Clash : Bitcoin et les cryptos sont-ils un gouffre à énergie anti-écologique ?

Relancé par les pénuries électriques dans les pays où se sont installées les fermes de minage, le débat sur l'impact énergétique des cryptomonnaies divise ingénieurs, journalistes et insiders. Pour en débattre, Guillaume Pitron, Hugues Ferreboeuf et Alexandre Stachtchenko.

Pour les écolos, l’affaire est entendue. L’industrie des cryptomonnaies, extrêmement énergivore, est un désastre. Son développement intensifie la production et la consommation d’électricité à l’échelle mondiale, là où nous devrions les réduire de manière drastique pour espérer limiter les émissions de GES. Les cryptos sont donc essentiellement anti-écologiques.

Mais dans le monde des cryptos, des voix se lèvent. Il faudrait éviter les mauvais procès et les jugements hâtifs. C’est l'un des combats d’Alexandre Stachtchenko, acteur historique de l’écosystème blockchain et actuel codirecteur Blockchain et Cryptos pour KPMG. Il vient de publier un article long et très fouillé, Manuel de survie dans la jungle des poncifs anti-Bitcoin. Il l'affirme : Bitcoin en particulier est une chance pour la transition écologique.

Alors, oui ou non, les cryptos sont-elles une catastrophe énergétique et écologique ? Pour y éclairer ce débat, nous avons confronté certains arguments d’Alexandre Stachtchenko à deux experts de la sobriété numérique : le journaliste Guillaume Pitron, qui a publié L’enfer numérique : Voyage au bout d’un Like (LLL, 2021), et Hugues Ferreboeuf, ingénieur et chef d'entreprise spécialiste du numérique, qui a notamment piloté l’étude Déployer la sobriété numérique du think tank the Shift Project.

Superposition plutôt que remplacement

Pour Alexandre Stachtchenko, la critique écologique formulée à l’encontre de Bitcoin « tourne en rond » car elle ne prend pas en compte le potentiel de Bitcoin d'être une alternative durable au système monétaire et bancaire traditionnel. Bitcoin est un système complet, « à la fois un système de paiement, une unité de compte, et inclut aussi une façon autonome pour chacun de créer et gérer ses propres fonds ». « Si l’on veut être honnête, il faudrait alors comparer la consommation d’énergie de Bitcoin avec celle de tout le système bancaire, l’industrie du paiement (VISA, Mastercard etc.), ainsi que de toutes les industries liées à l’extraction de l’or ». Avant de souligner que le système bancaire est particulièrement peu transparent sur sa consommation énergétique, ce qui rend la comparaison difficile à établir.

Un relativisme qui s’entend, mais qui pèse finalement peu si l’on prend en considération le fait que Bitcoin ne se substitue pas au système en place, il s’y rajoute. « Il est certain que l’on ne peut pas faire l’économie d’une réflexion sur les angles morts du système existant et de ses limites, comme l’impact écologique des paiements bancaires ou encore le trading à haute fréquence, mais cette critique n’exclut pas le fait qu’on assiste à un phénomène de superposition plus qu’à un remplacement », souligne ainsi Hugues Ferreboeuf.

Doit-on considérer que cette superposition s’explique par le fait que Bitcoin se trouve dans une phase transitoire ? « Pour remplacer un système, le nouvel arrivant doit faire la preuve que sa valeur ajoutée est suffisamment importante pour justifier un changement d’habitudes séculaires et de systèmes technologiques en place », fait valoir Alexandre Stachtchenko. « Par ailleurs, dans certains États faiblement bancarisés comme le Salvador, Bitcoin ne se superpose pas au système bancaire puisque les trois quarts de la population n'y avaient pas accès. » Un raisonnement qui s’applique bien à ce cas de figure, mais qui achoppe dès lors que l’on prend en compte l’impact écologique et énergétique global de cette nouvelle économie numérique.

Accélérateur de la pollution numérique

Dans son texte, Alexandre Stachtchenko ne parle que de Bitcoin et laisse volontairement de côté les autres catégories d’actifs numériques. Pourtant, le volume de celles-ci explose. D'après le site CoinMarketCap, au 19 janvier, il y aurait 16 954 cryptoactifs en circulation dans le monde. En cumulé, l’impact écologique de cette jungle est colossal. D'autant que les chiffres du rapport Déployer la sobriété numérique du think tank The Shift Project sont sans appel : le numérique consomme 8 à 10 % de l’électricité totale produite dans le monde. Et Bitcoin à lui seul représente 25 % de la consommation électrique des data centers, soit environ 134 térawatts-heure par an d'après les chiffres du Cambridge Bitcoin Electricity Network.

Ce caractère très énergivore est dû au fait que son protocole de sécurisation dans la blockchain est complexe, et donc coûteux en énergie. Ce protocole baptisé Proof-of-Work (PoW) n’est pourtant pas le même pour toutes les cryptos. « Certains protocoles alternatifs, comme le Proof-of-Stake (PoS) permettent de réduire cette consommation de 1 à 2 ordres de grandeur », souligne Hugues Ferreboeuf du Shift Project. En clair, on pourrait consommer 1 à la place de 100, une véritable avancée donc. Le protocole PoS est déjà en place sur la blockchain Cardano. Il devait être développé sur Ethereum en 2022, « mais ce passage a déjà été repoussé », précise ce dernier. Mais à ce jour, personne n’est en mesure d’assurer que le protocole PoS sera aussi sécurisé que PoW. « La moindre consommation énergétique a pour corollaire une potentielle perte en sécurité mais aussi un éventuel arbitrage en défaveur de l’aspect décentralisation. Il est bien que ces alternatives existent, mais elles en restent aujourd’hui au stade expérimental. », souligne pour sa part Alexandre Stachtchenko.

Il se pourrait pourtant que le régulateur prenne de court les mineurs. Ainsi, dans le Financial Times, le suédois Erik Thedéen, vice-président de l'Autorité européenne des marchés financiers, pose les bases d'un bannissement pur et simple du protocole PoW, pour des raisons... énergétiques.

Absorber les surplus énergétiques

L’un des principaux arguments des défenseurs du Bitcoin est que l’activité de minage permet d’absorber les surplus d’énergie produits par certaines infrastructures. « On ne produit que rarement de l’énergie spécialement pour l’activité de minage », appuie ainsi Alexandre Stachtchenko. « La centrale est déjà présente, souvent les autorités ont du mal à rentabiliser le surplus de ce qui est produit. L’activité de minage permet de l’absorber. » En creux, cet argument conduit à légitimer la production d’énergie carbonée ; sous-entendu, la centrale à charbon est déjà là, donc autant rentabiliser les surplus. « Il ne faudrait pas que cette industrie serve à réhabiliter le pétrole et le charbon », pointe de son côté Guillaume Pitron. « Pour s’inscrire dans les trajectoires prévues par les accords de Paris, il faudrait au contraire faire baisser le volume global de ces infrastructures. On pourrait ainsi démonter les centrales à charbon qui sont moins productives plutôt que de chercher à les rentabiliser à tout prix. »

Favorable à une substitution de l’électrique au fossile, Alexandre Stachtchenko souligne qu'« il est relativement plus intéressant de faire tourner un réacteur nucléaire à +15 % pour avoir un talon de consommation qui intègre les mineurs, plutôt que de ne pas savoir rentabiliser des MW de puissance installée, ce qui ne favorise pas la substitution de l’électrique au fossile. »

Une aubaine pour les énergies renouvelables ?

Autre argument intéressant avancé par Alexandre Stachtchenko : Bitcoin, et le minage en général, permettraient de rentabiliser les surplus d’énergies renouvelables (ENR). Contrairement aux sources d’énergies carbonées, celles-ci sont dites « non-pilotables », c’est-à-dire que l’on ne peut pas ajuster la production pour s’adapter aux hausses de la consommation. Elles sont aussi intermittentes, ce qui peut être un problème en cas de hausse brutale de la consommation. C’est ce qui a conduit certains pays à installer des capacités de production bien supérieures. La conséquence principale est que ces ENR se retrouvent régulièrement en surproduction, avec une perte nette d’énergie car celle-ci ne peut pas être stockée sur place ou transportée. Alexandre Stachtchenko pointe que, « rien qu’en Russie, on trouverait 2 000 TW de puissance hydroélectrique qui ne sont pas exploités. C’est près de 35 fois la puissance du parc nucléaire français, de quoi alimenter environ 15 fois le réseau Bitcoin toute l’année. Les pertes d’énergies liées à la surproduction non-pilotable des ENR en Chine pourraient alimenter le réseau Bitcoin à elles toutes seules. »

Cette proposition, séduisante, possède toutefois des limites. « Si l’on voulait exploiter cette intermittence, alors il faudrait dupliquer, voire tripliquer, les serveurs informatiques et ne faire fonctionner à un instant T que ceux alimentés en ENR », pointe ainsi Hugues Ferreboeuf. Une approche pas très sobre, en somme. De fait, Alexandre Stachtchenko concède qu'il est encore très compliqué de bien tracer qui mine avec quoi, et avec quelle source d'énergie.

Passagers clandestins de la production électrique mondiale

L’utilisation ponctuelle des surplus d'énergie par les mineurs est rendue possible par la très grande mobilité de l’industrie du minage, qui peut se déplacer au gré des évolutions règlementaires et du prix de l’électricité. Pour Alexandre Stachtchenko, cette géo-indépendance est un atout. « Les mineurs de Bitcoin sont extrêmement mobiles, et vont chercher l’électricité là où elle est la moins chère, partout sur la planète », souligne-t-il. Un argument auquel répond Guillaume Pitron en soulignant que, « les mineurs sont en quelque sorte les passagers clandestins de la production électrique mondiale ». Ils cherchent la plupart du temps à optimiser leurs investissements en matériel, sans trop se soucier si l'énergie nécessaire à faire tourner les machines est noire ou verte. Pourtant, certains ont d'ores et déjà décidé d'adopter des usages vertueux, nuance Alexandre Stachtchenko. C'est le cas de l’ICMM américain qui publie chaque mois son bilan d’émissions. Ce syndicat de mineurs s’est engagé à respecter la trajectoire des accords de Paris.

L'activité de minage n’est d'ailleurs pas toujours légère et mobile. À l’inverse, à Ekibastouz, la principale ferme de minage du Kazakhstan, ce sont plus de 5 000 processeurs qui tournent à plein régime 24 h sur 24 et 7 jours sur 7, dans 8 hangars énormes. Une infrastructure lourde donc, qui tourne… grâce à la centrale à charbon voisine. Toutefois, « au vu des soubresauts géopolitiques et des variations énergétiques, l'industrie a tout intérêt à de nouveau se rendre mobile », pointe Alexandre Stachtchenko. « La tendance est de nouveau à la mobilité, avec des mineurs qui installent des containers directement au pied de certaines infrastructures, comme c'est le cas au pied des barrages hydro-électriques du Sichuan. »

Utilité sociale vs. coût collectif

À la fois très complexe et passionnant, le débat sur le coût énergétique du Bitcoin, et des cryptoactifs dans leur ensemble, voit s’affronter deux visions du monde. L’une, plutôt idéaliste, parie sur la puissance d’un nouveau système monétaire, qui interviendrait pour commencer dans les trous de la production électrique mondiale avant de potentiellement se substituer à l’ancien, lui-même polluant et délétère. Mais cette vision se heurte à un impératif : celui de mettre en œuvre la transition énergétique et écologique dans des délais très courts. Celle-ci passera nécessairement par une série de renoncements et d’atterrissages. Alors, comment se positionner dans ce débat ?

Hugues Ferreboeuf et Guillaume Pitron interrogent l’utilité sociale collective de Bitcoin, et des cryptoactifs dans leur ensemble. Pour le premier, la création de valeur collective de ce service numérique est plus que faible, voire négative. Pour Guillaume Pitron, « tout pollue, la question est de savoir si cela se justifie au regard des bienfaits que cette technologie apporte. Les cryptomonnaies sont souvent un gigantesque loto et le bitcoin un actif hautement spéculatif. Leur coût énergétique et environnemental n'est-il pas disproportionné au regard de ce qu'ils apportent à nos sociétés ? ». Pour Alexandre Stachtchenko, cette exigence vis-à-vis d’une technologie émergente s'illustre par le fait qu’on lui demande « d’être vertueuse sur toute la ligne, et ce dès le début, sinon elle ne fait pas la preuve de son utilité. »

Au regard de l'urgence écologique, a-t-on simplement le temps ?