L’utilisation de l’énergie est une fonction très controversée et également très mal appréhendée dans le système monétaire Bitcoin. C’est pourquoi dès le début de cet article il est important de préciser que les propos tenus ci-dessous seront basé sur un modèle d’émissions indirectes, un modèle qui prend en compte l’environnement et les énergies utilisées.
Satoshi Nakamoto disait la phrase suivante pour éclairer ce propos :
“L’utilité des échanges rendus possibles par Bitcoin dépassera de loin le coût de l’électricité utilisée. Par conséquent, ne pas avoir de Bitcoin serait un gaspillage net”.
Nous allons maintenant essayer de comprendre le sens de cette phrase.
Efficacité du réseau
Il est tout d’abord primordial de calculer l’efficacité du réseau afin de pouvoir estimer de manière juste l’estimation de la consommation électrique totale du réseau. Pour se faire il s’agit de modéliser la somme totale de toutes les unités matérielles ASIC (circuits intégrés) fonctionnelles qui contribuent au hashrate. Une fois que le nombre total d’unités minières a été déterminé, il suffit de calculer le facteur d’efficacité moyen du réseau avec la relation : nombre moyen de Watts tirés par le réseau/Taux de hashrate.
Commençons par le commencement en définissant tout d’abord l’emplacement des mineurs sur notre globe en mettant en perspective la consommation électrique totale des pays en question. Cette consommation peut ainsi de cette manière être convertie en taux de hachage et donner du sens à l’efficacité du réseau.
Il s’agit maintenant de recenser l’ensemble des unités matérielles utilisées dans notre hashrate total, en voici le résultat :
Cela étant fait, nous progressons petit à petit et il nous faut maintenant déterminer le hasrate total par unité matérielle. Il suffit de le dire pour que cela soit fait, voici les résultats :
Nous avons donc maintenant notre hashrate, il suffit dès lors de déterminer la consommation de notre réseau en calculant la consommation électrique totale de nos unités matérielles, et voici les résultats :
Avec toutes ces données, nous sommes enfin prêt à calculer l’efficacité du réseau qui n’est autre que la relation entre le taux de hachage et la consommation électrique du réseau rappelons le. Voici donc une très belle courbe qui rend compte de l’efficacité moyenne du réseau :
C’est donc à partir de ce résultat en mi-parcours du raisonnement que nous repartons pour une nouvelle série de mesure. A partir de ces facteurs d’efficacité moyens et du taux de hachage, il est maintenant facile de faire une estimation de la consommation du réseau Bitcoin. Ce dernier aura donc consommé 75 TWH d’électricité en 2020 et 82 TWH en 2021, ce qui représente environ 0,05% de l’énergie totale consommée dans le monde lorsque l’on prend l’estimation la plus élevée de 2019 avec 89 TWH de dépense sur une année :
Calcul des émissions carbones
Il suffit ensuite de distribuer la consommation d’électricité totale du réseau aux différentes régions minières dans le monde, cela, en fonction de l’intensité carbone et des sources de productions d’énergie de la région en question. Voici donc un premier graphique mettant en perspective la consommation électrique du réseau à travers une répartition des différents pays miniers :
Il est d’ailleurs intéressant de noter que le taux de hachage et la consommation d’énergie sont géographiquement assez bien répartis :
Nous allons maintenant mettre en perspectives ces dernières données avec les émissions du réseau Bitcoin estimées, même si cela est à relativiser par l’utilisation nouvelle des “torches” (recyclage en cercle court de l’énergie perdue). On estime donc que le réseau de minage de Bitcoin a émis 36 MT de CO2 en 202à et 41 MT en 2021, pour vous donner un ordre d’idée, cela représente 0,08% des émissions mondiales.
Il s’agit alors de calculer l’intensité carbone des différents pays miniers dans le monde, il est le mix moyen des sources de production d’électricité sur une base annuelle dans la région en question. Voici donc l’intensité carbone des différents hôtes de Bitcoin :
Il faut maintenant corréler ces données avec nos précédents résultats sur la consommation électrique des différents pays accueillant des fermes de Bitcoin pour obtenir l’intensité carbone de la consommation électrique totale du réseau Bitcoin :
Ces données sont certes intéressantes mais il nous faut plus de granularité, c’est pourquoi nous allons maintenant diviser les émission de CO2 aux différentes régions minières afin de prendre en compte les différences régionales :
Enfin, pour terminer cette analyse et revenir à notre postulat de départ qui consistait à faire une étude des émissions indirectes de Bitcoin, il nous faut maintenant étudier le mix de la production électrique du réseau. Ce mix énergétique est en pleine diversification et permettra dans le futur à Bitcoin d’être totalement neutre en énergie :
Effectivement lorsque l’on enlève de ce graphique les énergies renouvelables, nous obtenons les émissions totales du réseau au sens stricte :
Conclusion
Pour conclure sur ces résultats, nous pouvons envisager plusieurs choses. Tout d’abord il faut comprendre que ces résultats seront amenés à s’améliorer, cela grâce à l’amélioration des performances de l’ASIC qui va de cette manière permettre une meilleur efficacité du réseau ; mais également avec une intensité carbone amoindrie dans des pays qui vont être amenés à se développer.
Il suffit maintenant de calculer l’efficacité de l’utilisation de l’énergie à l’échelle du réseau ou plus exactement, toutes les dépenses énergétiques qui ne sont pas liées au hachage mais qui sont tout de même encourues par les opérations des centres de données (refroidissement par exemple). Ce taux est communément définit à 10% de dépenses supplémentaires en énergie en plus du hachage.
C’est donc moins de 0,01% des émissions mondiales qui trouvent leur source dans Bitcoin. Actuellement, la majorité de l’énergie est utilisée pour frapper de nouvelles pièces mais en 2040 plus de 99% des Bitcoins auront été frappés. Ainsi dans les 100 prochaines années, le seul coût de Bitcoin sera sa consommation utile au règlement des transactions. De cette manière, si nous voulons aussi faire preuve de mauvaise foi, lorsque notre production d’électricité sera 100% renouvelable, alors Bitcoin le sera également…
Nous terminerons donc cette démonstration avec cette magnifique phrase :
“Les émissions, soustrayant l’ensemble du réseau minier de la demande mondiale – et privant ainsi des centaines de millions de personnes de leur seul espoir d’une forme de monnaie juste et accessible – ne seraient rien de plus qu’une erreur d’arrondi”.
Source : coinshares_bitcoin_mining_report
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Romaric Saint Aubert
Crypto-journaliste
