Démystifions l'argument "Bitcoin est un désastre écologique"

Auteur : fillippone
Texte original : Debunking the "Bitcoin is an environmental disaster" argument

Récemment, j'ai souvent entendu les détracteurs de Bitcoin me dire que "le Bitcoin est trop polluant", "le Bitcoin gaspille trop d'énergie", ou d'autres choses similaires à cela.

Ces arguments sont aussi anciens que Bitcoin lui-même, même Satoshi les a mentionné, ils ont été réfutés à plusieurs reprises, mais je vais encore une fois m’efforcer ici d'organiser un contre-argumentaire face à ces accusations.

Je vais essayer de "répondre" à des affirmations spécifiques avec quelques contre-arguments soutenus par des données, des sites web et des références. Ainsi, il sera plus facile d'organiser une "défense" de Bitcoin dans le cas improbable où il aurait encore besoin d'une...

- Accusation
  - Le réseau bitcoin consomme autant d'électricité que XXX
  - Indice de Consommation d'Énergie Bitcoin
- Défense
  - Les télévisions, les avions, les illuminations de Noël, le plastique, nécessitent tous des quantités énormes d'énergie pour être produits et utilisés : quelle est la quantité d'énergie considérée comme excessive pour les produire ? Pourquoi ce calcul est-il fait pour Bitcoin et pas pour le reste ?
  - Selon les données de l’ Indice de Consommation d'Électricité Bitcoin de Cambridge, les appareils en veille aux États-Unis seuls pourraient alimenter le réseau bitcoin pendant plus d'un an et demi (un chiffre qui a constamment diminué).
  - Le minage de Bitcoin est en réalité assez respectueux de l'environnement par rapport au minage d'autres réserves de valeur (comme l'or).
    
    Quote
    Le Bitcoin est reconnu comme une réserve de valeur, le comparant ainsi à l'or. En 2020, 3 200 tonnes d'or ont été extraites, équivalent à environ 90 301 440 millions de tonnes de CO2 émis. En comparaison, le Bitcoin est estimé émettre environ 37 millions de tonnes de CO2 tout au long de l'année 2021, la Chine alimentant 65 % du total hashrate en mars 2021. La Chine s'engage à atteindre la neutralité carbone d'ici 2050, ainsi que la plupart des pays du monde, en vertu des Accords de Paris. En acceptant l'hypothèse qu’ils soient respectés, cela indiquerait que Bitcoin sera majoritairement alimenté par des énergies renouvelables d'ici 2050, en en faisant une technologie à zéro émission de carbone. De plus, l'exploitation minière d’or est réputée être l'une des industries les plus destructrices, responsable de la pollution des eaux potables par le cyanure, le mercure et autres métaux lourds tout en détruisant des environnements immaculés et entraînant des effets sanitaires néfastes. Se passer de l'or a non seulement le potentiel de décarboniser l'industrie des réserves d'or, mais réduit également ces impacts environnementaux et sanitaires négatifs. Cependant, il est nécessaire de compter sur les pays respectant l'accord de Paris pour décarboniser Bitcoin.
    Edit : La Chine utilise les énergies renouvelables les plus rentables et pourrait produire 60 % de son énergie avec des énergies vertes d'ici 2030. On estime que la mise en œuvre des énergies renouvelables pourrait permettre à la Chine d'économiser environ 11 % de coûts monétaires. Suivant logiquement les lois de l'économie, les mineurs de Bitcoin auront plus de chances d'utiliser des sources d'énergie renouvelables si elles sont moins chères. Par conséquent, cela réduit l'empreinte carbone de Bitcoin.
    Source : Reddit
  - D'autres activités humaines produisent des résultats comparables. Selon une étude récente, regarder Netflix pendant une heure produit 100g de CO2. Netflix compte 205 millions d'abonnés. Chaque abonné Netflix regarde deux heures par jour en moyenne. Ainsi, Netflix a diffusé 149 milliards d'heures l'année dernière. Si chaque heure représente 100g de CO₂, alors pour regarder Netflix, 15 millions de tonnes métriques de CO₂ ont été ajoutées à l'atmosphère chaque année. Netflix à lui seul représente presque un tiers de toute l'industrie du minage de Bitcoin. Imaginez les chiffres obtenus si nous ajoutions d'autres services...

- Accusation
  - Les mineurs en Chine ravagent l'environnement pour miner du Bitcoin. Une grande partie de la production d'électricité en Chine provient de sources fossiles, notamment du charbon, et l'empreinte écologique de Bitcoin est insoutenable.
- Défense
  - Les mineurs, de par leur nature, ont tout intérêt à chercher l'énergie au coût le plus bas possible. Le marché de l'énergie, comme tout autre, est régi par la loi de l'offre et de la demande. L'énergie bon marché est généralement produite en excès, autrement elle ne serait pas exploitée et serait littéralement gaspillée.
  - Beaucoup de mineurs sont concentrés dans de grandes centrales hydroélectriques (par exemple, en Chine) où les niveaux de production excédentaire sont énormes et peuvent ainsi obtenir des prix de l'énergie très bas. Il suffit de voir qu'en 2017, par rapport aux 250 TWh produits par les barrages du Yunnan, 155 TWh ont été utilisés (95 TWh jetés, car ils ne peuvent pas être stockés).
  - Des études récentes montrent que le minage de Bitcoin utilise 39 % d'énergie issue de sources renouvelables (solaire, hydroélectrique, éolienne, géothermique, etc.) et 25 % d'énergie provenant du nucléaire et, dans une moindre mesure, des combustibles fossiles. Ce pourcentage augmente régulièrement, notamment en Chine, où la transition vers une production à faible empreinte carbone se fait plus rapidement.
  - Le Bitcoin aide à l'efficacité de l'industrie énergétique ; par exemple, il peut contribuer à éviter la "Coupure de Renouvelable" ainsi que rendre rentable la capture de gaz destiné autrement à être brûlé en torchère, ce qui encourage les producteurs à réduire les émissions de carbone. Les projets énergétiques à faible émission de carbone tels que l'hydroélectricité, le nucléaire ou les énergies renouvelables peuvent être rendus rentables en vendant l'excédent d'énergie produite au minage de bitcoin.
  - Une très grande partie de l'énergie produite n'est pas utilisée correctement, en partie parce qu'elle se disperse dans des utilisations à pertes (dispersion dans les réseaux et infrastructures, dispersion thermique dans les moteurs endothermiques, etc.) et en partie parce qu'elle est produite dans des endroits / des moments où elle n'est pas nécessaire (par exemple, des centrales électriques produisant pendant les heures creuses, des centrales nucléaires lorsque les prix sont trop bas, etc.). Eh bien, dans cet espace, Bitcoin peut apporter une contribution massive en utilisant efficacement des ressources qui seraient sinon gaspillées.
    
    Quote
    Remarquez que l'énergie rejetée représente environ les deux tiers de toute la production d'électricité. Cette énergie est produite mais ne sert finalement pas concrètement. Le montant gaspillé chaque année est d'environ 66,7 quadrillions de BTU (abrégé en "quads") de puissance. Pour donner une idée, cela équivaut à gaspiller l'énergie de 2,3 milliards de tonnes métriques de charbon chaque année.
    
    Quote
    Le potentiel des énergies renouvelables alimentées par Bitcoin est déjà évident en Chine. Un rapport de 2019 de Coinshares a révélé que près de 75 % du minage de Bitcoin provient de sources d'énergie renouvelable, dont une grande partie provient de l'hydroélectricité nouvellement créée. Ces nouvelles sources de revenus ont permis de mettre en ligne des centrales électriques qui n'auraient pas été économiquement viables compte tenu des conditions existantes.
  - Bitcoin est une batterie.
    Quote
    Ainsi, si nous considérons Bitcoin comme une batterie, que pouvons-nous en faire ? Les propriétés critiques de la batterie Bitcoin sont : 1) toujours allumée et sans autorisation (pas besoin de trouver des clients, il suffit de brancher et d'utiliser) et 2) cherchant naturellement l'électricité à faible coût : elle achètera toujours quand le prix est correct.
    
    Compte tenu de ces propriétés, la « batterie Bitcoin » peut aider les développements renouvelables (et les réseaux électriques en général) de plusieurs manières :
    - Lignes d'interconnexion : Lors du développement de nouvelles ressources énergétiques, il est nécessaire de les connecter au réseau. Le Texas seul dispose de plus de 100 GW de renouvelables dans ses lignes. Ces lignes peuvent prendre des années à être mises en service. Pendant ce temps, ces actifs pourraient être en ligne et générer des bitcoins.
    - Financement de projets : Les développeurs d'énergies renouvelables ont besoin de capitaux pour financer les développements avant d'avoir des clients. La batterie Bitcoin est toujours prête à être le premier client.
    - Problèmes géographiques : Parfois, les endroits les plus ensoleillés et les plus ventés ne sont pas ceux avec le plus de clients, ce qui rend difficile de justifier le développement de nouvelles énergies renouvelables. La batterie Bitcoin résout ce problème, devenant une "ligne de transmission virtuelle" en quelque sorte.
    - Timing & équilibre du réseau : Parfois, lorsque le soleil brille et que le vent souffle, ce n'est pas quand nous avons le plus besoin d'électricité. Pourtant, les réseaux électriques sont des marchés qui doivent équilibrer l'offre et la demande parfaitement. Par conséquent, les énergies renouvelables connectées au réseau doivent souvent être "limitées" (arrêtées) si elles produisent trop d'énergie au mauvais moment. La batterie Bitcoin est prête à acheter 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 365 jours par an lorsque le prix est correct, s'adaptant en fonction des besoins et participant via des accords d'achat d'électricité directe et des programmes de réponse à la demande.
    - Sous-performance : En relation avec les problèmes de timing & d'équilibre mentionnés ci-dessus, souvent, les énergies renouvelables produisent plus d'énergie que nécessaire sur leur réseau, ce qui entraîne une performance financière médiocre. La batterie Bitcoin est prête à acheter s'il n'y a personne d'autre qui en veut.
    - Assainir le réseau : Même en dehors de la génération d'énergie renouvelable, la batterie Bitcoin peut contribuer à améliorer à la fois les émissions et le mix énergétique. Par exemple, Crusoe Energy attache des turbines efficaces et de l'équipement minier aux sites de torchage de gaz existants, améliorant ainsi les émissions et convertissant l'énergie en batterie Bitcoin. Allant encore plus loin, vous pourriez même prendre ces profits et les réinvestir dans des énergies renouvelables connectées au réseau ailleurs, une autre variation de l'idée de Bitcoin en tant que "ligne de transmission virtuelle" (alias batterie).

- Accusation
  - Le réseau Bitcoin est extrêmement inefficace. Le PoW entraîne une consommation d'énergie considérable pour chaque transaction Bitcoin si, par exemple, nous le comparons à Visa.
- Défense
  - L'énergie consommée par le réseau Bitcoin est également utilisée pour le sécuriser puisqu'un attaquant qui voudrait essayer de détruire Bitcoin devrait utiliser (donc acheter ou produire) une quantité d'énergie supérieure à celle utilisée par le réseau Bitcoin.
  - PoW est efficace et le minage est une industrie hautement compétitive. La moindre inefficacité énergétique est sanctionnée par une baisse de rentabilité. Les mineurs sont donc guidés vers la plus grande efficacité possible.
  - Le coût du minage n'est pas le coût énergétique des transactions, et les mesures spécifiques qu'ils prétendent comparer, par exemple le prix d'une seule transaction de Bitcoin avec la consommation d'énergie d'une transaction sur le circuit Visa, sont totalement dénuées de sens. Le mécanisme de minage sert précisément à sécuriser le réseau (contre la double dépense et d'autres attaques possibles) dans un réseau sans tiers de confiance, c'est-à-dire sans une autorité centrale qui met effectivement à jour le grand livre. La seule comparaison honnête serait le coût global des systèmes de sécurité des circuits et des systèmes bancaires. Combien d'argent est dépensé chaque année dans le monde pour rendre les banques et les systèmes de paiement sûrs et fiables ? Avec tous les serveurs dédiés, les centres de données, les infrastructures de réseau et les procédures constamment en cours, le règlement, la compensation, la réconciliation, etc... Sans parler des coûts de construction, d'exploitation, d'entretien et de surveillance des distributeurs automatiques de billets, des agences bancaires, des chambres fortes et des systèmes de sécurité connexes, etc...
  - Dans un article très bien écrit, Conio's Guido D.Assori (qui a signé la toute première transaction SegWit), affirme qu'il s'agit d'une caractéristique, et non d'un bug.
    Voici une traduction de cette partie de l'article, où il répond à l'accusation de Paolo Attivissimo selon laquelle Bitcoin consomme toute cette énergie pour valider seulement 7 transactions par seconde.
    
    Quote
    Toute cette énergie pour 7 transactions par seconde ?
    La troisième attaque serait que le bitcoin déplacerait 7 transactions par seconde, et qu'en somme pour un système de ce type quelques kilowattheures seraient gaspillés (curieux, donc, qu'Attivissimo se souvienne de cela après avoir accepté des dons en bitcoins pendant des années, sur son blog).
    Rapidement : ce chiffre résulte malheureusement d'une profonde incompréhension du découplage réel entre l'infrastructure technologique appelée " blockchain " et le transfert de valeur nommé en Bitcoin.
    C'est fréquent, mais ça n'en est pas moins faux.
    Prémisse : "It's a feature !", c'est-à-dire que la taille de la blockchain est délibérément petite.
    Pouvoir écrire sur une blockchain doit être un luxe, pour qu'elle reste décentralisée, pour que chacun, à tout moment et avec relativement peu d'efforts, puisse vérifier de manière autonome l'exactitude des transactions sur le réseau, et pas seulement les grandes institutions bancaires.
    Pourtant, aujourd'hui, à chaque instant de la journée, sur les plateformes d'échange de crypto-monnaies, par le biais de pegged tokens, sur les sidechains, sur le Lighting Network, par le biais de CFD, du Bitcoin est échangé, ou des contrats qui sont rattachés à leur valeur, avec des degrés d'exécution variables sont émis.
    Et cela se fait à travers un nombre de transactions bien supérieur à 7 par seconde, croyez-moi ! Prévoir le contraire serait comme exiger que notre café du matin payé au bar soit enregistré par toutes les sauvegardes de tous les nœuds de tous les circuits interbancaires de la zone euro.
    Alors, combien de transactions, en réalité ?
    En général, il s'agit d'un nombre non mesurable, et il le sera de moins en moins, les estimations seront de plus en plus aléatoires, notamment grâce aux plateformes qui protègent la vie privée des utilisateurs.
    On peut dire, pour schématiser, que chaque transaction qui a lieu sur un carnet de commandes de n'importe quelle plateforme, ne peut exister que grâce au fait, qu'en filigrane, il y a le Proof Of Work qui, le cas échéant, permet de régulariser un état précis d'une chaîne de transactions de longueur indéfinie (mon coin va à toi, qui le donne à lui, qui le donne à l'autre, qui le casse en trois et le donne à l'autre, qui en ramasse 8 ). Ne vous attendez-vous pas à ce que toutes les coins que vous échangez finissent par être notés quelque part ?
    Simplement, les gens s'appuient tous les jours sur des intermédiaires pour échanger de la valeur en Bitcoin sans utiliser directement une blockchain.
    Par conséquent, comparer les 7 transactions imaginaires (qui est un nombre qui était bon en 2013, aujourd'hui il y en a beaucoup plus même on-chain) à la capacité du monde à faire des transactions avec Bitcoin, et le relier au PoW, c'est un peu comme prétendre qu'il y a, à tout moment, un nombre suffisant de voitures blindées pour déplacer tout l'or dans tous les coffres du monde qui ont l'intention d'échanger de l'or.
    
    Bien sûr, ce n'est pas ainsi que cela fonctionne.
    
    Bitcoin n'est pas un système de paiement mais un système de règlement. Par conséquent, la comparaison ne doit pas être faite avec les circuits de paiement (cartes de crédit), mais avec les différentes strates de règlement (SWIFT, CHIPS) ou Fedwire).
    
    Concernant ce point particulier, je vous invite à lire A Closer Look at the Environmental Impact of Bitcoin Mining
    
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    Bitcoin est un système de règlement, pas un agrégateur de paiements.
    
    Commençons par le commencement. Qu'est-ce que Bitcoin, et que n'est-il pas ?
    
    Bitcoin est un système de règlement comme FedWire. Ce n'est pas un agrégateur de paiements comme Visa. Je vois constamment Bitcoin comparé à Visa, MasterCard ou PayPal. C'est la principale source d'atrocités mathématiques par lesquelles le coût global de l'électricité de Bitcoin est divisé par ses transactions, puis comparé à quelque chose qu'il n'est pas. La consommation d'énergie par transaction de règlement est une mesure absurde pour juger de la consommation d'énergie de Bitcoin.
    
    Tout comme les quelque 800 000 transactions quotidiennes de FedWire ne sont pas une bonne mesure du montant total des transactions quotidiennes en dollars (USD), les quelque 325 000 transactions quotidiennes de Bitcoin ne sont pas une bonne mesure du montant total des transactions quotidiennes en bitcoins (BTC/XBT). En effet, la plupart des transactions en Bitcoin ne sont pas visibles. Elles ont lieu dans les systèmes d'agrégation des paiements des plateformes d'échange, sur le réseau Lightning et, oui, même au sein d'agrégateurs réels tels que PayPal, Square ou MasterCard. Ce n'est que périodiquement qu'elles sont inscrites sur la blockchain Bitcoin en tant que transactions visibles.
    
    Les solutions de ce type sont désignées sous le nom de "network layering". Il s'agit d'une approche éprouvée pour séparer les transactions de détail occasionnelles des transactions de règlement plus lourdes, et c'est précisément la façon dont nous procédons déjà dans les systèmes monétaires et de paiement en monnaie fiduciaire. Dans un tel système, la couche de base, comme FedWire (ou Bitcoin), agit uniquement en tant qu'arbitre final des transactions de règlement. Tout le reste, c'est-à-dire la grande majorité des transactions, se déroule dans des couches d'agrégation de paiement plus élevées, qui sont souvent des systèmes entièrement différents.
    
    En d'autres termes, Bitcoin n'est pas un concurrent de Visa, MasterCard ou Paypal. Au contraire, Bitcoin est un système monétaire indépendant que les agrégateurs peuvent utiliser.
    
    Présenter la consommation d'électricité de Bitcoin en termes de nombre quotidien de transactions de règlement est un leurre.
  - Des considérations similaires peuvent être faites pour une comparaison entre l'or et le Bitcoin en tant qu'"or numérique", et alors en plus des coûts pour la garde de l'or, il faudrait ajouter les coûts pour son extraction, son raffinage, sa fonte, son transport, etc. Je défie quiconque de soutenir que tous ces éléments peuvent être considérés comme particulièrement "verts", mais, étrangement, je n'ai jamais entendu personne se plaindre et demander l'interdiction de l'or en raison de son impact sur l'environnement.

Un très bon article de Nic Carter qui démystifie un article de Bloomberg sur le minage de BTC contient un résumé de tous les arguments susmentionnés :

Noahbjectivity on Bitcoin Mining

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Le chroniqueur de Bloomberg Noah Smith a beaucoup d'idées à propos de Bitcoin. Certaines d'entre elles sont vraiment solides et s'intéressent à la réalité du protocole lui-même, ce qui est rare pour un membre du circuit des médias grand public. Il révèle également qu'il possède des bitcoins, ce qui est impressionnant pour un économiste. Je suis donc assez satisfait de lui dans l'ensemble. Je ne veux pas que cet article soit interprété comme une critique générale de la position de Noah sur Bitcoin. Cependant, le récent article de Noah dans Bloomberg, intitulé "Bitcoin Miners are on a Path to Self-Destruction" (Les mineurs de Bitcoin sont sur la voie de l'autodestruction), contient quelques affirmations qui méritent d'être commentées.
Le postulat de base de Noah est que les mineurs de bitcoins monopolisent effectivement le réseau dans les différents endroits où ils opèrent et risquent d'être complètement interdits. Non seulement l'idée d'une interdiction coordonnée du minage à l'échelle mondiale est farfelue, mais Noah s'appuie sur quelques affirmations pour le moins douteuses. Voyons ce qu'il en est.

Quelques liens "généralistes" en version longue :

Bitcoin Energy Consumption écrit par Paul Veradittakit, de Pantera Capital.
How Much Energy Does Bitcoin Actually Consume?, par Nic Carter.
Bitcoin is Key to an Abundant, Clean Energy Future par Square

Autres liens utiles :