Bitcoin : une consommation électrique comparable à celle de la Pologne

En 2024, le prix du bit­coin a flam­bé, attei­gnant des niveaux records depuis sa créa­tion. Le bit­coin est la cryp­to­mon­naie la plus répan­due. Sa capi­ta­li­sa­tion bour­sière atteint plus de 1 300 mil­liards de dol­lars le 21 octobre 2024, contre 321 mil­liards de dol­lars pour Ethe­reum juste der­rière. Un bit­coin vaut plus de 67 000 dol­lars (au 21 octobre 2024). Cette flam­bée a un coût envi­ron­ne­men­tal, lui aus­si en forte hausse. « Le bit­coin repose sur la tech­no­lo­gie de blo­ck­chain : par défi­ni­tion, des ordi­na­teurs réa­lisent des cal­culs iden­tiques (envi­ron 15 000 fois) dans le but d’assurer la sécu­ri­té du réseau, explique Jean-Paul Dela­haye. Le pro­to­cole uti­li­sé pour le bit­coin a un coût éner­gé­tique très éle­vé, c’est un gâchis envi­ron­ne­men­tal. »

La consom­ma­tion élec­trique annuelle dédiée au minage de bit­coin [N.D.L.R :  le pro­ces­sus qui per­met d’émettre et de géné­rer des bit­coins] est com­pa­rable à celle de la Pologne. Elle atteint 155 TWh par an à 172 TWh par an (ou encore 162 TWh par an selon le Cam­bridge Centre for Alter­na­tive Finance) selon les esti­ma­tions exis­tantes. L’Agence inter­na­tio­nale de l’énergie (AIE) estime, quant à elle, que les cryp­to­mon­naies auraient consom­mé 110 TWh d’électricité en 2022, soit 0,4 % de la demande mon­diale annuelle¹.

En consé­quence, l’empreinte car­bone du bit­coin est impor­tante et cer­tains scien­ti­fiques alertent sur l’urgence d’agir². En 2021, le bilan envi­ron­ne­men­tal du bit­coin s’est subi­te­ment alour­di. Alors que la majo­ri­té des mineurs sont basés en Chine (73 %), le pays décide d’interdire le minage de bit­coins sur son ter­ri­toire³. L’activité est prin­ci­pa­le­ment délo­ca­li­sée au Kaza­khs­tan et aux États-Unis. Or l’empreinte car­bone du minage est direc­te­ment liée aux gaz à effet de serre reje­tés lors de la pro­duc­tion d’électricité, qui ali­mente les ordi­na­teurs réa­li­sant les cal­culs. Plus le mix élec­trique du pays est car­bo­né, plus l’empreinte car­bone du bit­coin est éle­vée. La part d’énergies renou­ve­lables ali­men­tant le minage de bit­coin est pas­sée de 41,6 % à 25,1 % suite à la délo­ca­li­sa­tion mas­sive en 2021. En 2022, le Cam­bridge Cen­ter for Alter­na­tive Finance estime la part des renou­ve­lables à 37,6% si on inclut le nucléaire, 26,3% hors nucléaire ⁴. Résul­tat, les émis­sions de CO₂ du minage de bit­coin sont esti­mées à 77, 85 voire 96 mil­lions de tonnes de CO₂ par an, selon les sources. En com­pa­rai­son, les émis­sions de CO₂ équi­valent (tous gaz à effet de serre confon­dus) de la France s’élèvent à 385 mil­lions de tonnes en 2023.

Mais les retom­bées envi­ron­ne­men­tales du minage de bit­coin ne se limitent pas aux rejets de gaz à effet de serre. En 2024, un article publié dans la revue Cell Reports sus­tai­na­bi­li­ty⁵ estime l’empreinte hydrique de la cryp­to­mon­naie. L’auteur estime qu’elle s’élève à 1,5 mil­liard de litres d’eau en 2021. En cause ? L’usage d’eau pour les sys­tèmes de refroi­dis­se­ment des ser­veurs uti­li­sés pour le minage, et l’usage indi­rect pour la pro­duc­tion d’électricité via le refroi­dis­se­ment des cen­trales ther­mo­élec­triques. D’autres auteurs abou­tissent à des esti­ma­tions dif­fé­rentes en s’appuyant sur l’empreinte envi­ron­ne­men­tale de la pro­duc­tion d’électricité dans les pays abri­tant les mineurs de bit­coin. Leurs esti­ma­tions sont net­te­ment supé­rieures, en rai­son notam­ment de la prise en compte de l’évaporation liée aux bar­rages hydro­élec­triques. Ils estiment l’empreinte hydrique du bit­coin à 1 650 mil­liards de litres entre jan­vier 2020 et décembre 2021 (l’équivalent de 660 000 pis­cines olym­piques), soit envi­ron 800 mil­liards de litres par an. « Je trouve le choix d’introduire l’évaporation des bar­rages hydro­élec­triques dans l’empreinte hydrique du minage de bit­coin déli­cat, nuance Jean-Paul Dela­haye. Il est dif­fi­cile de dis­tin­guer les dif­fé­rents usages de l’eau pour le bit­coin des autres usages. » Quant à l’empreinte fon­cière, ils l’évaluent pour la même période à 1 870 km².

Dif­fi­cile de cal­cu­ler pré­ci­sé­ment les retom­bées envi­ron­ne­men­tales du minage du bit­coin. Il n’existe pas de registre des machines uti­li­sées pour le minage et de leur consom­ma­tion éner­gé­tique exacte. « Nous avons tout de même une éva­lua­tion à mini­ma, et elle suf­fit à com­prendre que les consom­ma­tions d’énergie sont exces­sives ! » assène Jean-Paul Dela­haye. Les esti­ma­tions reposent sur la puis­sance de cal­cul du réseau en « hash » – connue à quelques pour­cents près – et sur la consom­ma­tion mini­mum par les meilleures machines pour pro­duire 1 hash, une vision opti­miste du parc réel­le­ment en acti­vi­té. « Il existe prin­ci­pa­le­ment deux métho­do­lo­gies déve­lop­pées ces der­nières années pour éva­luer la consom­ma­tion éner­gé­tique du réseau bit­coin, l’une basée sur des simu­la­tions éco­no­miques et l’autre sur les tech­no­lo­gies, détaille Chris­tian Stoll. Mais les résul­tats sont du même ordre de gran­deur. » Et avec l’augmentation du cours du bit­coin, les pré­vi­sions sont assez pes­si­mistes : même si la rela­tion n’est pas uni­forme, plus le prix du bit­coin est éle­vé – rap­pe­lons qu’il atteint des records en 2024, plus la consom­ma­tion éner­gé­tique l’est aus­si⁶.

La très forte consom­ma­tion éner­gé­tique du bit­coin est liée à son fonc­tion­ne­ment, comme nous l’expliquait Jean-Paul Dela­haye dans un pré­cé­dent article : « L’émission et la cir­cu­la­tion des bit­coins sont gérées par un réseau d’ordinateurs qui fonc­tionne de façon décen­tra­li­sée. Chaque ordi­na­teur du réseau détient une copie de la « blo­ck­chain », un fichier réca­pi­tu­lant l’ensemble des infor­ma­tions sur le conte­nu de tous les comptes bit­coins et de toutes les tran­sac­tions effec­tuées sur le réseau. Pour encou­ra­ger de nou­veaux ordi­na­teurs à par­ti­ci­per à la ges­tion du réseau bit­coin, une récom­pense est dis­tri­buée toutes les 10 minutes à l’un d’eux lors d’un concours appe­lé preuve de tra­vail. Nous connais­sons ce pro­ces­sus sous le nom de ‘‘minage’’, et c’est jus­te­ment lui qui implique une impor­tante dépense d’électricité. » En 2021, envi­ron 2,9 mil­lions de dis­po­si­tifs infor­ma­tiques étaient dédiés au minage de bit­coins. « Depuis plus de 2 ans, l’Ethereum est pas­sé d’un pro­to­cole en preuve de tra­vail à un pro­to­cole de preuve d’enjeu : cela a divi­sé par au moins 100 la consom­ma­tion éner­gé­tique du réseau », pointe Jean-Paul Dela­haye. Amé­lio­rer la trans­pa­rence et la régle­men­ta­tion, déve­lop­per des cryp­to­mon­naies alter­na­tives éco­nomes en éner­gie et adop­ter des pro­to­coles de vali­da­tion de blo­ck­chain plus éco­lo­giques : les scien­ti­fiques appellent à acti­ver plu­sieurs leviers pour réduire l’empreinte envi­ron­ne­men­tale du bitcoin.

Anaïs Marechal