurisée.

Le Bitcoin représente l’or numérique, il n’a pas lieu à être comparé à la pollution des transactions Visa, et son empreinte carbone devrait être plutôt comparée à celle d’une extraction minière. Le jour où les paiements se feront en majorité en cryptomonnaie, ça ne sera surement pas avec du Bitcoin (tel qu’il est aujourd’hui) mais avec une monnaie scalable et sans frais ou un réseau en plus comme le Lightning Network. Le passage des monnaies au proof of stake dépend des gouvernances mais c’est une solution pour réduire l’empreinte carbone d’un coin.

Attention donc aux collapsologues qui s’amusent à faire des titres sensationnels comme “le Bitcoin consommera toute l’énergie mondiale courant 2020” repris sur les réseaux sociaux avec comme source des sites comme Les Inrocks ou Fournisseur-Energie.

De plus, la production d’énergie n’a pas la même empreinte carbone entre les différents pays. Si vous vous miner en France, sachez que vous êtes dans pays avec une électricité la moins polluante du monde (entre 50-80g de CO2/kWh produit) et donc vous participez à la baisse des émissions de CO2 du Bitcoin.

Donc françaises, français, miner du Bitcoin sur nos terres, c’est faire un geste pour la planète.

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