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Dernière modification effectuée le 10.10.2023 17:30
Depuis quelques années, la lutte contre le réchauffement climatique ne cesse de prendre une ampleur significative dans la société. Ainsi, de nombreuses politiques spécifiques ont été entamées pour œuvrer en faveur de la planète.
De fait, la consommation énergétique du Bitcoin est l’un des sujets les plus controversés du domaine des crypto monnaies en raison de l’utilisation du Proof of Work dans le consensus utilisé par la crypto monnaie la plus valorisée du marché.
En effet, le PoW est un mode de consensus obligeant les professionnels du mining à utiliser la puissance de calcul de leur machine pour participer à la sécurisation du réseau. Or, pour atteindre une puissance de calcul suffisamment performante pour être efficace, ces derniers sont dans l’obligation d’exploiter de l’énergie. Ainsi, l’hypothèse principale en défaveur du mining concerne l’utilisation massive d’énergie non renouvelable par les mineurs.
Souvent confronté à de fortes critiques sur son impact environnemental, le Bitcoin cristallise régulièrement l’attention des dirigeants du monde entier. Néanmoins, l’activité de mining pourrait représenter une passerelle d’exception vers une transition énergétique verte et renouvelable.
Un rapport paru courant septembre 2022 met en avant cette possibilité pour démystifier l’impact du Bitcoin sur l’environnement. Découvrons ensemble les cas d’utilisations possibles du mining pour aider la lutte écologique.
Sommaire
Les auteurs du rapport : Arcane Research et Cowa
Avant de rentrer dans le détail des différentes possibilités offertes par le mining, il est nécessaire de faire un point sur les auteurs du rapport « How Bitcoin Mining can transform the Energy Industry ».
Deux institutions ont été partie prenante à son écriture, mais avec deux niveaux différents d’implication : Arcane Research et Cowa.
Arcane Research appartient à la société mère Arcane Crypto dont l’activité se concentre principalement sur la démocratisation du Bitcoin et des actifs numériques.
Cowa se présente comme la plus grande société d’infrastructure blockchain européenne se reposant sur des énergies renouvelables. Elle se décompose en plusieurs activités, dont une activité de mining et le lancement d’un node à destination du réseau Bitcoin Lightning.
Pour la rédaction du rapport, Arcane Research a été doté d’une totale indépendance, mais Cowa a été présent activement pour apporter des retours sur différents points techniques liés à l’activité de mining.
La réponse à la demande : grand enjeu énergétique
Depuis que l’enjeu climatique est devenu majeur au sein de la société, la problématique de l’efficacité énergétique a été mise fortement en avant en tant que réponse permettant d’atteindre les objectifs fixés par les institutions internationales en matière de réduction des émissions carbone.
Or, pour atteindre cet objectif, il est notamment primordial de réimaginer la relation entre les consommateurs et les réseaux électriques dont ces derniers font l’usage à longueur de temps. En effet, la doctrine historique en matière de consommation électrique repose sur une forte décorrélation entre les utilisateurs et l’énergie consommée. Autrement dit, les consommateurs ne peuvent pas avoir d’impact sur la gestion des systèmes électriques au quotidien.
Pour pallier à ce problème, la technique de réponse à la demande a vu le jour pour créer un lien actif entre les consommateurs et les fournisseurs d’électricités. Concrètement, l’idéologie naissante est de leur donner les moyens d’optimiser leur consommation quotidienne tout en soulageant les gestionnaires de réseaux.
L’une des grandes problématiques de la création d’électricité se situe au niveau de l’incohérence persistante entre l’offre et la demande. En effet, parfois la tension sur le réseau électrique global induit une forte difficulté à produire de l’électricité suffisante pour fournir l’ensemble des consommateurs. Par contre, une faible demande d’électricité génère des pertes puisque l’électricité ne peut pas être stockée.
L’offre à la demande intervient pour permettre aux consommateurs de modifier leur comportement en fonction de la tension subit par l’ensemble du réseau électrique. Ainsi, si une forte tension existe, des consommateurs flexibles pourront réduire leur consommation électrique. À l’inverse, si une faible tension se produit, il est nécessaire que des acteurs flexibles puissent absorber le trop-plein d’électricité.
Les mineurs de Bitcoin dans une stratégie de réponse à la demande
Au départ, les mineurs de Bitcoin ne prêtaient pas une grande attention au coût de l’électricité qu’ils utilisaient. Néanmoins, la difficulté augmentant et le coût de l’énergie s’envolant, il est devenu indispensable pour les mineurs de développer une stratégie optimisant le coût énergétique de leur activité.
Dès lors, l’industrie du mining apparaît comme une opportunité sans précédent en matière d’exploitation de la stratégie de réponse à la demande. En effet, l’activité de mining permet une forte flexibilité pour les acteurs y participant puisque le coût de l’électricité représente 80% des coûts d’infrastructure.
De plus, les mineurs peuvent interrompre ou moduler à leur bon vouloir leur activité sans affecter le réseau dans son entier permettant de devenir un consommateur flexible du réseau électrique. La décentralisation du réseau Bitcoin offre également la possibilité aux mineurs de s’installer dans n’importe quel endroit géographique tant que de l’électricité permet de faire tourner leur machine.
Pour toutes ces raisons, le mining de Bitcoin devrait devenir dans le futur une activité essentielle pour mettre en œuvre des stratégies de réponse à la demande et permettre de soulager grandement les réseaux électriques lors des périodes de forte tension.
La transition vers les énergies renouvelables facilités par le mining de Bitcoin
Pour atteindre convenablement les objectifs fixés notamment par l’accord de Paris, une transition globale vers des énergies renouvelables est fortement recommandée par la majorité des observateurs du changement climatique.
Néanmoins, les énergies renouvelables présentent des caractéristiques singulières puisqu’aucune modulation dans leur traitement n’est possible. En effet, que ce soit le soleil ou le vent, il semble particulièrement difficile de moduler l’énergie produite. En revanche, le rapport ne fait pas mention de l’eau qui pourrait potentiellement présenter des fonctions uniques en matière de modularité.
En ce qui concerne l’énergie solaire et éolienne, le plus grand risque pour l’économie du secteur se situe au niveau des pertes énergétiques engendrées par une faible influence de l’humain sur l’énergie produite. Dès lors, ces énergies renouvelables représentent un défi majeur puisqu’elles obligent les entreprises spécialisées du domaine à réimaginer entièrement leur stratégie.
Les mineurs de Bitcoin peuvent permettre d’aider à créer une économie de l’énergie renouvelable
Le postulat émis par le rapport est particulièrement simpliste : le mining de Bitcoin est une opportunité unique pour les fournisseurs d’électricité. Selon ce rapport, l’adaptabilité intrinsèque à leur activité est une aubaine dont le secteur de l’énergie doit se servir pour accélérer la transition vers les énergies renouvelables.
Puisque le vent et le soleil ne peuvent pas être maitrisés par les humains, mais seulement anticiper avec une certaine dose d’approximation, il est essentiel qu’un écosystème innovant vienne épauler l’industrie pour réellement prendre en main ce nouveau secteur de l’énergie.
Agnostiques de nature, les mineurs de Bitcoin doivent utiliser cette qualité pour s’adapter à l’imprévisibilité des conditions climatiques. Ainsi, en positionnant géographiquement leur installation de mining à proximité de centrales éoliennes et solaires, les mineurs pourront absorber l’énergie excédentaire produite par le soleil et le vent afin que l’énergie ne soit pas perdue tout en réduisant fortement la fréquence des prix négatifs de l’électricité.
Néanmoins, cette situation n’est pas idéale puisqu’elle ne permet pas aux mineurs de faire fonctionner en permanence leur machine. En effet, la réponse à la demande n’est pas à sens unique et intervient également lors de la congestion du réseau électrique. Dans une telle situation, les mineurs de Bitcoin devront arborer leur casquette d’acteur flexible afin d’arrêter leur machine pendant une durée déterminée.
Cet inconvénient est particulièrement important puisqu’il engendre une potentielle perte de rentabilité pour les mineurs. De fait, une installation proche des centrales devra nécessairement se corréler à un prix moyen de l’électricité suffisamment bas pour être attractif.
Le mining de Bitcoin évite le gas flaring
Dans le secteur de l’énergie, l’un des plus grands fléaux se nomme « Gas Flaring ». En Français, ce terme se traduit tout simplement par une torche de gaz et désigne un procédé consistant à la combustion de gaz naturel associé à l’extraction du pétrole.
Concrètement, lorsque le pétrole est extrait sur les mines pétrolières du monde entier, du gaz naturel est produit. Ce gaz possède le potentiel d’aider considérablement la société en devenant une source de production d’énergie considérable. Par exemple, chaque année, l’équivalent de la quantité de gaz nécessaire à l’activité de toute l’Afrique subsaharienne – soit environ 144 milliards de mètres cubes de gaz – est brulé par le gas flaring.
Plusieurs raisons expliquent ce choix de ne pas procéder à une captation de ce gaz. Typiquement, la production pétrolière se situe souvent dans des endroits particulièrement isolés rendant difficile le maintien d’une logistique efficiente pour transporter ce gaz vers la population. De plus, le gaz naturel produit par le minage pétrolier n’est pas linéaire.
Néanmoins, l’impact environnemental du gas flaring est considérable puisque ce mécanisme entraine plus de 400 millions de tonnes d’émissions de CO2 chaque année. Dès lors, une réflexion permettant de réduire le gas flaring doit nécessairement avoir lieu pour réduire au maximum le recours à cette activité.
Les mineurs de Bitcoin peuvent aider à limiter le recours au gas flaring
La particularité du Bitcoin en matière de résolution des problèmes de gas flaring se situe au niveau de son rapport au marché. Alors que la plus grande difficulté pour récupérer le gaz est de réussir à le transporter jusqu’au marché, les mineurs de Bitcoin agissent différemment puisqu’ils amènent directement le marché au niveau du gaz.
L’infrastructure qui pourrait naitre de l’association des mineurs de pétrole et de Bitcoin serait autosuffisante. En effet, il s’agirait simplement de récupérer le gaz naturel sur place et de s’en servir afin de produire de l’électricité (sans nécessité de le bruler). Cette électricité serait utilisée pour alimenter les machines des mineurs. Enfin, une partie des revenus générés par le mining devra être utilisée pour financer l’infrastructure coûteuse mise en place.
Cette procédure serait notamment bien plus respectueuse de l’environnement puisqu’elle pourrait permettre de réduire drastiquement les émissions carbone consécutives au gas flaring. De plus, l’industrie du pétrole aurait l’opportunité de réduire son impact sur l’environnement en s’associant régulièrement avec les mineurs de Bitcoin.
Enfin, le mining de Bitcoin pourrait devenir une réponse stratégique puisque l’ensemble des producteurs de pétrole mondiaux ont rejoint l’initiative de la banque mondiale appelée « Zero Routine Flaring by 2030 ». Grâce à ce texte, les gouvernements et les entreprises pétrolières sont parvenus à fixer un objectif pour mettre fin au recours au gas flaring. Or, pour atteindre rapidement cet objectif, il est indispensable de trouver des réponses adéquates rapidement et les mineurs de Bitcoin pourraient avoir une place stratégique dans les futures années.
Les mineurs de Bitcoin génèrent de la chaleur grâce à leur activité
La chaleur est un enjeu de la société moderne puisqu’elle représente l’utilisation de l’énergie la plus large dans le monde. Que ce soit les particuliers, les entreprises ou bien d’autres cas d’utilisations, la chaleur représente la moitié de la consommation mondiale d’énergie en 2021.
Néanmoins, l’énergie thermique est forcément un grand émetteur de CO2 puisque la distribution de la chaleur est liée à approximativement 40% des émissions mondiales de CO2. En effet, les énergies fossiles sont la source la plus commune de chaleur puisqu’elles représentent 77% de la génération de chaleur loin devant la biomasse (12%) et les énergies renouvelables (11%).
Souvent, les mineurs de Bitcoin s’installent dans des zones géographiques permettant un refroidissement naturel de leur machine pour limiter les coûts de production. En effet, l’activité du mining exploite la puissance de calcul, mais cette utilisation induit une forte production de chaleur. Dès lors, l’électricité utilisée par les mineurs se transforme inévitablement en chaleur.
Or, un enjeu fondamental de l’avenir du mining se trouve dans l’exploitation de cette chaleur accumulée par la sécurisation du réseau en Proof of Work. Typiquement, l’industrie du mining de Bitcoin génère environ 100 TWh de chaleur par an, ce qui serait suffisant pour alimenter les besoins d’un pays comme la Finlande.
L’indispensable réutilisation de la chaleur produite par le mining de Bitcoin
Malgré une forte tendance à la popularisation du Bitcoin, ce dernier reste souvent mal compris par une grande partie de la population, mais également rejeté par de nombreuses autres personnes. Dès lors, pour améliorer l’image de l’activité des mineurs, il serait intéressant d’ajouter une valeur supplémentaire au mining.
Ainsi, la récupération de la chaleur doit devenir une priorité pour les mineurs afin de promouvoir des cas d’utilisations sociales. Par exemple, l’entreprise canadienne Mintgreen est devenue une référence en matière de récupération de la chaleur à partir du mining de Bitcoin. Cette société travaille main dans la main avec la ville de Vancouver-Nord pour apporter de la chaleur à 100 immeubles contenant 7,000 appartements.
Le secteur de l’alimentation pourrait fortement bénéficier de la récupération de la chaleur produite par le mining. Par exemple, Genesis Mining participe actuellement à un projet de recherche en Suède portant sur l’exploitation de la chaleur issue du mining pour alimenter les serres de fruits et légumes. Selon ce projet, une ferme de mining de 600kW produit suffisamment de chaleur pour apporter l’énergie suffisante à une serre de 300m2 pour subvenir à ses besoins même dans le cas d’une température avoisinant les -30 degrés.
Conclusion
L’influence du mining sur l’environnement doit être aperçu comme une opportunité pour améliorer la transition vers des énergies renouvelables, mais également pour permettre une meilleure flexibilité des consommateurs vis-à-vis de l’énergie.
Sans pour autant effacer les points négatifs qui émanent de l’exploitation de la puissance de calcul des machines et du consensus en Proof of Work, le mining peut également être une solution innovante pour réduire les émissions des gaz à effets de serre et pour améliorer la distribution de l’énergie localement.
Néanmoins, le rapport s’attarde seulement sur les cas d’utilisations positifs du Bitcoin en se reposant généralement sur des données circonscrites à une seule zone géographique.
Dès lors, l’un des enjeux des prochains mois et années s’articulera autour de l’exploration de ces différentes solutions au niveau mondial, mais le secteur de l’énergie devrait fortement s’intéresser aux mineurs de Bitcoin pour les accompagner dans la transition énergétique de demain.
