L'administration Biden aux États-Unis a décidé de demander aux grands mineurs de cryptomonnaies de déclarer leur consommation d'énergie, suite aux préoccupations croissantes concernant l'impact de cette activité sur les réseaux électriques et le changement climatique. Selon l'Administration de l'information sur l'énergie, 137 installations minières aux États-Unis ont représenté 2,3 % de la demande d'électricité du pays en 2023. Les craintes portent sur les tensions sur le réseau électrique, l'augmentation potentielle des prix de l'électricité et les émissions de dioxyde de carbone. Les opérations de cryptomonnaie ont consommé autant d'électricité en 2023 que l'ensemble de l'Australie, représentant jusqu'à 1 % de la demande mondiale d'électricité. Les États-Unis, où ces opérations sont en expansion rapide, sont particulièrement préoccupés. Certaines régions ont vu les coûts énergétiques augmenter, et des inquiétudes sont soulevées quant à l'impact environnemental, avec des estimations suggérant que les opérations de cryptomonnaie aux États-Unis rejettent entre 25 et 50 millions de tonnes de CO2 par an.
L'administration incite les entreprises de cryptomonnaies à développer des systèmes d'énergie renouvelable pour réduire leur dépendance au réseau, mais des critiques soulignent que certaines sociétés se situent à proximité d'installations d'énergie renouvelable, détournant ainsi de l'énergie propre destinée à d'autres utilisateurs et augmentant la demande globale d'électricité.
L'impact énergétique du minage de cryptomonnaies : Une menace pour la stabilité électrique
Selon l'Agence d'information sur l'énergie (EIA), plus de 2 % de la production d'électricité américaine est actuellement dédiée au minage de cryptomonnaies, équivalant à l'ajout d'un État supplémentaire au réseau électrique. Suite à la répression en Chine, de nombreuses opérations minières se sont relocalisées aux États-Unis, représentant près de 38 % du minage mondial de bitcoins en 2022.
Comme l'extraction et l'expansion de ces crypto-actifs dépendent entièrement de l'approvisionnement en énergie, leur évaluation est particulièrement vulnérable aux politiques climatiques des juridictions. L'augmentation de l'exposition financière à ces crypto-actifs est donc susceptible de contribuer à accroître le risque de transition pour le système financier.
Certains crypto-actifs tels que le bitcoin et l'éther ont une empreinte carbone importante et on estime qu'ils consomment chaque année une quantité d'énergie similaire à celle de certains pays de taille moyenne. Bien que ces estimations varient et diffèrent d'une année à l'autre, elles placent la consommation d'énergie annualisée estimée au même niveau que la consommation d'énergie annuelle de certains pays, tels que l'Espagne, les Pays-Bas ou l'Autriche, et la capacité de production annuelle d'électricité du barrage des Trois Gorges, la plus grande centrale électrique du monde en termes de capacité installée.
La demande d'électricité associée aux opérations de minage de cryptomonnaies aux États-Unis a augmenté très rapidement au cours des dernières années. Selon les estimations de l’EIA, la consommation annuelle d'électricité liée à l'extraction de cryptomonnaies représente probablement entre 0,6 % et 2,3 % de la consommation d'électricité aux États-Unis.
Cette consommation supplémentaire d'électricité a attiré l'attention des décideurs politiques et des planificateurs de réseaux, préoccupés par ses effets sur les coûts, la fiabilité et les émissions. Les principaux défis associés au suivi de la consommation d'énergie du minage de cryptomonnaies comprennent la difficulté d'identifier l'activité de minage de cryptomonnaies parmi des millions de clients américains et la nature dynamique du marché des cryptomonnaies, où les actifs miniers peuvent être rapidement déplacés vers des zones où les prix de l'électricité sont moins élevés.
L’EIA a développé des estimations générales de la consommation d'électricité par les opérations de minage de cryptomonnaies aux États-Unis en utilisant à la fois des approches descendantes et ascendantes. L’approche descendante s'appuie sur les données du Cambridge Centre for Alternative Finance, qui gère un indice estimant la consommation d'électricité mondiale et nationale des activités liées aux cryptomonnaies. Elle a également développé sa propre approche ascendante, qui consiste à collecter des données relatives à l'emplacement des opérations individuelles de minage de cryptomonnaies et à la quantité d'électricité que chaque installation déclare utiliser.
« À mesure que le minage de cryptomonnaies a augmenté aux États-Unis, les inquiétudes se sont accrues quant à la nature énergivore de l'activité et à ses effets sur l'industrie américaine de l'électricité », a déclaré l'EIA dans un nouveau rapport, à la suite de l'annonce. « Les inquiétudes exprimées à l'EIA comprennent les tensions sur le réseau électrique pendant les périodes de forte demande, le potentiel d'augmentation des prix de l'électricité, ainsi que les effets sur les émissions de dioxyde de carbone liées à l'énergie ».
Une approche descendante pour déterminer la consommation d'électricité du minage de cryptomonnaies
Le Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI), publié par le Cambridge Centre for Alternative Finance, fournit des estimations de la demande d'électricité des opérations de minage de Bitcoin et d'Ethereum sur une base quotidienne et annuelle. En utilisant les estimations du CBECI, nous pouvons estimer la demande d'électricité liée à Bitcoin.
La méthodologie utilisée dans le CBECI est basée sur une approche hybride descendante qui construit un panier de matériel réel, qui représente une unité de minage typique, avec l'hypothèse sous-jacente que les participants au minage de Bitcoin sont des agents économiques rationnels.
Demande d'énergie du réseau Bitcoin
Les estimations quotidiennes et annuelles de la CBECI comprennent des limites théoriques inférieures et supérieures ainsi qu'un montant estimé sur la base des hypothèses les plus probables. L'inclusion de ces limites reflète l'incertitude inhérente à leurs estimations. L'indice est mis à jour toutes les 24 heures car les mineurs de cryptomonnaies augmentent ou réduisent leurs activités en fonction des fluctuations des prix et de la disponibilité de l'équipement de minage, de sorte que la consommation d'électricité peut changer rapidement.
La fourchette estimée par le CBECI de la demande d'électricité pour le minage de Bitcoin à la fin du mois de janvier 2024 était assez large, avec une estimation de 19,0 GW et des limites inférieure et supérieure de 9,1 GW et 44,0 GW, respectivement. En multipliant ces appels de puissance moyens par les heures d'une année, on obtient la demande annuelle totale d'électricité : 80 térawattheures (TWh) (limite inférieure), 170 TWh (estimation) et 390 TWh (limite supérieure).
Le CBECI estime que la consommation mondiale d'électricité liée au minage de bitcoins varie de 67 TWh à 240 TWh en 2023, avec une estimation ponctuelle de 120 TWh. L'Agence internationale de l'énergie a estimé la consommation mondiale d'électricité en 2023 à 27 400 TWh. Les estimations du CBECI situent donc la consommation d'électricité liée au minage de bitcoins en 2023 entre 0,2 % et 0,9 % de la demande mondiale d'électricité. Sur la base de ces estimations, la consommation mondiale d'électricité pour le minage de cryptomonnaies était à peu près la même que la consommation totale d'électricité en Grèce ou en Australie, respectivement.
Le CBECI suit également la répartition géographique du minage de bitcoins, ce qui permet d'estimer la consommation d'électricité dans différents pays. Le CBECI estime que la part mondiale du minage de bitcoins réalisée aux États-Unis est passée de 3,4 % en janvier 2020 à 37,8 % en janvier 2022, dernier mois pour lequel des estimations publiées sont disponibles.
En supposant que la part de l'activité mondiale aux États-Unis reste d'environ 38 %, EIA estime que la consommation d'électricité liée au minage de bitcoins basé aux États-Unis est comprise entre 25 TWh et 91 TWh. Cette estimation représente 0,6 % à 2,3 % de la demande totale d'électricité aux États-Unis en 2023, qui était de 3 900 TWh. Cette estimation de la demande d'électricité aux États-Unis pour le minage de cryptomonnaies correspondrait à une demande annuelle allant de plus de trois millions à plus de six millions de foyers. Le bas de la fourchette correspondrait à la consommation annuelle d'électricité d'États entiers tels que l'Utah et la Virginie-Occidentale, entre autres. Il convient de noter que les estimations basées sur le CBECI fournies ici sont uniquement basées sur le bitcoin et n'incluent pas d'autres crypto-monnaies à preuve de travail.
Étant donné que la majeure partie de l'électricité produite dans le monde provient de la combustion de combustibles fossiles, tout ce qui augmente la demande d'énergie augmente également la quantité de dioxyde de carbone rejetée dans l'atmosphère. Le groupe de défense des énergies propres RMI estime que les opérations de cryptomonnaie aux États-Unis rejettent entre 25 et 50 millions de tonnes de CO2 chaque année. C'est la même quantité que les émissions annuelles de diesel de l'industrie ferroviaire américaine.
Les crypto-monnaies ont un problème de consommation d'énergie. On estime que le bitcoin à lui seul consomme 127 térawattheures (TWh) par an, soit plus que de nombreux pays, dont la Norvège. Aux États-Unis, on estime que l'activité des cryptomonnaies émet entre 25 et 50 millions de tonnes de CO2 par an, ce qui équivaut aux émissions annuelles du carburant diesel utilisé par les chemins de fer américains.
Qu'est-ce que la preuve de travail (Proof-of-Work) et la preuve d'acquisition (Proof-of-Stake) ?
La preuve de travail (PoW) et la preuve d'acquisition (PoS) sont des protocoles destinés à valider les transactions et à maintenir la décentralisation et la sécurité du réseau blockchain. La preuve de travail est un mécanisme utilisé par le bitcoin pour réguler la création de blocs et l'intégrité du réseau par le biais du processus de minage. PoS est un mécanisme de consensus alternatif qui délègue le contrôle du réseau aux propriétaires d'un jeton donné. Le PoW a longtemps été critiqué pour son intensité énergétique.
Les législateurs s'intéressant de plus en plus aux effets du minage du bitcoin, tant du point de vue de l'environnement que de la résilience du réseau, il est indispensable de réduire la consommation d'énergie de cette cryptomonnaie. Le bitcoin est la seule grande monnaie qui utilise le minage par preuve de travail. L'importante consommation d'énergie associée au minage par preuve de travail est une conséquence inévitable de la nature fondamentale de ses algorithmes. Certaines sociétés de cryptomonnaies ont trouvé des moyens de réduire considérablement leur empreinte énergétique. En 2022, la société de cryptomonnaie Ethereum a annoncé une mise à jour logicielle qui a permis de réduire de plus de 99 % les émissions de carbone de ses opérations minières.
Ethereum est passé à un mécanisme de consensus par preuve d'enjeu beaucoup moins énergivore, réduisant l'utilisation électrique du réseau de plus de 99,9 %. Voici, une discussion sur la différence entre la preuve de travail et la preuve d'enjeu. Une seule transaction sur le réseau Ethereum proof-of-stake est maintenant similaire à l'utilisation électrique d'une transaction Mastercard. « Par conséquent, lorsque nous parlons de l'impact des émissions de la crypto, nous parlons maintenant en grande partie de l'impact des émissions du Bitcoin.
« La modification du mécanisme de consensus de Bitcoin permettrait également d'atténuer l'important problème des déchets électroniques de Bitcoin. Comme la preuve d'enjeu et d'autres protocoles à faible consommation d'énergie nécessitent moins de puissance de calcul et aucun équipement spécialisé, l'abandon de la preuve d'enjeu par Bitcoin signifierait que le réseau nécessiterait beaucoup moins de matériel - une victoire supplémentaire pour le climat », déclare le groupe de défense des énergies propres RMI.
À partir de la semaine prochaine, l'EIA interrogera les mineurs de cryptomonnaies commerciaux identifiés, qui sont tenus de répondre en fournissant des détails sur leur consommation d'énergie. L'Office of Management and Budget (OMB) a autorisé l'enquête le 26 janvier 2024, en tant que demande de collecte de données d'urgence.
L'EIA sollicitera également les commentaires du public sur la collecte des données relatives à l'utilisation de l'énergie par les mineurs de crypto-monnaies. « Nous avons l'intention de continuer à analyser et à écrire sur les implications énergétiques des activités de minage de cryptomonnaies aux États-Unis », a déclaré l'administrateur de l'EIA, Joe DeCarolis. « Nous nous concentrerons plus particulièrement sur l'évolution de la demande d'énergie pour le minage de crypto-monnaies, nous identifierons les zones géographiques de forte croissance et nous quantifierons les sources d'électricité utilisées pour répondre à la demande de minage de cryptomonnaies ».
La transparence dans la déclaration de la consommation d'énergie des installations minières de cryptomonnaies est cruciale pour évaluer l'ampleur de l'impact environnemental de cette industrie. Le fait que 137 installations aient représenté 2,3 % de la demande d'électricité aux États-Unis en 2023 souligne l'importance de surveiller cette activité de près.
Cependant, l'efficacité de cette initiative dépendra de plusieurs facteurs. Tout d'abord, il sera essentiel que les données déclarées soient précises et vérifiables. Les grands mineurs devront coopérer pleinement pour garantir la crédibilité de l'information fournie. De plus, l'administration devra mettre en place des mécanismes de suivi et de contrôle robustes pour s'assurer que les déclarations sont conformes à la réalité.
Par ailleurs, bien que la collecte de données soit une étape importante, il sera tout aussi crucial que ces informations conduisent à des actions concrètes. Si les résultats révèlent une surconsommation importante et des impacts environnementaux substantiels, l'administration devra envisager des mesures réglementaires pour encadrer et réduire ces activités.
Sources : EIA (1, 2), RMI, CBECI
Et vous ?
Quel est votre avis sur le sujet ? Est-ce une décision positive ou négative de l'administration Biden d'exiger que les grands mineurs de cryptomonnaies déclarent leur consommation d'énergie au gouvernement ?Voir aussi :
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