Sous le microscope : les coûts économiques et environnementaux du minage de Bitcoin

Hass McCook est ingénieur agréé et fraîchement diplômé d'un MBA d'Oxford. Il effectue des recherches sur le Bitcoin depuis plusieurs mois et a récemment rejoint le conseil consultatif de la Fondation Lifeboat sur les nouveaux systèmes monétaires.

Ici, dans le premier d'une série d'articles sur la durabilité du bitcoin, il cherche à analyser les facteurs économiques et environnementaux impliqués dans le processus d'extraction de Bitcoin .

Il y a eu beaucoup d’incertitude autour de la durabilité du réseau Bitcoin , cette Technologies naissante fascinante étant confrontée à plusieurs affirmations non fondées selon lesquelles elle est hautement insoutenable d’un point de vue social, économique et environnemental.

J'ai donc entrepris des recherches pour réfuter ou étayer ces affirmations et fournir une comparaison d'ordre de grandeur de la durabilité relative du Bitcoin par rapport à la fois au secteur bancaire en place, à l'industrie de production d'or et au processus d'impression et de frappe de monnaie physique.

En fait, mes recherches ont révélé que les informations publiques largement disponibles réfutent fortement les affirmations selon lesquelles le Bitcoin n’est pas durable et montrent que les impacts sociaux, environnementaux et économiques ne représentent qu’une fraction infime des impacts que les systèmes monétaires et de richesse hérités ont sur notre société et notre environnement.

Les résultats de cette recherche ont maintenant été transformés en une série d'articles pour CoinDesk (dont celui-ci est la première partie) qui examinent les facteurs économiques et environnementaux de l'exploitation minière de Bitcoin .

Fraude transactionnelle

Étant donné que le Bitcoin résiste à la fraude transactionnelle et que toutes les transactions peuvent être tracées via son registre public, il n’y a pas d’externalités sociales négatives ni de coûts découlant directement ou indirectement de l’exploitation du Bitcoin .

Même si les adresses Bitcoin sont pseudonymes, une bonne équipe de détectives sera en mesure d'attraper un criminel qui n'a pas été professionnellement méticuleux dans la dissimulation de ses démarches, ce qui est très difficile à faire sur un registre public.

Le moindre manque de prudence permettra aux autorités d’identifier facilement n’importe qui, et les taux de détection des criminels seront bien supérieurs au taux de réussite de 1 % dont bénéficient les autorités dans la récupération de l’argent blanchi (Office des Nations Unies contre la drogue et le crime, 2008).

Hypothèses d'impact économique et environnemental

Le tableau ci-dessous présente quelques exemples de Technologies minière ASIC actuellement disponibles (Source : Wiki Bitcoin, 2014), ainsi que l'efficacité énergétique par GH de puissance de hachage.

En raison de la nature rapide et parfaitement compétitive du réseau Bitcoin , on suppose que les performances en termes de taux de hachage et de consommation d'énergie affichées par ces unités satureront bientôt le marché minier et seront très probablement dépassées de manière significative tous les six à douze mois.

** Les HashCoins ont connu plusieurs difficultés de production depuis la faillite de HashFast et T seront plus pris en compte.

*** Minerscube et Extolabs semblent être des escroqueries, en raison de leur consommation d'énergie et de leur taux de hachage inhabituellement faibles pour leur prix, et du manque d'informations sur leur réputation sur Internet. Quoi qu'il en soit, il est tout à fait envisageable de voir ces taux de hachage et ces chiffres de performance énergétique d'ici 6 à 12 mois (les chiffres de performance d'Extolabs encore plus tôt), ce qui contribuera à réduire davantage l'impact environnemental du réseau Bitcoin .

L'ASIC le plus performant du point de vue de la légitimité, de l'électricité et du prix est l'ASIC KNC Neptune, et le cas de base supposera que l'ensemble du réseau Bitcoin est alimenté par eux pour respecter les lois économiques de la concurrence parfaite et les hypothèses énumérées ci-dessus.

Coûts environnementaux de l'exploitation minière de Bitcoin

Avec un débit de hachage de 110 millions GH/s, le réseau a besoin de 0,7333 x 110 millions de watts = 80 666 kW. Cela équivaut à 80 666 kW x 24 h/jour x 365,25 jours/an = 707 120 500 kWh/an.

Cela équivaut à 2,54 millions de GJ/an et 424 725 tonnes de CO2/an.

À 100 $/MWh, cette électricité coûterait 70 712 000 $/an.

Le tableau ci-dessous montre différentes consommations d'énergie, empreintes carbone et coûts d'électricité en supposant une plage différente d'efficacité moyenne du réseau W/GH, mais en maintenant un taux de hachage du réseau de 110 millions.

Bien que le secteur du minage de Bitcoin soit théoriquement efficace et que les plus grands mineurs soient censés disposer des équipements les plus performants, cela n'est pas facile à prouver. La différence entre les mineurs les plus performants et les moins performants est évidente, et il est logique que les grands mineurs professionnels réinvestissent continuellement leurs bénéfices dans la mise à niveau de leurs équipements plusieurs fois par an.

Aux fins de cette étude comparative d’ordre de grandeur, je supposerai que l’industrie n’est pas efficace et que l’efficacité énergétique moyenne du réseau est élevée, soit 1,1 W/GH – 30 % moins efficace que les unités KnCMiner Neptune.

Cette généreuse allocation couvrira également l’impact de la production des ASIC, car plusieurs études montrent que la grande majorité de l’impact produit par l’électronique se produit pendant leur utilisation, et non pendant la production.

De plus, 98 % des déchets électroniques sont entièrement recyclables (MRI, 2014).

Coûts économiques de l'exploitation minière

Le cycle minier est difficile à interpréter car il dépend du prix du marché du Bitcoin.

À l'instar des grandes sociétés minières d'or, lorsque le prix du marché de l'actif sous-jacent chute, les mineurs ont tendance à conserver leurs actifs afin de limiter l'offre, ce qui entraîne une hausse des prix. Ceux qui T peuvent se le permettre arrêtent généralement leurs équipements et abandonnent le secteur minier.

Lorsque le prix du marché augmente, cela attire davantage de mineurs dans le jeu, augmentant le taux de hachage et la difficulté du réseau, ce qui nécessite des dépenses d'investissement supplémentaires de la part des mineurs en place, ce qui entraîne également des coûts d'exploitation plus élevés.

Tant que le prix du marché dépasse le coût de l’extraction, les mineurs entreront sur le marché, et tant que les coûts de l’extraction dépassent le prix du marché, les mineurs quitteront le jeu ou retiendront l’approvisionnement – tout comme le font les mineurs de matières premières physiques.

Les augmentations de difficulté ont été assez constantes au cours de l'année écoulée, avec des augmentations bimensuelles typiques du taux de hachage comprises entre 10 % et 20 % (BitcoinWisdom, 2014). De ce fait, la durée de vie utile de la plupart des équipements miniers n’est que d’environ trois à six mois.

Dépenses d'investissement

Théoriquement, en décomposant le taux de hachage de 110 millions de GH/s en unités ASIC KnCMiner Neptune équivalentes (3 000 GH chacune), cela donne environ 36 670 unités, au prix de 9 995 $ chacune, soit un total de 366,5 millions de dollars.

En supposant que ces dépenses soient effectuées deux fois par an, des dépenses d'investissement (CAPEX) d'environ 733 millions de dollars doivent être investies dans le réseau. Avec la récompense actuelle de 25 bitcoins par bloc toutes les 10 minutes, 1 314 900 bitcoins sont minés par an. Cela équivaut à des dépenses d'investissement annuelles de 733 millions de dollars / 1,3149 million de bitcoins = 557,45 dollars par Bitcoin.

En utilisant le mineur CoinTerra, moins efficace, comme moyenne de réseau de référence, le CAPEX annuel équivaudrait à 659,9 millions de dollars par an, soit 501,85 dollars par pièce.

Pour les besoins de ce rapport, je prendrai un chiffre moyen de 530 $ par pièce, soit 696,9 millions de dollars.

Dépenses opérationnelles

Comme calculé précédemment, les dépenses opérationnelles annuelles en électricité (OPEX) pour un réseau moyen CoinTerra seraient de 106,1 millions de dollars, soit 80,69 dollars par pièce.

En utilisant les chiffres de consommation de KnCMiner, les coûts de fonctionnement par pièce seraient de 70,71 millions de dollars, soit 53,77 dollars par pièce

Pour les besoins de ce rapport, je prendrai un chiffre moyen de 67,23 $ par pièce, soit 696,9 millions de dollars.

Coût total

En additionnant les dépenses d'investissement et d'exploitation, on obtient un coût d'extraction de Bitcoin de 597,23 $, soit un coût annuel total de 785,3 millions de dollars. Il est intéressant de noter qu'il s'agit du prix exact du Bitcoin au moment de la rédaction de cet article.

Il faut s'attendre à ce que le prix du Bitcoin augmente proportionnellement au coût des CAPEX et OPEX du réseau en fonction du taux de hachage à partir de maintenant.

Cela explique en grande partie la nature cyclique de la bulle du prix du marché du bitcoin et nous donne un aperçu des prix minimums locaux après l'éclatement d'une bulle du cycle du Bitcoin .

Maintenant que nous avons examiné le coût du minage de Bitcoin , il est temps de le comparer à celui de la génération d'autres réserves de valeur. Restez connectés pour le prochain article de la série, dans lequel Hass McCook examine la durabilité de l'extraction d'or.

Image de l'environnementvia Shutterstock