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La place de Bitcoin dans la lutte contre le réchauffement climatique Le présent

La place de Bitcoin dans la lutte contre le réchauffement climatique Le présent rapport s’attache, dans les prochains développements, à traiter de la question des implications énergétiques du Bitcoin. En effet, il est indispensable de dépasser les propos définitifs de ceux qui ont trop souvent pris l’habitude de disqualifier les crypto-actifs sur la seule question de la consommation énergétique issue de la « preuve de travail ». Par conséquent, il est question ici d’essayer de dresser un panorama objectif de la situation afin de mieux éclairer les pouvoirs publics. a. Bitcoin, le nouveau né de l’industrie carbonée Avec l’envolée du cours du bitcoin, l’attention médiatique s’est peu à peu portée sur la consommation présumée du réseau Bitcoin en électricité. Ainsi de nombreuses voix, acteurs politiques, journalistes ou chercheurs, se sont élevées pour critiquer son empreinte carbone. Selon certains, ce réseau serait un contributeur substantiel aux émissions mondiales de CO2. À tel point que Bitcoin pourrait être cité comme co-responsable de l'échec des politiques et objectifs environnementaux de l’Accord de Paris. En janvier 2022, Erik Thedéen, vice-président de l'Autorité européenne des marchés financiers (ESMA) a annoncé envisager d’interdire pour cette raison les blockchains reposant sur le consensus de validation reposant sur la preuve de travail1 (en anglais, on parle de proof-of-work ou PoW)2. À l’écriture de ces lignes, l’interdiction de la PoW est largement défendue par la gauche de l’hémicycle européen dans le cadre de la réglementation à venir MICA - Market In Crypto Assets. Ce sujet étant omniprésent dans le débat public, il convient de procéder à un état des lieux des thèses et études ayant trait à la consommation énergétique de Bitcoin. Selon une étude de l’Université de Cambridge3, la consommation annuelle de Bitcoin - au travers des opérations de minage nécessaires à la validation des blocs de la blockchain - serait comprise dans une fourchette de 130 à 147 TWh, soit environ 0,6% de l’électricité produite dans le monde. Cette consommation est comparable à celle de la Suède ou de l’Égypte. Cette estimation a toutefois été minorée par Galaxy Digital qui, dans un rapport paru en mai 20214, a eu l’occasion d’estimer la consommation énergétique de Bitcoin aux environs de 113,89 TWh par an. 4 Galaxy Digital Mining - On Bitcoin's Energy Consumption: A Quantitative Approach to a Subjective Question - 05.2021 3 University of Cambridge - 3rd Global Cryptoasset Benchmarking Study - 09.2020 2 Les Echos - Bitcoin : l'Esma s'inquiète des méthodes de minage énergivores - 19.01.2022 1 Pour plus d’informations, cf. Rapport d’information n°1624 rendu dans le cadre de la mission d’information relative aux monnaies virtuelles. Galaxy Digital Mining - Consommation annuelle du réseau Bitcoin en énergie en 2020 Selon ses détracteurs, Bitcoin serait un « gouffre énergétique et donc un désastre écologique »5. Par conséquent, il constituerait un obstacle à part entière à la transition écologique. Ce point a notamment été mis en lumière par la revue Nature6, dans une étude relative aux activités de minage en Chine, publiée en avril 2021. Ses auteurs concluent que, sans intervention publique, la consommation énergétique annuelle correspondant à l’activité Bitcoin en Chine culminerait, en 2024, à 296,59 Twh et générerait environ 130,5 millions de tonnes d’émissions carbone, soit l’équivalent de 5,41% des émissions liées à la production d’électricité. Il ne s’agit pas ici de contester les chiffres avancés dans cette étude sérieuse mais d’y apporter peut-être certaines précisions et nuances. La « géopolitique du Bitcoin » est par exemple un angle mort de cette étude. L’implantation de fermes de minage peut en effet être tantôt perçue comme une nouvelle manne financière pour un gouvernement local et un moyen de construire des infrastructures produisant de l’énergie renouvelable, tantôt comme une menace pour l’équilibre énergétique pour les populations civiles. Ces différents éléments doivent être pris en compte afin de pouvoir évaluer sans manichéisme la question. b. La consommation énergétique du Bitcoin, un élément consubstantiel à sa valeur Le bitcoin, comme certains autres crypto-actifs, repose sur une technologie blockchain ayant comme méthode de validation des blocs la proof-of-work. Cette dernière implique la résolution d’un calcul mathématique complexe rendu possible par le travail de machines de minage, des ordinateurs disposant d’une capacité de calcul importante et qui sont chargés de résoudre cette énigme mathématique. Une fois qu’un bloc est validé par un mineur, celui-ci reçoit, en contrepartie de la puissance de calcul qu’il a déployée, une récompense en bitcoins7 à laquelle s'ajoutent les frais payés par les utilisateurs du réseau Bitcoin lors de leurs transactions. Or, avec l’augmentation continue du cours du premier des crypto-actifs, cette récompense n’a évidemment pas la même valeur en dollars au 15 mars 2019 (environ 7 Depuis le halving de mai 2020, cette récompense est désormais de 6,25 Bitcoin. 6 Nature - Policy assessments for the carbon emission flows and sustainability of Bitcoin blockchain operation in China - 06.04.2021 5 Reporterre - Le bitcoin, monnaie virtuelle mais gouffre environnemental réel - 04.2021 4.000$ pour un bitcoin) qu’au 15 novembre 2021 (environ 60.000$), ni même au 25 janvier 2022 (environ 36.000$). L’extraction de bitcoins constitue par conséquent une source de profit substantielle pour les détenteurs de machines de minage et en fait un secteur extrêmement compétitif. Cette « course à l’or numérique » a emmené avec elle de nouveaux mineurs en recherche de profits. La plupart se constituent en « pool » de mineurs et forment ainsi de véritables entreprises industrielles. L’afflux de nouveaux mineurs induit une augmentation de la puissance de calcul présente sur le réseau. De surcroît, cela a pour incidence d’accroître la rapidité de validation d’un bloc. Néanmoins, le protocole Bitcoin est pensé pour que la difficulté de l’énigme mathématique soit réévaluée afin qu’un bloc ne puisse être miné en moins de 10 minutes. Ainsi, la production monétaire de Bitcoin se lisse sur la période, quelle que soit la puissance de calcul globale8. Blockchain.com - Évolution du hashrate total du Bitcoin entre 2009 et 20229 En parallèle, l’augmentation récente des cours du bitcoin a produit une augmentation substantielle de la rentabilité de l’activité de minage, conduisant notamment à un choc de la demande sur les micro-processeurs qui composent les ordinateurs. Ce choc de demande s’est plus précisément traduit sur le marché des cartes graphiques, dites GPU, dans un contexte COVID de fortes pénuries de micro-processeurs. Il convient de préciser pour la bonne compréhension du lecteur, que la compétition entre les mineurs se joue sur trois terrains. Ces derniers constituent l’essentiel des facteurs relatifs à la compétitivité de l’activité de minage, le coût de l'électricité, les charges liées à l’investissement en matériel et sa productivité en fonction de la difficulté de minage à un moment donné, et enfin le prix du Bitcoin sur les plateformes d’échange. 9 Blockchain.com - Mining information – Total Hash Rate (TH/s) 8 On parle de hashrate. L’électricité : la ressource clé des mineurs Au cœur du processus de validation des blocs se trouve l’électricité. Carburant indispensable au fonctionnement des composants électroniques, il représente l’investissement réel et physique nécessaire à la sécurisation de la blockchain Bitcoin. Ainsi, la structure économique du réseau incite les mineurs10 à fournir davantage de puissance de calcul lorsque les cours augmentent, avec la consommation d’énergie que cela suppose. En revanche, quand les cours baissent, la rentabilité de chacun des apporteurs de puissance au réseau baisse. Par conséquent, seuls ceux qui ont une énergie à bas coût et qui ont su maîtriser leurs charges liées à leurs investissements peuvent survivre. Le cours a donc une incidence sur le hashrate et celui-ci a réciproquement une incidence sur le cours du Bitcoin. Comme évoqué ci-dessus, la structure des coûts des mineurs s’articule entre les dépenses d’investissements (infrastructures, ordinateurs, etc …) et les dépenses opérationnelles (qui sont pour l’essentiel des dépenses liées à l’électricité). Université de Cambridge - Structure de coûts des mineurs selon les régions en 2019 À cet égard, on constate qu’il existe une vraie différence de stratégie entre d’une part les mineurs nord-américains et européens et d’autre part les mineurs asiatiques. En effet, les premiers consacrent une part plus importante de leur budget à l’acquisition de machines plus performantes et moins énergivores quand les seconds favorisent des machines de minage à bas coût, induisant une moindre efficacité énergétique. Ce choix est avant tout dicté par le contexte énergétique global. Lorsque les mineurs étaient encore admis en Chine, ils pouvaient bénéficier d’une électricité à très bas coût (notamment grâce à l’importante production de charbon et aux surplus hydroélectriques). Les fermes de minage étant extrêmement mobiles, les mineurs pouvaient se permettre de déplacer leurs activités en fonction des coûts de l’énergie et donc de consommer davantage sans subir de hausse substantielle de leurs coûts de production. En parallèle et pour optimiser leurs rendements, les mineurs ont tendance à rechercher les prix d’électricité les plus bas. Cela a conduit la grande majorité d’entre eux à ne plus payer les prix de l'électricité résidentielle, mais ceux, moins élevés, réservés aux entreprises contractant leurs tarifs avec les producteurs d'électricité. Au-delà des accords conclus avec les fournisseurs d’électricité, les coûts opérationnels des mineurs uploads/Industriel/ abstract-rapport-bitcoin-et-climat.pdf