Les demandes énergétiques intensives de Bitcoin déclenchent une réaction cryptographique

L'installation minière Greenidge Generation Bitcoin, située dans une ancienne usine de charbon sur la rive du lac Seneca, New York. Ted Shaffrey / AP

Les énormes besoins énergétiques de l'exploitation minière de Bitcoin incitent certaines municipalités américaines à imposer des moratoires ou des interdictions pures et simples sur les installations de crypto-monnaie. L'activité minière de Bitcoin, préviennent les critiques, entraîne une hausse des prix de l'électricité et une renaissance de sources d'énergie plus sales.

Par Judith Lewis Mernit • 21 juin 2022

La première fois que Jackie Sawicky a appris qu'une opération minière Bitcoin arrivait à Corsicana, une ville rurale du Texas à 60 miles au sud de Dallas, c'était le 27 avril, lorsqu'elle est tombée sur une vidéo Facebook d'une réunion à la bibliothèque publique locale. Le conférencier invité était Chad Everett Harris, le vice-président exécutif optimiste de Riot Blockchain, une société minière Bitcoin basée à Castle Rock, Colorado. Chauve et confortablement dodu, Harris portait une veste de costume et une chemise à col ouvert sur un jean bleu et a livré son message avec la verve d'un conférencier motivateur.

"Nous venons à Corsicana pour construire la plus grande [installation minière Bitcoin] au monde", a annoncé Harris, décrivant le complexe de quatre bâtiments de 400 000 pieds carrés qui occupera 265 acres avec des machines à calculer. "Nous transformons l'énergie en opportunité."

Riot exploite déjà la plus grande mine de Bitcoin du pays à Rockdale, au Texas. Quand quelqu'un dans le public a demandé à Harris ce qui l'avait attiré à Corsicana, le siège du comté de Navarro (prononcé "Nah-verr-o" dans le langage local), il a répondu sans hésitation. "L'interrupteur Navarro!" a-t-il dit, faisant référence à une partie de la ligne de transmission de 345 kilovolts de 192 milles qui transporte l'électricité de l'ouest du Texas vers les parties orientales de l'État, où la demande est élevée. "Et de l'eau", a-t-il ajouté. "Vous pouvez payer cher pour apporter de l'électricité quelque part. Mais vous ne pouvez pas obtenir d'eau."

"Il nous a littéralement dit," dit Sawicky, "qu'il venait exploiter nos ressources."

Pour certaines personnes, Bitcoin - la plus précieuse et la plus connue des quelque 10 000 crypto-monnaies en circulation actuellement - n'est rien de plus qu'un système pyramidal ; pour d'autres, il représente l'avenir de l'argent : décentralisé, non réglementé et suivi sur un registre virtuel dans le cloud numérique que tout le monde peut inspecter, connu sous le nom de blockchain. Mais sa production consomme des quantités vertigineuses d'électricité. En mai 2022, la somme totale mondiale des opérations minières de Bitcoin avait un budget énergétique annuel presque égal à l'ensemble du pays d'Argentine, ou de la République tchèque, ou, selon l'indice de consommation d'électricité Bitcoin de l'Université de Cambridge, toutes les bouilloires à thé en Angleterre faisant bouillir de l'eau pendant 26 ans.

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Dans les climats plus chauds, l'extraction de crypto-monnaie par la méthode Bitcoin, connue sous le nom de "preuve de travail", a généralement besoin d'eau pour refroidir ces machines fonctionnant rapidement et à chaud pendant qu'elles jouent à la loterie Bitcoin (Riot dit qu'il utilisera une nouvelle technologie en Corse qui réduit la consommation d'eau). L'extraction de preuve de travail est essentiellement un jeu de devinettes à enjeux élevés : les ordinateurs passent toute la journée à lancer des nombres aléatoires à 64 chiffres jusqu'à ce que l'un corresponde au "bon" numéro, tel que déterminé par le protocole géré par consensus de Bitcoin. Sur le réseau mondial des serveurs Bitcoin, "vous avez 200 quintillions de suppositions chaque seconde de la journée sans interruption", explique Alex de Vries, chercheur à la School of Business and Economics de la Vrije Universiteit Amsterdam. "Et malgré cela, une seule machine réussit toutes les 10 minutes."

La bonne réponse est enregistrée sur la blockchain de Bitcoin, et le gagnant reçoit une récompense : 6,2 Bitcoins. Ce n'est plus autant d'argent qu'avant : dans le marasme actuel de la pièce, chaque pièce rapporte environ 20 000 $, contre un sommet d'un peu moins de 68 000 $ en novembre 2021.

L'installation minière Bitcoin de Riot Blockchain à Rockdale, au Texas, en construction en 2021. Mark Felix / AFP via Getty Images

En raison de sa forte demande en électricité, l'extraction de crypto-monnaie de preuve de travail n'a pas été bien accueillie dans tous les coins du monde. Les mineurs recherchent une énergie bon marché pour maximiser leurs profits, mais leurs activités énergivores font généralement grimper les coûts d'électricité pour tout le monde. Même lorsque les centrales minières fonctionnent à l'énergie renouvelable, les critiques disent qu'elles exploitent souvent les ressources énergétiques propres existantes au détriment des consommateurs ordinaires, qui sont alors obligés d'acheter de l'électricité plus chère et souvent plus sale.

À Bonner, dans le Montana, une petite ville du comté de Missoula, la société Bitcoin HyperBlock s'est créée en 2016 et a presque immédiatement commencé à couper l'approvisionnement en hydroélectricité de la communauté à partir du barrage Salish-Kootenai ; Le commissaire du comté, Dave Strohmaier, a qualifié la consommation d'énergie de l'usine de "grotesque" et égale jusqu'à un tiers de la demande des ménages du comté. HyperBlock a fait faillite lorsque Bitcoin a chuté au début de la pandémie de COVID. Le comté a ensuite promulgué une ordonnance de zonage unique en son genre exigeant, entre autres, que les cryptomineurs fournissent leurs propres nouvelles sources d'énergie renouvelables.

Un scénario similaire s'est déroulé dans le nord de l'État de New York. La région a d'abord attiré les cryptomineurs grâce à son approvisionnement abondant en électricité hydroélectrique bon marché provenant du projet d'électricité de Niagara de 2,6 gigawatts. En 2017, lorsque la société Bitcoin Coinmint s'est installée dans l'espace vacant derrière le Family Dollar Store à Plattsburgh, une ville de moins de 20 000 habitants, les coûts d'électricité représentaient un tiers de la moyenne nationale. Les mineurs de Bitcoin s'étaient enregistrés en tant que consommateurs industriels, explique Colin Read, professeur d'économie et de finance à l'Université d'État de New York, Plattsburgh, qui était également maire de Plattsburgh à l'époque. "Et notre tarif industriel était inférieur à 2 cents par kilowattheure, ce qui pourrait être le plus bas au monde."

Mais Plattsburgh, qui gère son propre service public municipal, a également un quota mensuel d'utilisation de l'électricité. Si la ville dépasse ce quota, elle doit aller chercher de l'électricité ailleurs, ce qui fait grimper les factures de tout le monde. À l'hiver 2018, les résidents qui chauffaient leur maison à l'électricité ont vu leurs coûts augmenter de 30 à 40 %, selon Read.

Plattsburgh a rapidement imposé un moratoire sur les nouvelles opérations de crypto-minage tandis que les responsables de la ville ont trouvé comment le rendre plus efficace. "Nous avons imposé une réglementation qui stipule que les mineurs de Bitcoin doivent recycler une partie de leur chaleur", déclare Read. Après cela, "ils n'étaient tout simplement plus intéressés à venir ici. Ils migrent toujours vers les endroits les moins réglementés".

L'exploitation minière de Bitcoin a été confrontée à des défis similaires dans d'autres pays. La Chine, bien qu'elle ait été autrefois le plus grand fournisseur mondial de puces intégrées spécifiques à une application utilisées dans le minage de crypto-monnaies, a déclaré illégales toutes les activités de monnaie virtuelle à l'automne 2021, en partie parce que le minage "produit de fortes émissions de carbone". (La banque centrale du pays souhaite également développer sa propre pièce numérique.) La compagnie d'électricité nationale islandaise, Landsvirkjun, qui attirait autrefois les mineurs de crypto-monnaie avec son énergie géothermique respectueuse du climat, a commencé à refuser l'électricité aux nouveaux mineurs à la fin de 2021. 021, puis à nouveau en décembre suivant, alors que les demandes de chauffage ont mis à rude épreuve son approvisionnement en électricité.

Ni la consommation d'énergie, ni l'eau, ni la volatilité du Bitcoin n'ont dissuadé les élus du Texas, qui ont accueilli l'industrie avec un enthousiasme effervescent. "La blockchain est une entreprise en plein essor dans laquelle le Texas doit être impliqué", a tweeté le gouverneur Greg Abbott l'été dernier après avoir promulgué un projet de loi reconnaissant la crypto-monnaie dans le code de commerce de l'État. (Le Texas a été le deuxième État à le faire, après le Wyoming.) Et les mineurs sont venus, se délectant des grands espaces de l'État, où les ventilateurs bruyants qui refroidissent leurs plates-formes de travail acharnées peuvent fonctionner sans déranger les voisins, et une énergie bon marché abondante maintient les frais généraux bas. Alors qu'autrefois la Chine abritait 75% de l'activité de crypto-minage, les États-Unis abritent désormais 40% de l'activité, et un quart de celle-ci se déroule au Texas.

Un garde armé patrouille dans des rangées d'ordinateurs lors d'une opération de crypto-minage à Bratsk, en Russie. Andrey Rudakov / Bloomberg via Getty Images

Trois jours après l'annonce de Harris à la bibliothèque de Corsicana, Jackie Sawicky a fondé Concerned Citizens of Navarro County pour rassembler l'opposition aux plans de Riot Blockhain pour Corsicana. Plus de 600 personnes ont signé une pétition pour arrêter la mine, et le groupe compte plus de 500 membres sur sa page Facebook, où Sawicky et d'autres publient des articles sur le réseau et les problèmes d'eau de leur État.

"Nous allons payer des factures d'électricité accrues pour mettre à niveau le réseau d'ERCOT afin d'accueillir ces endroits", dit-elle, faisant référence à l'opérateur de système indépendant du Texas, l'Electric Reliability Council of Texas. Le réseau s'est notoirement effondré sous la pression de la tempête hivernale Uri en 2021, coupant l'électricité à plus de 4 millions de foyers et d'entreprises, dont beaucoup dépendaient de l'électricité pour chauffer leurs bâtiments. Des centaines de personnes sont mortes d'une exposition au froid extrême ou de la défaillance de l'équipement médical.

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Harris a insisté dans les reportages sur le fait que l'exploitation minière n'utilise l'énergie excédentaire que lorsque la demande est faible ; lorsque le réseau est surchargé, ERCOT leur accorde des crédits pour l'arrêt, ce que les mineurs peuvent faire en quelques minutes. De cette façon, dit-il, la participation de Riot à la "réponse à la demande" peut en fait stabiliser le réseau instable et isolé d'ERCOT.

C'est au moins partiellement vrai, dit de Vries, le chercheur néerlandais. Mais la participation de l'entreprise à la réponse à la demande n'est pas exactement altruiste. Les documents déposés par Riot Blockchain auprès de la Securities Exchange Commission, souligne-t-il, indiquent clairement que la société ne paiera que 2,5 cents par kilowattheure pour son électricité, soit 10 à 11 cents de moins que le tarif résidentiel en vigueur. Ce chiffre "représente notre coût contractuel de l'énergie", confirme Trystine Payfer, porte-parole de Riot Blockchain, moins les crédits que l'entreprise gagne pour sa participation au programme de "réponse à la demande" du service public. Ce programme est une bonne affaire: cela signifie que, lorsque l'approvisionnement en électricité est limité et que Riot s'arrête volontairement, l'entreprise gagne des crédits pour l'électricité. Si les prix de l'électricité montent jusqu'à 9 dollars le kilowattheure, comme ils l'ont fait lors de la tempête hivernale de 2021, il pourrait être plus rentable de se débrancher du réseau que de continuer à exploiter Bitcoin.

"Notre fournisseur de services publics ne nous paie pas réellement le montant crédité chaque mois", souligne Payfer, "au contraire, nous avons le droit d'appliquer les crédits aux futures [factures]".

Néanmoins, soutient de Vries, il est difficile de voir comment cela ne fera pas augmenter les prix pour tout le monde. Le service public doit encore acheter l'électricité, note-t-il, et les crédits qu'il émet dans le cadre du programme de réponse à la demande proviennent du même pool d'argent que d'autres clients financent lorsqu'ils paient leurs factures.

"Nous avons un dicton ici au Texas", dit Sawicky. "Ne pisse pas sur mes bottes et dis-moi qu'il pleut. Et c'est à peu près ce qui se passe."

Toutes les communautés n'ont pas combattu l'exploitation minière de Bitcoin comme le groupe de Sawicky l'a fait. L'installation Rockdale de Riot Blockchain, initialement construite sur 100 acres autrefois boisés près de l'ancienne usine d'aluminium d'Alcoa, a été, selon la plupart des témoignages, une aubaine pour la communauté, qui était depuis longtemps une ville d'entreprise tournant autour de l'usine désormais fermée. "Nous avons reconstruit le refuge pour animaux", a déclaré Harris lors de la réunion de lancement de Corsicana. "Quand j'ai appris que les enfants n'avaient pas de lumières dans leurs parcs, nous avons mis des lumières dans les terrains de balle. Pendant un an, nous avons loué un hôtel entier." Bitdeer, une autre société minière Bitcoin, s'est installée à proximité et a acheté du matériel de ventilation d'urgence pour les pompiers volontaires de Rockdale.

Mais Corsicana, soutient Sawicky, est différent. "Les gens sont venus dans le comté de Navarro pour l'agriculture, l'élevage et les espaces ouverts. Nous avons de la faune. Nous avons deux paires de pygargues à tête blanche qui nichent et des tonnes d'oiseaux migrateurs. Je m'inquiète pour chacun d'eux."

Une centrale géothermique au Salvador qui alimente l'exploitation minière de Bitcoin sur place. VLADIMIR CHAMORRO TOBAR / AFP via Getty Images

Elle s'inquiète surtout des prix de l'électricité. Les prix de l'électricité au Texas ont déjà augmenté de 70 % par rapport à ce qu'ils étaient il y a un an. "Nous avons un taux de pauvreté de 15 % dans le comté de Navarro", note Sawicky. "Nous ne pouvons pas payer plus pour l'électricité que nous ne le faisons déjà."

Certains mineurs ambitieux de Bitcoin ont tenté d'éliminer leur pression sur les services publics en rachetant leurs propres centrales à combustibles fossiles pour alimenter leurs activités minières. La centrale électrique au charbon de Greenidge dans la région de Finger Lakes à New York, mise hors service en 2010 et relancée sept ans plus tard en tant que centrale au gaz, est devenue en 2021 une mine de Bitcoin alimentée au gaz ; À 120 miles à l'ouest, à North Tonawanda, le cryptomineur canadien Digihost a l'intention d'habiter une centrale électrique au gaz toujours opérationnelle en utilisant l'énergie de la centrale pour extraire sa monnaie.

Mais d'autres projets de ce type dans l'État de New York pourraient être en péril si la gouverneure Kathy Hochul signe un projet de loi en instance instituant un moratoire de deux ans sur la nouvelle crypto-extraction de preuve de travail à combustible fossile dans l'État. Le projet de loi, adopté par les législateurs de New York le 3 juin, est conçu pour donner à l'État le temps d'évaluer comment la technologie s'inscrit dans la loi sur le climat de 2019 de l'État, qui engage New York à 100% d'électricité à zéro émission d'ici 2040. La loi de l'État serait la première du pays à restreindre l'extraction de crypto-monnaie.

Read ne pense pas que le projet de loi en fasse assez. "Même si les mineurs de Bitcoin n'utilisent pas d'hydrocarbures", dit-il, "ils remplacent les énergies renouvelables" qui seraient utilisées à d'autres fins. "Et il n'y a pas de moyen facile de mesurer cela." Bitcoin, dit-il, continuera d'augmenter l'utilisation de l'énergie au gaz fossile dans l'État, que les mineurs utilisent ou non de l'énergie propre. Le gouverneur Hochul ne s'est pas non plus engagé à signer la législation. Elle et le maire de New York, Eric Adams, qui lui a demandé d'envisager un veto, ont reçu des dons importants de l'industrie de la cryptographie.

Il existe des moyens de réduire la consommation d'énergie et, par conséquent, l'impact climatique de l'extraction de crypto-monnaie. Certaines sociétés énergétiques ont élaboré des plans pour capturer le méthane fugitif provenant du forage pétrolier et gazier et le détourner vers des centrales électriques dédiées à l'exploitation minière de Bitcoin. Crusoe Energy a déjà commencé de telles opérations dans le Dakota du Nord et le Colorado et prévoit de s'étendre au Texas et au Nouveau-Mexique. Une autre société, JAI Energy, basée à Casper, dans le Wyoming, a été spécifiquement fondée pour tirer parti des gaz résiduaires pour extraire Bitcoin. Le processus pourrait théoriquement être un gain net pour le climat, car le méthane des champs pétrolifères est généralement brûlé à l'éther ou évacué, libérant des gaz à action rapide qui réchauffent la planète dans l'atmosphère.

Une alternative encore meilleure, dit Read, consiste à échanger l'extraction de preuve de travail contre un autre processus, connu sous le nom de "preuve d'enjeu". Il n'utilise pas des quantités exorbitantes d'énergie, car il n'implique pas des milliards d'ordinateurs prenant 200 quintillions de coups par seconde à un nombre aléatoire. "Au lieu d'essayer de gagner à la loterie en 10 minutes", explique-t-il, vous déposez un gros dépôt prouvant que vous avez un intérêt dans le résultat. "Vous vous assurez de ne pas corrompre le système" lorsque vous vérifiez une entrée sur la blockchain de la crypto-monnaie. Si vous ne parvenez pas à vérifier correctement, vous perdez votre investissement.

La preuve de participation "signifie que vous pouvez tout avoir en crypto sans avoir tous ces problèmes environnementaux", déclare Read. Plusieurs devises, telles que Cardano et Peercoin, utilisent exclusivement la preuve de participation ; Ethereum, la deuxième pièce la plus précieuse après Bitcoin, est en train de passer à la preuve de participation.

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En fait, "presque toutes les devises de crypto-monnaie sont extraites avec une preuve de participation en ce moment", déclare Read. "Nous n'en entendons tout simplement pas tellement parler parce que Bitcoin représente 99% de toute la capitalisation en crypto-monnaie." Il se peut qu'un jour vous obteniez des prêts automobiles et immobiliers sur un smartphone avec une monnaie numérique décentralisée. Mais cette monnaie ne sera probablement pas une preuve de travail Bitcoin énergivore.

"Bitcoin", dit Read, "est le modèle T de la crypto-monnaie".

Judith Lewis Mernit écrit sur l'énergie, l'environnement et la justice sociale depuis Los Angeles, en Californie. Son travail a été publié dans High Country News, The Atlantic, Sierra et Audubon. Retrouvez-la sur Twitter en tant que @judlew. En savoir plus sur Judith Lewis Mernit →

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