Cet article a été compilé et organisé par BlockWeeks
La consommation d'électricité du réseau Bitcoin est-elle un usage acceptable de l'énergie ? Depuis la création du Bitcoin, cette question a été débattue à maintes reprises. Malgré le grand nombre de rapports et d'analyses publiés, le débat n'a jamais cessé—et il refait souvent surface à chaque cycle de marché haussier.
Pour répondre à cette question, il faut d'abord clarifier un préalable : le Bitcoin est une technologie entièrement nouvelle, et il ne remplace pas précisément un système existant. Il n'est pas simplement une couche de règlement, pas simplement un outil de réserve de valeur, et pas simplement un moyen d'échange. Le réseau Bitcoin consomme effectivement une grande quantité d'énergie, mais c'est précisément cette consommation d'énergie qui constitue le fondement de sa robustesse et de sa sécurité.
Parce que le registre du Bitcoin est transparent, l'estimation de sa consommation d'énergie est relativement facile—ce qui en fait aussi la cible la plus facile à attaquer. En revanche, peu de gens appliquent les mêmes standards aux industries traditionnelles. Le Bitcoin est le plus souvent comparé à deux systèmes matures : le système bancaire traditionnel (paiements, épargne et règlement) et l'or (une réserve de valeur non souveraine). Mais la consommation d'énergie de ces deux industries n'est pas divulguée publiquement, et les outsiders n'ont presque aucun moyen de la vérifier. S'il doit y avoir une conversation honnête sur la consommation d'énergie du Bitcoin, elle devrait être mesurée aux côtés de ces industries qui sont le plus souvent utilisées pour comparaison.
La composition de la consommation d'énergie du Bitcoin : 99,8 % provient des machines de minage
La consommation d'énergie directe du Bitcoin provient de trois sources : les nœuds qui valident et relaient les transactions, les pools de minage qui coordonnent l'activité des mineurs mondiaux, et les machines de minage. La grande majorité de cela, environ 99,8 %, provient du fonctionnement des machines de minage. Ces machines à circuits intégrés spécialisés, connues sous le nom d'ASIC, n'ont qu'une seule tâche : effectuer la preuve de travail (PoW) pour produire de nouveaux blocs, régler les transactions et maintenir la sécurité du réseau. La PoW lie cryptographiquement un actif virtuel au monde physique par l'exigence simple de « devoir consommer de l'énergie », ce qui est l'une des conceptions les plus révolutionnaires du Bitcoin.
Au moment de la recherche, la consommation d'énergie totale du réseau Bitcoin est estimée à environ 113,89 TWh/an. Quelques chiffres comparatifs peuvent rendre ce nombre plus facile à comprendre :
- L'approvisionnement énergétique annuel mondial est d'environ 166 071 TWh, soit 1 458,2 fois celui du réseau Bitcoin ;
- La production mondiale d'électricité annuelle est d'environ 26 730 TWh, soit 234,7 fois celle du Bitcoin ;
- L'électricité perdue chaque année dans le transport et la distribution est d'environ 2 205 TWh, soit 19,4 fois celle du Bitcoin (selon les estimations de la Banque mondiale et de l'AIE) ;
- La consommation d'énergie des appareils des ménages américains qui sont « constamment en veille » est d'environ 1 375 TWh/an, soit 12,1 fois celle du Bitcoin.
Ces comparaisons montrent que, sous des hypothèses de base, la consommation d'énergie du Bitcoin peut être estimée en temps réel. Mais l'accusation selon laquelle il « consomme beaucoup d'électricité » doit d'abord répondre à une question—par rapport à quoi ?
L'or et la banque : des « estimations au mieux » pour des industries opaques
Comme les données publiques sont rares, les chercheurs ont choisi de rendre leur méthodologie entièrement open source pour que d'autres puissent l'examiner, et ont réalisé des estimations de consommation d'énergie au mieux pour l'industrie de l'or et le système bancaire respectivement. La partie concernant l'or couvre l'extraction, le raffinage, le stockage en coffre-fort et d'autres étapes ; la partie bancaire est plus complexe—aucune banque n'est tenue de divulguer sa propre consommation d'électricité, donc parvenir à un chiffre global ne peut reposer que sur la divulgation volontaire de banques individuelles.
Du côté des paiements, la mesure peut partir de données publiques : en utilisant 8 760 heures par an comme base de calcul, la recherche estime que la consommation d'électricité du réseau VISA est d'environ 0,84 TWh/an ; en 2019, VISA a traité 185,5 milliards de transactions, une partie du total mondial de 441 milliards de transactions par carte. En additionnant la consommation d'électricité opérationnelle de toutes les organisations de réseaux de cartes dans le monde, l'estimation est d'environ 2,00 TWh/an—un chiffre qui n'inclut même pas l'électricité utilisée par les immeubles de bureaux des organisations de cartes.
Dans son ensemble, le secteur bancaire, sur la base des informations publiques disponibles, est estimé à une consommation d'environ 263,72 TWh par an. Mais il faut souligner qu'il ne s'agit là que d'une vue partielle : les banques centrales, les institutions de compensation telles que la DTCC et d'autres parties du système financier traditionnel sont exclues. La véritable consommation d'énergie de l'ensemble du système bancaire reste inconnue à ce jour, et ses externalités n'ont pas été prises en compte.
Comparer par nombre de transactions est en soi erroné
Même si l'on additionne ces chiffres, la comparaison entre Bitcoin et les différentes couches du système bancaire reste intrinsèquement injuste. La finance traditionnelle est une structure hiérarchique complexe empilant contreparties et couches de règlement intermédiaires : les réseaux de cartes de crédit excellent dans les paiements rapides et la circulation de reconnaissances de dette, mais dépendent du système bancaire pour achever le règlement ; le système bancaire dépend à son tour des banques centrales pour achever le règlement final ; et les banques centrales dépendent de l'ensemble du système du dollar.
Plus important encore, les deux systèmes changent d'échelle de manière différente. Le système bancaire s'étend à mesure que le nombre de transactions augmente—plus il y a de transactions, plus il faut d'infrastructures ; la consommation d'énergie de Bitcoin ne s'étend pas en synchronie avec le nombre de transactions. Utiliser « combien d'électricité est consommée par transaction » comme verdict force à mesurer selon le même étalon un système qui change d'échelle par le volume et un système qui change d'échelle par le budget de sécurité.
Coûts d'attaque et rationalité économique des mineurs
La sécurité achetée par la consommation d'énergie peut être quantifiée. Pour lancer une attaque contre le réseau Bitcoin, un attaquant devrait accumuler une puissance de calcul équivalente à l'ajout de 16 GW de machines de minage et supporter les coûts d'électricité énormes liés à l'exploitation de ces machines—une entreprise extrêmement colossale. De plus, le réseau n'est pas statique : au moment où un attaquant accumulerait une part significative de la puissance de calcul, le taux de hachage du réseau aurait déjà continué à grimper.
Les mineurs sont avant tout des participants mus par des intérêts économiques, cherchant activement l'électricité la moins chère pour maximiser leurs profits. Parce que les mineurs du réseau entier sont en concurrence les uns avec les autres, chacun a intérêt à maintenir ses coûts d'exploitation bas et à se positionner à l'extrémité la plus basse de la courbe des coûts—même si cela signifie migrer d'une région riche en énergie vers une autre. Même si les mineurs sont haussiers sur Bitcoin, ils n'investiront que dans des fermes de minage qu'ils s'attendent à voir rentables ; une fois la rentabilité disparue, ils arrêteront et se retireront. Après le dernier halving en mai 2020, le taux de hachage du réseau a chuté de 23 % en raison de la baisse des revenus, tandis que les mineurs hautement efficaces sur le plan opérationnel sont restés rentables et ont bénéficié d'une concurrence réduite.
Conclusion : l'utilisation de l'énergie n'est pas en soi un péché
Cette recherche utilise des méthodes quantitatives pour placer la consommation d'énergie de Bitcoin sur la même table que d'autres industries, mais elle reconnaît aussi que la valeur de Bitcoin n'est pas seulement quantitative.
Les opinions subjectives sur l'importance du réseau Bitcoin varient d'une personne à l'autre, mais les propriétés de Bitcoin ne changent pas d'une personne à l'autre : n'importe qui peut utiliser Bitcoin, n'importe qui peut détenir Bitcoin soi-même, et toute transaction Bitcoin peut atteindre un règlement final probabiliste en environ une heure—24h/24, 7j/7, toute l'année. Pour ceux qui ne peuvent pas bénéficier d'une infrastructure financière stable et accessible, ces caractéristiques signifient la liberté financière. Pour le réseau Bitcoin, l'énergie intermittente et l'énergie excédentaire ont trouvé un usage parfait, ce qui peut à son tour également bénéficier au secteur de l'énergie. Et tant que l'adoption l'exigera, le réseau continuera de changer d'échelle.
L'utilisation de l'énergie n'est pas nécessairement une mauvaise chose en soi. Comme l'a écrit Vaclav Smil, l'énergie est la seule monnaie universelle. L'humanité continuera d'inventer de nouvelles technologies nécessitant plus d'énergie pour défier l'ordre existant, et Bitcoin n'en est qu'un autre exemple.
Revenons donc à la question initiale : la consommation d'électricité du réseau Bitcoin est-elle une utilisation acceptable de l'énergie ? La réponse est claire—oui.
