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Le bitcoin et ses transactions décentralisées ont un coût environnemental élevé: 22 millions de tonnes de CO2 par an. Cela correspond aux émissions d’un petit pays, entre la Jordanie et le Sri-Lanka!
Pourquoi c’est une première. Depuis 2017, le site Digiconomist (EN) estime la consommation électrique du bitcoin. Mais c’est la première fois qu’une étude publiée dans une revue scientifique (ici, la revue Joule) formalise cette démarche pour calculer son empreinte carbone.
Christian Stoll, chercheur au MIT et auteur principal de ces travaux, explique:
«Nous pensons que notre étude va au-delà des travaux précédents. Nous fournissons des preuves concrètes là où la littérature actuelle est basée sur de simples hypothèses.»
Pourquoi le bitcoin consomme autant. Il faut revenir à la nature même de la cryptomonnaie:
Chaque nouvel échange d’une unité monétaire doit être validé par les ordinateurs intervenus plus tôt dans la chaîne de transactions (blockchain), à l’inverse d’une transaction classique validée par une autorité centrale.
Cela requiert ce qu’on appelle une «preuve de travail», un problème cryptographique dont la résolution par un ordinateur du réseau va sécuriser la transaction.
C’est là qu’intervient l’aspect spéculatif: l’ordinateur ayant résolu ce problème se voit offrir une fraction de bitcoin comme rétribution de la puissance de calcul utilisée: on parle aussi de minage de bitcoins.
Or avec l’augmentation de l’historique des transactions, la puissance de calcul requise pour la validation augmente de façon exponentielle. En 2018, la consommation d’électricité pour valider une transaction en bitcoins a été multipliée par 4, écrivent les chercheurs.
Le problème, c’est que sont apparues, notamment en Chine et en Mongolie, de véritables «fermes à bitcoin», où des systèmes informatiques tournent dans le seul but de remporter le précieux gain de ces preuves de travail, qui devient significatif au vu de l’explosion du cours du bitcoin. Or, ces pays utilisent encore massivement du charbon pour produire leur électricité…
La méthode de calcul.
Pour estimer au plus près la consommation électrique, puis les émissions de carbone liées au bitcoin, les chercheurs se sont basés sur les documents obligatoires remplis par les fabricants de matériel informatique spécifique au bitcoin lors de leur introduction en bourse.
De là, ils ont estimé la part de marché respective de chaque type de matériel, appliquée au minage de bitcoin, puis sa consommation énergétique moyenne.
Enfin, à partir du registre public des transactions bitcoins, ils ont déterminé le lieu de chaque validation grâce à l’adresse IP, qui identifie de façon unique chaque ordinateur sur internet.
De quoi passer, connaissant les facteurs d’émissions (quantité de carbone moyenne émise par kWh) de chaque pays, de la consommation électrique aux émissions de CO2.
Et les autres cryptomonnaies? Ceci ne vaut que pour le bitcoin, alors que d’autres cryptomonnaies se développent: Ethereum, LiteCoin ou encore Monero pour n’en citer que quelques-unes. Mais las: même l’Ethereum, dont le protocole de validation a été conçu pour être moins gourmand en puissance de calcul, a un impact non négligeable. Christian Stoll précise:
«Prendre en compte les autres cryptomonnaies conduirait à plus que doubler nos estimations de consommation annuelle, en ajoutant jusqu’à 70 térawatts-heures à notre estimation initiale de 45 TWh.»
L’enjeu de la régulation. Le chercheur poursuit:
«Il y a évidemment besoin d’une législation plus contraignante dans certaines régions afin de limiter les émissions de carbone dues à l’emploi de sources d’énergie fossiles pour l’électricité.
Dans certaines régions de Chine, la charge supplémentaire que fait peser le minage de bitcoins consomme toute l’électricité propre disponible (par exemple hydroélectrique), et entraîne un report vers des sources non-renouvelables pour assurer les autres besoins.»
Les perspectives. Loin de vouloir diaboliser les cryptomonnaies ou leur architecture technique, la blockchain, Christian Stoll appelle à davantage de lucidité dans le débat sur ces questions:
«La blockchain est un mot très à la mode, qu’on envisage de déployer pour n’importe quel cas d’usage. Aujourd’hui, ce débat porte largement sur les gains de productivité attendus. Mais nous ne devons pas ignorer les coûts environnementaux que nécessitent ces infrastructures, y compris celles les moins consommatrices en électricité, comme l’Ethereum.»
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