4.1 Bitcoin et énergie
Selon l’indice de consommation d’électricité de l’Université de Cambridge (CBECI), la demande énergétique du Bitcoin s’élève à environ 148 TWh par an (au 3 octobre 2024), soit environ 0,6 % de la consommation totale d’électricité mondiale.
4.1.0 Le débat sur l’énergie du Bitcoin
La relation du réseau Bitcoin avec l’énergie est sans doute son aspect le plus controversé et le plus mal compris. Dans un monde où le discours politique est de plus en plus sensible à l’impact de l’humanité sur l’environnement, en raison de l’industrialisation croissante et des tendances de consommation, l’émergence d’une technologie qui utilise une grande quantité d’énergie pour fonctionner attire inévitablement une attention publique importante. Cependant, une grande partie de cette attention n’est pas particulièrement informative et, dans de nombreux cas, est totalement inexacte, comme le démontre le tweet du Forum économique mondial ci-dessus.
Les critiques soutiennent que la nature énergivore du minage de Bitcoin — due au mécanisme de consensus Proof-of-Work (PoW) — contribue aux émissions de carbone, exerçant une pression supplémentaire sur les réseaux électriques mondiaux, ce qui compromet les objectifs climatiques. Des rapports soulignant la consommation énergétique du Bitcoin, parfois supérieure à celle de pays entiers comme l’Argentine, ont alimenté les inquiétudes selon lesquelles le réseau aggraverait la dégradation de l’environnement plutôt que de soutenir les efforts de durabilité.
Cependant, un contre-discours grandissant suggère que le minage de Bitcoin pourrait en réalité jouer un rôle positif dans la modernisation des réseaux électriques et faciliter la transition vers des sources d’énergie renouvelable.
Alors, le Bitcoin peut-il être un atout net pour l’environnement ? Peut-il contribuer à l’efficacité et à la stabilité du réseau, et ainsi aider à accélérer la transition vers la production d’énergie renouvelable ?
4.1.1 L’énergie comme sécurité
La fonction principale du réseau Bitcoin est de maintenir un registre décentralisé des transactions. En l’absence d’une autorité centrale pour le valider, le réseau a besoin d’un moyen de garantir l’intégrité du registre et d’empêcher une « double dépense ». Tous les participants du réseau doivent s’accorder sur l’état du registre (qui possède quoi) à un moment donné. C’est là que le minage intervient.
Les mineurs utilisent du matériel informatique spécialisé ou des ASICs (circuits intégrés spécifiques à une application) déployés sur un vaste réseau mondial. Les ASICs sont conçus pour deviner de façon répétée des solutions à une énigme cryptographique, ce qui implique d’effectuer des quintillions de calculs par seconde. Une bonne réponse permet au mineur d’obtenir une récompense sous forme de bitcoins nouvellement créés, et le réseau vérifie cryptographiquement en temps réel que le mineur a réussi. D’où le terme « preuve de travail » (proof-of-work).
Collectivement, le réseau mondial de mineurs apporte une puissance de calcul immense. Cela fait partie de la conception du système, car cela sécurise le réseau : un acteur malveillant qui tenterait d’attaquer ou de manipuler le réseau à son avantage devrait déployer suffisamment de puissance de calcul pour contrôler la majorité du réseau. Si cela était possible, cela nécessiterait d’énormes ressources financières et il serait tout de même peu probable de maintenir ce contrôle assez longtemps pour perturber significativement le réseau Bitcoin. Ainsi, la probabilité qu’une telle attaque réussisse est devenue quasi nulle, grâce à la barrière énergétique.
Le Bitcoin ne gaspille pas d’électricité, il l’utilise pour la sécurité.
Kyle Torpey
4.1.2 À la recherche d’énergie inutilisée
Les mineurs de Bitcoin opèrent dans un environnement extrêmement compétitif, s’affrontant 24h/24 et 7j/7 pour ajouter le prochain bloc de transactions au registre et réclamer la « récompense de bloc ». Il est commercialement crucial pour les mineurs de rechercher l’énergie la moins chère, à la fois abondante et peu ou pas convoitée par d’autres utilisateurs. Cela pousse les mineurs vers des sources d’énergie inutilisée ou gaspillée.
La principale raison en est la rentabilité. L’électricité est le principal coût d’exploitation d’un mineur, car le minage est très énergivore. En utilisant de l’énergie inutilisée — c’est-à-dire de l’énergie qui serait autrement perdue, comme l’excédent d’énergie provenant de sources renouvelables ou le torchage de gaz naturel — les mineurs peuvent réduire considérablement leurs coûts énergétiques. L’énergie inutilisée est souvent moins chère car elle n’est pas facilement accessible ou peu demandée. Par exemple, dans les régions où il y a un excédent d’hydroélectricité ou d’énergie éolienne, les prix peuvent baisser en raison du manque d’infrastructures pour distribuer l’énergie. Cela crée des opportunités pour les mineurs de conclure des accords d’électricité à bas coût, améliorant ainsi leurs marges.
Les accords d’électricité peuvent garantir l’accès à des sources d’énergie inutilisée ou gaspillée, permettant aux mineurs de s’isoler de la volatilité des marchés énergétiques traditionnels. Les prix de l’électricité fluctuent en fonction de la demande saisonnière, des prix des combustibles fossiles et des événements géopolitiques. L’énergie inutilisée offre aux mineurs un approvisionnement plus stable et prévisible, rendant la planification à long terme et la rentabilité plus réalisables. Il y a aussi un avantage en termes d’image à exploiter de l’énergie inutilisée, car cela réduit les critiques environnementales en diminuant l’empreinte carbone du mineur.
En plus de bénéficier au mineur, le producteur d’énergie profite également d’avoir un client fiable pour son excédent d’énergie. Les producteurs d’énergie, en particulier ceux situés dans des zones reculées ou riches en ressources, peuvent avoir peu d’options pour vendre leur surplus. Les mineurs de Bitcoin constituent un « acheteur de dernier recours » attractif pour cette énergie autrement gaspillée. Ainsi, les partenariats entre producteurs d’énergie et sociétés de minage peuvent être mutuellement bénéfiques, permettant aux producteurs de monétiser l’énergie inutilisée et aux mineurs d’accéder à une électricité bon marché.
De plus, les sources d’énergie renouvelable, comme le solaire et l’éolien, produisent souvent un surplus d’énergie lors des périodes creuses ou dans des endroits éloignés des grands consommateurs. Les mineurs de Bitcoin peuvent s’installer à proximité de ces sources, offrant un débouché commercial à une énergie qui serait autrement réduite (c’est-à-dire gaspillée). Cela est particulièrement important pour les parcs éoliens ou solaires à production intermittente. Cela contraste avec les réseaux électriques alimentés par des combustibles fossiles, où le carburant inutilisé est facilement transportable vers des lieux où la demande commerciale existe. Cela rend l’électricité issue des combustibles fossiles moins attractive, car elle est rarement assez bon marché pour permettre un minage rentable.
4.1.3 Le défi de la stabilisation du réseau
Du point de vue d’un producteur d’électricité, la stabilisation du réseau est un défi majeur pour les réseaux d’énergie renouvelable, en raison du caractère intermittent de nombreuses sources renouvelables, comme le solaire et l’éolien. Contrairement aux sources d’énergie traditionnelles (charbon, gaz ou nucléaire), qui peuvent produire de l’électricité en continu, les renouvelables dépendent des conditions environnementales. Cela entraîne des fluctuations de la production d’énergie, rendant difficile l’équilibrage de l’offre et de la demande en temps réel.
Par exemple, la production d’énergie solaire et éolienne dépend de la météo et du moment de la journée. L’énergie solaire ne fonctionne que lorsque le soleil brille, et les éoliennes ne produisent de l’électricité que lorsque le vent souffle. Cela entraîne une variabilité de la production, ce qui complique l’adéquation entre l’offre et la demande d’électricité à tout moment. Une chute soudaine de la production d’énergie renouvelable (par exemple, lorsque le vent tombe ou par temps nuageux) peut provoquer une forte baisse de la disponibilité d’électricité, pouvant entraîner des coupures ou nécessiter le recours à des centrales à combustibles fossiles en secours.
De plus, lors des périodes de forte production d’énergie renouvelable (par exemple, les jours ensoleillés ou venteux) et de faible demande (comme entre 1h et 4h du matin), une partie de l’énergie renouvelable doit être réduite pour éviter une surcharge du réseau. Cela réduit la viabilité économique des projets d’énergie renouvelable et crée de l’inefficacité.
On se demande souvent si les batteries ou d’autres technologies de stockage d’énergie peuvent aider à lisser la variabilité de la production. Bien que ces technologies puissent stocker l’excédent d’énergie généré par les renouvelables, elles sont souvent coûteuses et ont une capacité limitée. Cela limite la possibilité de compenser les fluctuations de la production et de la consommation d’énergie sur de longues périodes.
4.1.4 Bitcoin, le stabilisateur
Le minage de Bitcoin, grâce à sa demande énergétique flexible, peut être un outil efficace de gestion de la demande pour stabiliser les réseaux d’énergie renouvelable. Les mineurs de Bitcoin peuvent ajuster rapidement leur consommation d’énergie en fonction des besoins du réseau. Lors des périodes de surproduction d’énergie renouvelable, les mineurs peuvent augmenter leurs opérations et absorber l’excédent d’énergie. À l’inverse, lors des périodes de forte demande ou de faible production renouvelable, les mineurs peuvent rapidement arrêter ou réduire leurs activités, libérant ainsi de l’énergie pour les services essentiels. Cette flexibilité aide à équilibrer le réseau, facilitant l’intégration des sources renouvelables intermittentes sans avoir besoin de solutions de stockage coûteuses ou du recours à des bancs de charge résistifs qui simulent la demande d’un grand consommateur, convertissant l’excédent d’énergie en chaleur.
De plus, de nombreux mineurs de Bitcoin participent à des programmes de réponse à la demande, où ils réduisent volontairement leur consommation d’électricité lors des périodes de tension sur le réseau (par exemple, pendant les vagues de chaleur ou de froid). En agissant comme une charge contrôlable, les mineurs peuvent aider à prévenir les coupures et à garantir la stabilité du réseau, surtout lors des pics de demande.
Au lieu de réduire la production d’énergie renouvelable excédentaire, le minage de Bitcoin peut consommer cet excédent et le monétiser efficacement. Cela crée un usage économique pour une énergie qui serait autrement gaspillée, améliorant l’efficacité globale des projets d’énergie renouvelable. Dans les régions à forte pénétration de renouvelables, comme le Texas ou l’Islande, des mineurs de Bitcoin se sont installés à proximité des centrales renouvelables, aidant à absorber l’excédent d’énergie tout en stabilisant le réseau.
Au Texas, les mineurs de Bitcoin se sont associés à l’Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) 2 pour participer aux efforts de stabilisation du réseau. En ajustant leurs opérations en fonction des conditions du réseau en temps réel, ces mineurs contribuent à équilibrer l’offre et la demande d’électricité, garantissant que l’énergie renouvelable puisse être intégrée efficacement sans compromettre la fiabilité du réseau. Par exemple, lors de la tempête hivernale de 2021 au Texas, les mineurs de Bitcoin ont pu réduire leur consommation d’électricité, libérant de l’énergie pour les infrastructures critiques et les usages résidentiels.
4.1.5 Encourager l’énergie propre
En plus de monétiser l’excédent d’énergie renouvelable et d’agir comme acheteur de dernier recours, les mineurs de Bitcoin contribuent à encourager l’investissement dans de nouvelles infrastructures d’énergie renouvelable grâce à des partenariats à long terme avec les fournisseurs d’énergie. Cela offre au fournisseur une source de revenus stable et fiable, encourageant le développement de nouveaux parcs éoliens, centrales solaires et projets hydroélectriques. La présence de mineurs de Bitcoin peut rendre ces projets plus viables financièrement en fournissant une clientèle constante. De plus, les mineurs peuvent payer l’énergie immédiatement, c’est-à-dire avant même que la source d’électricité ne soit connectée au réseau. Cela réduit considérablement la période de retour sur investissement et le coût du capital pour un nouveau projet d’énergie renouvelable. Avec un mineur de Bitcoin comme consommateur garanti, le fournisseur d’énergie peut choisir de construire un projet plus grand que ce qui aurait été possible sans la présence du mineur.
La nécessité d’un acheteur constant d’énergie renouvelable a récemment été mise en évidence au Royaume-Uni : il a été largement rapporté que des parcs éoliens sont payés pour s’arrêter et que des centrales à gaz sont utilisées pour les remplacer.Vent gaspillé, un site web qui suit la quantité d'énergie éolienne inutilisée au Royaume-Uni, a estimé que pour les deux premiers mois de 2025, le coût de cette limitation pour les consommateurs s'élevait à 253 millions de livres sterling, soit une augmentation de 158 millions de livres par rapport à la même période de l'année précédente.
Business Matters affirme que la raison de ce problème est « l'expansion rapide des parcs éoliens offshore, construits plus vite que l'infrastructure de transmission britannique ne peut être modernisée. » Les jours de grand vent où la demande est faible, le réseau électrique ne peut pas transmettre l'excédent d'énergie et l'opérateur du réseau indemnise effectivement les parcs éoliens pour leur arrêt. De plus, il paie les centrales électriques à gaz situées plus près du centre de la demande pour compenser la différence.
À l'inverse, en Islande, où l'énergie géothermique et hydroélectrique domine, les mineurs de Bitcoin ont été un moteur de l'expansion des infrastructures d'énergie renouvelable. L'énergie renouvelable à faible coût disponible dans la région a attiré un grand nombre d'opérations de minage, créant une relation synergique entre les deux secteurs.
Le gouvernement islandais a reconnu le potentiel du minage de Bitcoin pour stimuler l'économie, créer des opportunités d'emploi et attirer des investissements étrangers. En conséquence, il a soutenu l'industrie et a activement encouragé sa croissance.
Industry Leaders Magazine
La flexibilité géographique du minage de Bitcoin est également importante. Les opérations de minage de Bitcoin ne sont pas contraintes par la géographie de la même manière que les industries traditionnelles. Elles peuvent être installées dans des endroits isolés disposant de sources d'énergie renouvelable abondantes, mais d'un accès limité aux centres de population ou à l'infrastructure de transmission. Cela en fait des candidats idéaux pour consommer de l'énergie dans des endroits où les industries traditionnelles ne seraient pas viables, incitant ainsi au développement d'énergies propres dans des zones sous-utilisées. De cette manière, les mineurs de Bitcoin sont un marché qui se déplace vers la source d'énergie, plutôt que d'exiger que l'énergie soit acheminée jusqu'à eux, avec tous les coûts d'infrastructure associés.
Le minage de Bitcoin offre une forte incitation économique au développement des énergies renouvelables en créant une demande constante pour l'énergie propre, en aidant à stabiliser les réseaux et en soutenant le développement des infrastructures dans les régions riches en ressources renouvelables. À mesure que les opérations de minage se tournent de plus en plus vers les énergies renouvelables, elles deviennent des acteurs clés dans la transition mondiale vers un avenir énergétique plus durable.
L'élimination du torchage ?
Utiliser l'énergie gaspillée, comme le gaz naturel torché, permet non seulement d'économiser de l'argent mais aussi de répondre aux critiques environnementales. Le torchage se produit lorsque l'excès de gaz naturel (méthane) est brûlé sur les sites de forage pétrolier faute d'infrastructure pour le capter et le vendre. Selon certaines études, le méthane retient environ 120 fois plus de chaleur que le CO2, d'où la nécessité de le brûler, ce qui le convertit effectivement en CO2. Cependant, le torchage n'est pas efficace à 100 % et laisse encore échapper du méthane dans l'atmosphère. Les mineurs de Bitcoin peuvent utiliser cette énergie pour alimenter leurs opérations, ce qui réduit les émissions de gaz à effet de serre issues du torchage. Le gaz naturel est brûlé dans des générateurs pour produire de l'électricité, qui alimente des unités de minage portables situées directement sur le site du puits.
Pour les compagnies pétrolières, cette pratique transforme un déchet en source de revenus. En vendant le gaz naturel aux mineurs de Bitcoin ou en mettant en place leurs propres opérations de minage, les entreprises peuvent monétiser un gaz qui serait autrement gaspillé. Cela rend le processus d'extraction du pétrole plus efficace et plus rentable.
De plus, à mesure que les gouvernements imposent des réglementations environnementales plus strictes, les producteurs de pétrole subissent une pression croissante pour réduire leurs émissions. Capturer et utiliser le gaz torché peut aider les entreprises à se conformer aux lois environnementales et à obtenir des crédits carbone, rendant cette solution attrayante non seulement pour ses avantages économiques mais aussi pour des raisons réglementaires.
Crusoe Energy Systems est une entreprise américaine qui collabore avec des producteurs de pétrole pour déployer des systèmes de minage portables alimentés par du gaz naturel torché. En 2022, Crusoe avait déployé plus de 98 centres de données en conteneurs sur des puits de pétrole dans le Dakota du Nord et le Montana.
En utilisant du gaz naturel isolé qui serait autrement torché, le minage de Bitcoin peut réduire les émissions nocives de méthane à l'échelle mondiale, générer des revenus supplémentaires pour les producteurs de pétrole et promouvoir des pratiques énergétiques plus durables. Cette méthode transforme un problème environnemental en opportunité, démontrant comment les innovations autour du minage de Bitcoin peuvent croiser le secteur de l'énergie pour générer à la fois des bénéfices économiques et environnementaux.
4.1.6 Une histoire positive en évolution
La relation du Bitcoin avec l'énergie est complexe et en constante évolution. Le minage de Bitcoin a été critiqué pour sa forte consommation d'énergie, certains commentateurs et écologistes citant des études montrant que la consommation énergétique du réseau équivaut à celle de nations entières, tandis que d'autres s'inquiètent que les besoins énergétiques de l'industrie puissent aggraver le changement climatique. Cependant, ce récit néglige complètement le potentiel du minage de Bitcoin à jouer un rôle constructif dans la transition vers les énergies renouvelables et l'efficacité des réseaux.
Le minage de Bitcoin, avec son besoin unique d'électricité bon marché et abondante, s'est de plus en plus aligné sur les sources d'énergie renouvelable. Dans les régions riches en énergie éolienne, solaire ou hydroélectrique, les mineurs peuvent exploiter l'énergie excédentaire ou isolée qui serait autrement gaspillée. Cette dynamique aide à améliorer la viabilité économique des projets d'énergie renouvelable en fournissant une demande constante pour l'électricité excédentaire, en particulier pendant les périodes creuses.
La recherche d'énergie isolée est essentielle pour les mineurs de Bitcoin d'un point de vue commercial car elle réduit les coûts, améliore la durabilité environnementale et assure la stabilité opérationnelle dans un marché énergétique volatil. Cette stratégie rend non seulement le minage plus rentable, mais positionne également l'industrie comme un acteur clé dans la gestion des réseaux et le développement des énergies renouvelables.
Le minage de Bitcoin offre des solutions à certains des principaux défis rencontrés par les réseaux d'énergie renouvelable. La nature intermittente de l'énergie solaire et éolienne crée de l'instabilité, car la production d'énergie fluctue en fonction des conditions météorologiques. Les mineurs de Bitcoin, grâce à leurs opérations flexibles et évolutives, peuvent aider à stabiliser le réseau en consommant l'excédent d'énergie lors des périodes de surproduction et en réduisant leur activité lors des pics de demande. Cette capacité de réponse à la demande a déjà été exploitée sur des marchés comme le Texas, où les mineurs collaborent avec les opérateurs de réseau pour assurer la stabilité du réseau.
Le potentiel du Bitcoin à éliminer le torchage du méthane sur les champs pétroliers est un autre avantage souvent ignoré. En captant et en utilisant le gaz naturel isolé qui serait autrement brûlé, les mineurs de Bitcoin peuvent aider à réduire les émissions nocives de méthane, transformant un déchet environnementalement nuisible en ressource précieuse.
L'examen environnemental du minage de Bitcoin est attendu et bienvenu. Cependant, la technologie montre de plus en plus des opportunités uniques pour favoriser l'adoption des énergies renouvelables et améliorer l'efficacité des réseaux.
À mesure que l'industrie mûrit, une plus grande collaboration avec les fournisseurs d'énergie renouvelable et les opérateurs de réseau aide le minage de Bitcoin à devenir un acteur clé dans la transition mondiale vers un avenir énergétique plus durable.
Le Bitcoin ne gaspille pas d'énergie. Il utilise l'énergie gaspillée.
Il nous incite activement à rechercher et à utiliser d'immenses quantités d'énergie isolée ou inutilisée à travers le monde. Et, en construisant davantage d'infrastructures électriques autour de ces sources, l'humanité et l'environnement en bénéficieront longtemps dans le futur.
Notes
- Le Bitcoin ne gaspille pas d'électricité, elle est utilisée pour la sécurité, un article expliquant comment l'électricité est la base du modèle de sécurité du Bitcoin, Bitcoin Magazine, novembre 2015 https://bitcoinmagazine.com/business/bitcoin-doesn-t-waste-electricity-it-s-used-for-security-1446482572
- Les mineurs de Bitcoin représentent 95 % des Grandes Charges Flexibles au Texas, The Miner Mag, février 2024.https://theminermag.com/news/2024-02-29/bitcoin-mining-map-north-america-texas/
- Le manque de capacité du réseau fait grimper le coût du « vent gaspillé » à 250 millions de livres, Business Matters, mars 2025 https://bmmagazine.co.uk/news/lack-of-grid-capacity-pushes-wasted-wind-costs-to-250m/
- Islande : le centre improbable du minage de Bitcoin, Industry Leader Magazine, septembre 2023 https://www.industryleadersmagazine.com/iceland-the-unlikely-bitcoin-mining-hub/
- Qu'est-ce qui rend le méthane plus puissant comme gaz à effet de serre que le dioxyde de carbone ? Climate Portal, décembre 2023.https://climate.mit.edu/ask-mit/what-makes-methane-more-potent-greenhouse-gas-carbon-dioxide
- La société de torchage Bitcoin Crusoe rachète son concurrent Great American Mining, Data Center Dynamics, octobre 2022 https://www.datacenterdynamics.com/en/news/bitcoin-flare-firm-crusoe-buys-rival-great-american-mining/