Énergie : pourquoi l’extraction de bitcoins consomme-t-elle autant d’électricité ?

L’extraction de bitcoins, ou minage, repose sur la résolution de calculs complexes par des ordinateurs puissants. Cette activité nécessite une quantité colossale d’énergie électrique pour alimenter les machines et refroidir les centres de données. Les mineurs du monde entier se livrent à une compétition acharnée pour valider les transactions et obtenir des récompenses sous forme de bitcoins.

En raison de la nature décentralisée et sécurisée de la blockchain, chaque transaction doit être vérifiée par plusieurs mineurs, ce qui augmente encore la consommation d’énergie. Les régions offrant un accès à une électricité bon marché, souvent d’origine non renouvelable, attirent de nombreux mineurs, exacerbant ainsi l’empreinte carbone globale du bitcoin.

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Comprendre le processus de minage de Bitcoin

Le minage de bitcoin repose sur le principe de la preuve de travail (Proof-of-Work). Cette méthode, introduite par Satoshi Nakamoto, créateur du Bitcoin, exige que les mineurs résolvent des équations cryptographiques complexes pour valider les transactions et ajouter de nouveaux blocs à la blockchain. Ce processus se traduit par une compétition intense entre mineurs, nécessitant des machines de plus en plus puissantes.

Les étapes du minage

• Les transactions sont regroupées en un bloc.
• Les mineurs vérifient la validité des transactions.
• Ils cherchent à résoudre un problème mathématique complexe.
• Le premier mineur à trouver la solution valide le bloc et reçoit une récompense en bitcoins.
• Le bloc validé est ajouté à la blockchain.

Les exigences en matière de puissance de calcul augmentent avec le temps, car la difficulté du réseau s’ajuste en fonction du nombre de mineurs. Cette escalade constante de la difficulté nécessite des équipements toujours plus performants, augmentant la consommation électrique.

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Bitcoin et sa consommation énergétique

Selon l’Université de Cambridge, la consommation électrique annuelle du Bitcoin est de l’ordre de 125,10 TWh. En octobre 2021, le bitcoin a atteint sa plus haute valeur : 64 000 dollars. Cette valorisation a incité davantage de mineurs à entrer dans le réseau, exacerbant la demande énergétique.

Pour illustrer, Bestbrokers estime la consommation annuelle actuelle du bitcoin à 140 TWh, soit plus du double de la consommation d’électricité suisse en 2023 (56 TWh). La comparaison avec la production de la centrale nucléaire de Gösgen montre une consommation mondiale d’électricité du bitcoin équivalente à 15 fois cette production annuelle.

Les raisons de la forte consommation énergétique

Le modèle de minage de Bitcoin, basé sur la preuve de travail, nécessite une puissance de calcul considérable. Les mineurs utilisent des équipements spécialisés, appelés ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), qui consomment énormément d’électricité pour résoudre des équations cryptographiques. Cette compétition entre mineurs, visant à valider les transactions et à recevoir des récompenses en bitcoins, entraîne une montée en puissance continue des infrastructures matérielles.

La géographie joue aussi un rôle fondamental. De nombreux mineurs choisissent des régions où l’électricité est moins coûteuse. Par exemple, certaines entreprises se localisent au Kazakhstan, où l’électricité est produite à partir de centrales à charbon. Cette source d’énergie, bien que bon marché, est extrêmement polluante, augmentant l’empreinte carbone du réseau Bitcoin.

Source	Consommation énergétique annuelle
Université de Cambridge	125,10 TWh
Bestbrokers	140 TWh
Office fédéral de l’énergie (Suisse)	56 TWh

La consommation énergétique du Bitcoin est souvent comparée à celle d’autres secteurs. Selon Valuechain, le secteur bancaire consomme beaucoup plus d’énergie que le Bitcoin. Toutefois, cette comparaison doit être nuancée, car le secteur bancaire offre une multitude de services essentiels à l’économie mondiale, contrairement au Bitcoin qui, pour l’instant, reste limité comme moyen de paiement.

Les impacts environnementaux du minage de Bitcoin

Le minage de Bitcoin, particulièrement dans des pays comme le Kazakhstan, accentue les émissions de gaz à effet de serre. En raison de leur dépendance aux centrales à charbon, ces régions contribuent de manière significative à l’empreinte carbone du réseau Bitcoin.

L’empreinte carbone du minage de Bitcoin est devenue une préoccupation majeure. Selon une étude récente, l’empreinte carbone annuelle du minage de Bitcoin est comparable à celle de pays entiers. Le recours aux énergies fossiles, principalement le charbon, aggrave cette situation.

Les subventions environnementales financées par les contribuables, estimées à plusieurs milliards de dollars, visent souvent à promouvoir des sources d’énergie plus propres. Toutefois, ces subventions ne parviennent pas toujours à compenser les effets néfastes du minage intensif de Bitcoin.

Certains experts suggèrent des alternatives pour réduire l’impact environnemental du minage de Bitcoin :

• Adopter des énergies renouvelables pour alimenter les opérations de minage.
• Transitionner vers des méthodes de consensus moins énergivores, comme le Proof-of-Stake.
• Implémenter des régulations incitatives pour encourager l’utilisation d’énergies propres.

Ces mesures, bien que prometteuses, nécessitent une volonté politique et des investissements conséquents pour transformer un secteur actuellement dominé par des pratiques énergivores et polluantes.

Les solutions pour réduire la consommation d’énergie

L’adoption de nouvelles technologies peut significativement diminuer la consommation d’énergie liée au minage de Bitcoin. L’EPF de Zurich souligne que la méthode Proof-of-Stake nécessite mille fois moins d’énergie que la méthode Proof-of-Work. Ethereum, l’une des principales cryptomonnaies, a déjà amorcé cette transition.

Les législations peuvent jouer un rôle fondamental dans cette transformation. La loi 2021-1485, adoptée par le parlement français, vise à réduire l’empreinte environnementale du numérique en France. Ce cadre législatif pourrait servir de modèle pour d’autres pays confrontés aux mêmes défis énergétiques.

Initiatives pour une énergie plus propre

Plusieurs initiatives sont en cours pour rendre le minage de Bitcoin plus respectueux de l’environnement. Parmi elles :

• Le recours accru aux énergies renouvelables : des fermes de minage s’installent dans des régions où l’énergie hydraulique, éolienne ou solaire est abondante.
• Des partenariats avec des entreprises d’énergie verte : certaines compagnies, comme Tesla, explorent des solutions pour alimenter leurs activités en énergie renouvelable.

Régulations et incitations

Les régulations incitatives peuvent encourager ces pratiques. Les gouvernements pourraient, par exemple, offrir des subventions ou des crédits d’impôt aux entreprises qui adoptent des pratiques de minage durables. Ces mesures, combinées à une pression croissante de l’opinion publique, pousseront davantage le secteur à adopter des technologies moins énergivores.

La transition vers un minage plus durable nécessite une action coordonnée entre les acteurs du secteur, les régulateurs et les innovateurs technologiques. Seule une approche concertée permettra de réduire réellement l’empreinte énergétique du Bitcoin.