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26/03/2018

Le Bitcoin, une innovation monétaire minée par des enjeux écologiques

Le Bitcoin est une crypto-monnaie qui suscite un grand intérêt et dont la valeur a connu une envolée remarquable ces derniers mois, affolant ainsi les plus grands experts de la place boursière tant par son ampleur que par sa volatilité. Bien plus qu’une simple « monnaie », le Bitcoin est avant tout le fruit d’un nouveau concept de décentralisation de l’information : la blockchain.

Grâce à cette technologie de stockage et de transmission, les risques de fraude et de falsification de l’information (modification ou piratage des comptes par exemple) sont très limités, voire impossibles. Si le Bitcoin et les crypto-monnaies présentent de réels atouts pour les banques et industries désirant moderniser et sécuriser leur système de transaction, cette technologie nécessite une grande puissance de calcul et, par conséquent, une consommation d’énergie colossale. D’après des experts en crypto-monnaie, la consommation d’énergie générée par le Bitcoin serait supérieure à plus d’une centaine de pays, et s’estimerait à 49 TWh soit à peu près 10% de la consommation d’électricité française.

Le Bitcoin : une rupture technologique au service du système monétaire

La Blockchain est une technologie qui permet de stocker et d’échanger. C’est une base de données qui est distribuée et partagée par l’ensemble de ses utilisateurs. Ce mécanisme permet à l’information, d’une part, d’être décentralisée et accessible instantanément à tous les utilisateurs mais aussi d’être stockée en toute sécurité. En effet, la modification d’une simple donnée ou information nécessiterait la modification de tous les registres dans lesquels figurent cette dernière.

C’est sur cette technologie que repose la majorité des crypto-monnaies. Les informations liées aux comptes des utilisateurs sont stockées dans la blockchain qui enregistre et conserve toutes les opérations effectuées avec la crypto-monnaie. C’est d’ailleurs grâce à cette blockchain que la crypto-monnaie est considérée comme étant la monnaie la plus sûre du monde. C’est une sorte de grand livre de comptes décentralisé pouvant être consulté par tous les utilisateurs et impossible à modifier. Outre cet aspect sécuritaire, la crypto-monnaie présente plusieurs avantages :

  • Transactions quasi-instantanées ;
  • Absence de frais liés aux transactions (les opérations ne nécessitent aucun intermédiaire) ;
  • Anonymat des échanges ;
  • Absence de limites dans les montants échangés.

Face à cette percée technologique initiée par le japonais Satoshi Nakamoto (pseudonyme du fondateur inconnu du Bitcoin et de sa Blockchain) et qui promet de projeter le monde monétaire dans une nouvelle ère, plusieurs concepteurs ont développé leur propre crypto-monnaie. On recense de nos jours plus d’un millier de crypto-monnaies en circulation, mais seules quelques-unes dominent le marché.

Le Bitcoin se positionne en tête de peloton en termes de transactions et de part de marché, et, par conséquent, en termes de consommation d’énergie et d’émissions de CO2.

Le gouffre énergétique du minage

La consommation électrique liée à la création du Bitcoin a été estimée par le site spécialisé Digiconomist à près de 49 TWh par an le plaçant ainsi au-dessus de plus de 160 pays[i] en termes de consommation d’électricité.

D’après cette carte, il s’avère que la création du Bitcoin consomme plus d’électricité que la plupart des pays d’Afrique, voire même des pays européens tels que l'Irlande, l’Islande ou le Danemark.

A titre de comparaison avec d’autres systèmes de paiement, Digiconomist estime que le système de paiement de la société VISA a consommé près de 187,5 TWh en 2017 pour environ 111,7 milliards de transactions. Ainsi, la consommation énergétique pour 100 000 transactions s’est élevée à 169 kWh alors que celle d’une transaction unique de Bitcoin atteint 634 kWh. Les estimations réalisées par Digiconomist doivent néanmoins être nuancées car n’incluent pas par exemple la consommation des bureaux de l’entreprise. Néanmoins, la différence astronomique entre ces consommations, qui devrait continuer à se creuser, est telle que, même si toutes les consommations de la société sont prises en compte, les transactions de Bitcoin devraient consommer plusieurs centaines de milliers de fois ceux de VISA[ii].

En outre, cette dépense énergétique connaît depuis fin 2017 une croissance sans précédent et devrait continuer sa progression d’autant plus rapidement. Pour se faire une idée de l’engouement entourant cette monnaie virtuelle, entre septembre 2017 et janvier 2018, la consommation d’électricité estimée a progressé de près de 125%, alors que cette croissance n’a été que de 42% entre mars 2017 et septembre de la même année[iii]. Cette évolution peut être expliquée par deux tendances majeurs :

  • La première est liée directement au minage et sa complexité. Le minage est le procédé par lequel les transactions Bitcoin sont validées et sécurisées. Les mineurs résolvent un problème mathématique grâce à leurs outils informatiques et collectent les Bitcoins nouvellement créés comme récompense pour leurs services. Il convient de préciser que ceci est l’unique méthode de création de Bitcoin, qui est divisée par deux toutes les 2016 validations de transactions intervenant toutes les 10 minutes environ.  Cependant, la complexité du problème à résoudre croît avec la capacité totale de minage et le nombre de mineurs. En effet, plus la capacité totale de calcul et le nombre de mineurs augmentent, plus la probabilité de trouver la solution avant les 10 minutes augmente. Or la complexité du problème est fixée afin que la résolution intervienne environ toutes les 10 minutes, expliquant ainsi sa dépendance à ces deux facteurs. La consommation énergétique liées au minage devrait alors progresser à mesure que l’intérêt porté au minage s’amplifie.

 

  • Actuellement, chaque minage réussi est récompensé par 12,5 Bitcoin, ce qui équivaut en fin février 2018 à une somme supérieure à 100 000€. Gagner ce montant simplement en mettant à disposition des capacités de calcul semble présenter un retour sur investissement substantiel, ce qui suscite un intérêt croissant, et engendre des dépenses énergétiques importantes. En effet, il apparaît clairement que la hausse soudaine de la consommation de l’énergie utilisée pour le minage coïncide avec une hausse du prix du Bitcoin. Néanmoins, le décrochage observé à partir de janvier 2018 marque d’une part la confiance des mineurs dans la reprise de la croissance du cours cette crypto-monnaie et de l’autre les prix pharaoniques atteint par cette monnaie permettant aux mineurs d’évoluer dans un environnement économique avec un ROI convenable.

 

Malgré le fait que cette consommation soit exclusivement électrique, les émissions indirectes liées à la production de cette électricité sont importantes, d’autant plus que le mix d’énergie primaire pour la production électrique est dominé au niveau mondial par le charbon. En outre, les capacités minages sont majoritairement implantées en Chine (80% des mineurs sont localisés en Chine[iv]) dont le mix est composé à plus de 72% de charbon.

En négligeant les interconnections entre les nations, ce qui équivaut à dire que le minage consomme exclusivement de l’électricité produite sur son territoire national, le mix énergétique de la production électrique nécessaire à cette activité est dominé à plus de 61% par les énergies fossiles, avec près de 51% de charbon. La part importante de charbon dans le mix marque le poids que représente la Chine dans les activités de minage.

L’impact environnemental du minage est ainsi colossal. En 2017, la consommation électrique s’est élevée à environ 23,2 TWh, ce qui représente en termes d’émissions en équivalent CO2 près de 13,7 Mt équivalent CO2. En outre, au vu de l’évolution de la consommation énergétique du minage, qui devrait dépasser les 49 TWh en 2018, l’empreinte carbone devrait croitre de plus de 110% par rapport à 2017 pour atteindre les 28,9 Mt équivalent CO2[v]. À titre de comparaison, les émissions de gaz à effet de serre de l’industrie manufacturière française se sont élevées en 2016 à près de 74 Mt équivalent CO2. Le minage présente ainsi près de 40% de ces émissions, ou encore plus de deux fois ceux de la banche agricole française de 12 Mt équivalent CO2 (hors Utilisation des Terres, leur Changement et la Forêt).

 

Le Bitcoin, de par sa technologie et l’infrastructure qu’il nécessite (ordinateurs, processeurs, puissance de calculs …), consomme de l’énergie en quantité considérable. S’ajoute à cela son empreinte carbone qui est loin d’être négligeable, la Chine étant le principal fief de minage.

Dans le but d’échapper à cette réputation de « gouffre énergétique » et de « grand pollueur » qui laisse sceptiques les potentiels investisseurs, les mineurs repensent leur façon de consommer l’énergie. Une des solutions envisageables serait de réduire cette consommation en limitant le nombre de mineurs. Un droit d’accès pourrait être attribué uniquement à des entités connues (pools). Cependant, pour que le Bitcoin soit « sûr », aucun pool ne doit détenir plus de 50% des capacités de minage. Cette condition risque de ne plus être vérifiée dans le cas d’une telle restriction.

Afin de conserver cette qualité essentielle du Bitcoin tout en diminuant l’empreinte carbone, l’utilisation de l’électricité produite à partir de ressources renouvelables représente une alternative envisageable. C’est dans cette optique qu’en fin 2017 le projet Moonlight a vu le jour. Il s’agit de mettre en place de vastes centres de données à différents endroits où l'électricité est bon marché et respectueuse de l'environnement tels que l’Islande. Cette tendance semble se confirmer avec Enel qui vient d’établir, début février 2018, un partenariat avec Envion AG (société de minage basée en Suisse) afin de la fournir en électricité verte.

 

Sia Partners

 


[i] Analyse Sia Partners d’après les données du site powercompare.co.uk

[ii] D’après l’étude “GLOBAL CRYPTOCURRENCY BENCHMARKING STUDY” menée par Dr Garrick Hileman & Michel Rauchs, Université de Cambridge, 2017

[iii] Analyse Sia Partners d’après les données fournies par le site Blockchain.info

[iv] D’après le site buybitcoinworldwide.com

[v] Analyse Sia Partners d’après des données fournies par la Banque Mondiale

Comparaison avec la consommation énergétique des pays d’après les chiffres Digiconomist : site spécialisé en crypto-monnaie

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