Pourquoi une énergie moins chère peut rendre l’exploitation minière de Bitcoin plus gaspilleuse

Alors que la folie de l’IA envahit le monde, la technologie domine les gros titres en raison de son appétit insatiable pour l’électricité. Selon l’Agence internationale de l’énergie (IEA), les centres de données alimentant l’IA ont consommé plus de 500 térawattheures (TWh) d’électricité en 2025, équivalents à ce que l’Allemagne génère en une année.

La consommation d’énergie de l’IA représente aujourd’hui environ 1,5 % de la production mondiale d’électricité. Mais avant que l’IA ne devienne le centre d’attention du public, le minage de Bitcoin (BTC ) était celui critiqué pour sa consommation d’énergie. Bien que les charges de travail d’IA dépassent probablement le minage de Bitcoin en consommation d’électricité, le minage de cryptomonnaies attire toujours une attention importante dans les débats sur l’énergie et les émissions.

Cette surveillance continue persiste malgré l’adoption par l’industrie de sources d’énergie à moindre coût et à faible empreinte carbone, notamment l’électricité renouvelable excédentaire, le gaz naturel en situation de surplus, la production éolienne et solaire réduite, ainsi que les programmes de réponse à la demande.

Alors que cette transition semble aligner les incitations économiques avec les objectifs environnementaux, en réduisant les coûts d’exploitation et les émissions grâce à une électricité moins chère et plus propre, la recherche suggère que ce n’est pas toujours le cas.

L’exploitation minière de Bitcoin devient plus propre, mais devient-elle plus verte ?

Le plus grand et le plus influent réseau de cryptomonnaies, Bitcoin, permet le transfert d’argent sans permission et résistant à la censure.

Pour ce faire, il repose sur le mécanisme de consensus décentralisé Proof‑of‑Work (PoW), où les mineurs rivalisent pour résoudre des puzzles cryptographiques afin d’obtenir la chance de valider les transactions et sécuriser la blockchain en échange de récompenses en BTC.

Le consensus PoW, comme le souligne la dernière étude, « constitue l’une des innovations numériques les plus importantes des dernières décennies », qui « permet le transfert de valeur décentralisé et sans confiance parmi des participants anonymes et intéressés, sans recourir à des intermédiaires de confiance ».

Ce processus répond au problème du double‑spending et rend Bitcoin hautement résistant à la fraude et à la censure, car un attaquant devrait contrôler la majorité de la puissance de calcul pour modifier la blockchain.

Ainsi, le minage sert de couche de sécurité économique du réseau Bitcoin. L’énorme effort de calcul de milliers de mineurs crée une barrière financière massive contre de telles attaques, rendant la blockchain fiable sans nécessiter de banque, de gouvernement ou d’entreprise.

Ce modèle de sécurité a toujours été un élément clé de Bitcoin, mais il est devenu encore plus vital à mesure que la cryptomonnaie est devenue une classe d’actifs de plusieurs billions de dollars.

Tout en étant essentiel pour sécuriser le réseau leader et introduire de nouvelles pièces en circulation, le minage de Bitcoin est un processus gourmand en ressources, principalement en électricité et en matériel de minage spécialisé.

Les mineurs doivent faire fonctionner des racks de puces spécialisées 24 h/24, consommant beaucoup d’électricité et générant des émissions de carbone importantes dans les régions fortement dépendantes des combustibles fossiles. De plus, le matériel lui‑même, les ASIC, devient économiquement obsolète en quelques années seulement. Cela oblige les mineurs à se tourner vers des machines plus récentes et plus rapides pour rester rentables, générant ainsi un flux constant de déchets électroniques.

Ces problèmes ont constamment été soulevés par les régulateurs et les groupes environnementaux, et en réponse, l’industrie crypto s’est orientée vers les énergies renouvelables et les sources d’énergie autrement gaspillées.

Selon le rapport récent du Cambridge Centre for Alternative Finance, plus de la moitié de l’électricité du Bitcoin (52,4 %) provient désormais de sources à zéro émission, contre 37,6 % en 2022.

Ces sources d’énergie durable comprennent l’hydroélectricité et l’énergie éolienne, qui mènent le classement avec 42,6 % de part. Par exemple, les juridictions riches en hydroélectricité comme le Paraguay sont devenues des pôles miniers importants grâce à des barrages qui génèrent plus d’énergie que le réseau local ne peut absorber. Le nucléaire représente également 9,8 %.

En plus des renouvelables, les mineurs se sont tournés vers l’énergie en surplus et en situation de blocage. Le gaz naturel qui serait autrement brûlé dans les puits pétroliers est capturé sur place et converti en électricité. Ainsi, la part du gaz naturel a augmenté de 13,2 points de pourcentage pour atteindre 38,2 % en trois ans, remplaçant le charbon, dont la part est tombée de 27,7 points de pourcentage à 8,9 % pendant cette période, devenant la principale source d’énergie utilisée dans le minage de Bitcoin.

Le méthane provenant des décharges est également intercepté avant de s’échapper comme puissant gaz à effet de serre. Parallèlement, au Salvador, les mineurs utilisent l’énergie géothermique tirée de l’activité volcanique.

De plus, les mineurs de Bitcoin ont participé à des programmes d’équilibrage du réseau, acceptant d’éteindre leurs machines en quelques secondes pendant les pics de demande en échange de crédits. En 2022, lorsque le Texas a connu une vague de chaleur intense, « presque toutes les opérations de minage de Bitcoin à l’échelle industrielle » ont arrêté leurs rigs et libéré 1 000 MW d’électricité pour être redistribués par le réseau. Ces développements ont contribué à rendre le minage de Bitcoin plus propre et plus économiquement efficace.

Les mineurs ont également réutilisé la chaleur générée par le minage, habituellement considérée comme un déchet. Par exemple, en Finlande, MARA a intégré le minage de Bitcoin aux systèmes de chauffage urbain existants, tandis qu’au Canada, Canaan explore le recyclage de cette chaleur pour des exploitations agricoles commerciales.

Avec les récompenses qui diminuent de moitié tous les quatre ans, passant de 3,125 BTC à 1,5625 BTC en avril 2028, de nombreux mineurs cotés en bourse ont diversifié leurs activités vers des secteurs adjacents tels que l’IA et le calcul haute performance (HPC) pour générer des revenus supplémentaires.

Malgré ces progrès, la question qui demeure est de savoir si l’accès à une électricité moins chère et plus propre, à du matériel plus efficace et à de nouvelles sources de revenus réduit réellement l’empreinte environnementale globale du réseau Bitcoin, comme les gains d’efficacité l’ont historiquement fait pour d’autres technologies numériques.

Le piège de la productivité : pourquoi l’efficacité ne réduit pas l’empreinte du Bitcoin

Afin de tester si les gains d’efficacité réduisent l’intensité des ressources et l’empreinte environnementale du réseau Bitcoin, l’étude intitulée “Bitcoin’s productivity trap¹” a construit un modèle économique formel du marché du minage et a constaté qu’ils ne le font pas, en raison de raisons structurelles plutôt qu’incidentelles.

Ce n’est pas ce qui se observe dans d’autres industries comme les technologies de l’information et les centres de données. Dans la plupart des applications informatiques, une électricité moins chère et du matériel plus efficace signifient que la même tâche peut être accomplie avec moins de ressources.

Mais ce n’est pas le cas du minage de Bitcoin, où des coûts d’entrée plus bas encouragent en réalité davantage d’activité minière.

Cela s’explique par le fait que les calculs effectués par les mineurs, qui consistent à faire des billions de suppositions chaque seconde pour trouver une sortie cible spécifique, n’ont aucune valeur en eux-mêmes. Cette activité n’existe que comme un signal coûteux qui empêche les attaques sur le réseau en les rendant extrêmement onéreuses.

« Dans les systèmes PoW, la sortie informatique — les hachages — n’a aucune valeur productive intrinsèque. Elle ne sert que de signal de coût qui soutient le consensus décentralisé », indique l’étude. « Contrairement à la transmission de données (Internet) ou au traitement de l’information (IA), où les résultats informatiques offrent une utilité directe, les hachages générés dans le PoW sont économiquement et fonctionnellement pertinents uniquement à cause du coût engagé dans leur production. »

Le résultat de tout ce calcul est fixe et ne s’accroît pas avec un calcul moins cher.

Étant donné que le minage est parfaitement concurrentiel, où le gagnant prend la récompense (actuellement 3,125 BTC par bloc plus les frais de transaction), toute réduction du coût de participation, qu’elle provienne d’une énergie excédentaire bon marché, de puces plus efficaces ou de nouvelles sources de revenus, attire simplement davantage de mineurs dans la course jusqu’à ce que les dépenses totales reviennent à leur niveau d’équilibre antérieur.

Avec le pool de récompenses également prédéterminé, la baisse des coûts de production n’augmente pas la valeur générée par le réseau. Mais ce qu’elle améliore, c’est la rentabilité du minage, attirant une puissance de calcul supplémentaire jusqu’à ce que la concurrence érode à nouveau les rendements excédentaires. Ici, les gains d’efficacité sont absorbés par une plus grande participation plutôt que par une productivité accrue.

Ainsi, le réseau se retrouve tout aussi sécurisé qu’auparavant, mais avec plus de matériel branché et plus d’électricité qui le traverse.

Cette dynamique est qualifiée de « piège de la productivité » par les auteurs, où les intrants s’étendent, mais la sortie ou la sécurité du réseau ne le fait pas. « Ce schéma (nettement) contraint la portée des réductions d’externalités grâce aux gains de productivité », ont écrit les auteurs.

En conséquence, le ratio ressource‑à‑sortie ne s’améliore jamais comme il le ferait pour d’autres technologies numériques telles qu’un centre de données plus efficace ou une usine plus efficace, différenciant fondamentalement le Bitcoin des industries conventionnelles.

Par exemple, l’IEA prévoit que le calcul IA représentera plus de la moitié de la croissance de la demande d’électricité aux États‑Unis d’ici 2030, mais comme le documente l’étude, l’efficacité algorithmique s’améliore à un rythme plus rapide, « par un facteur 2,5 par an », suggérant que, à l’instar des innovations précédentes, la demande énergétique croissante pourrait finalement se stabiliser grâce aux progrès technologiques.

Pour démontrer ce mécanisme, les auteurs ont examiné trois sources majeures de gains d’efficacité — l’énergie renouvelable excédentaire, le matériel de minage amélioré et les sources de revenus additionnelles — qui sont de plus en plus courantes dans l’industrie du minage.

Bien que les trois sources diffèrent technologiquement et économiquement, l’étude conclut qu’elles opèrent toutes via le même mécanisme concurrentiel : des coûts effectifs plus bas ou des revenus effectifs plus élevés encouragent des investissements miniers supplémentaires plutôt que de réduire l’utilisation agrégée des ressources. L’étude a déclaré :

« Dans le paradigme PoW, les gains d’efficacité élargissent systématiquement l’utilisation des ressources, car dans l’équilibre concurrentiel les réductions de coûts sont absorbées de façon endogène par un minage supplémentaire. L’échec réside dans le fait que les coûts externes ne sont pas internalisés dans les signaux de prix des mineurs, d’où le mécanisme d’incitation qui optimise contre le bien‑être social. »

Les limites environnementales de l’efficacité et la recherche de solutions

Dans les recherches les plus récentes, les auteurs n’ont pas pris en compte les améliorations de l’efficacité logicielle parce que les calculs de hachage PoW sont délibérément simples, conçus dans le but même d’imposer une concurrence probabiliste parmi les mineurs ; cette structure est intégrale au modèle de sécurité PoW, et la modifier signifierait un changement fondamental du mécanisme de consensus lui‑même.

À la place, ils ont étudié les externalités au sein de la contrainte PoW du Bitcoin, calibrant leur modèle à l’aide de données réelles, incluant les récompenses actuelles du Bitcoin, les prix de l’électricité industrielle au Texas, et le rig de minage Bitmain Antminer S21 Pro largement utilisé.

Ce qu’ils ont découvert, c’est que lorsque les mineurs utilisent une énergie renouvelable excédentaire bon marché au lieu d’électricité issue de combustibles fossiles, les émissions de carbone diminuent comme on pourrait s’y attendre et comme l’industrie l’a affirmé.

Mais ce n’est pas tout. Les auteurs ont soutenu que la réduction des coûts d’exploitation qui accompagne cela permet aux mineurs de déployer davantage de machines ASIC, ce qui augmente alors la consommation totale d’électricité et accélère le remplacement du matériel.

Ainsi, bien que les émissions puissent baisser, les déchets électroniques augmentent en raison d’une hausse significative du nombre de rigs de minage actifs, ce qui signifie que le matériel devient obsolète plus rapidement.

Le résultat environnemental global dépend donc de l’importance relative accordée aux émissions de carbone versus les déchets électroniques, plutôt que d’une amélioration uniquement grâce à une électricité plus propre.

Curieusement, le compromis devient plus prononcé à mesure que l’électricité devient plus propre. Dans un cas extrême d’énergie excédentaire essentiellement illimitée et quasi gratuite, le modèle montre que les émissions de carbone pourraient tomber à zéro, mais alors la flotte de rigs de minage doublerait et les déchets électroniques annuels augmenteraient en conséquence.

Mais la réalité est que lorsque l’électricité excédentaire remplace déjà largement la production à base de combustibles fossiles, les bénéfices carbone d’une substitution supplémentaire commencent à diminuer parce qu’il reste moins d’énergie fossile à remplacer.

Dans de tels scénarios, où l’électricité est déjà majoritairement renouvelable, une énergie à bas coût supplémentaire ne fait qu’étendre l’activité minière sans produire de réductions significatives des émissions. Dans ces circonstances, l’étude soutient que les externalités environnementales globales pourraient même augmenter parce que les déchets électroniques continuent de croître tandis que les opportunités de réduction supplémentaire du carbone disparaissent pratiquement.

De même, les améliorations de l’efficacité du matériel de minage et les nouvelles sources de revenus abaissent le coût du minage et élargissent la taille d’équilibre du réseau plutôt que de réduire son empreinte.

Au-delà de cela, le papier a également évalué les réponses politiques potentielles et leur efficacité.

Une des interventions politiques recommandées est une taxe pigouvienne² mondialement coordonnée sur l’énergie à forte intensité carbone qui peut réduire à la fois les émissions et les déchets électroniques en augmentant les coûts d’exploitation des mineurs, diminuant ainsi le nombre d’équipements de minage à l’équilibre, sans affaiblir la sécurité économique du Bitcoin. Elle ajoute :

« Comme l’effet de coût est plus important pour des niveaux élevés d’énergie fossile dans le réseau, l’efficacité sur les externalités dépend du mix énergétique. »

Mettre en œuvre une taxe pigouvienne multilatérale, cependant, représente un défi majeur depuis des décennies.

Ainsi, les auteurs avertissent que l’imposition unilatérale de la taxe, par seulement un sous‑ensemble de pays, peut se retourner contre elle, car le minage de Bitcoin est très mobile. Les mineurs peuvent se relocaliser presque sans friction là où l’électricité est la moins chère, comme cela s’est déjà produit. Le déplacement vers des juridictions sans taxe et avec une énergie plus carbonée augmenterait les émissions mondiales via des fuites de carbone plutôt que de les réduire.

« Les réglementations nationales unilatérales sont susceptibles d’aggraver les externalités en raison de la nature décentralisée du Bitcoin et de sa capacité à contourner la régulation locale », soutient le papier.

Pour les investisseurs, l’étude souligne que les technologies présentées comme rendant le minage de Bitcoin plus vert peuvent simultanément renforcer les opérateurs à bas coût tout en accélérant la concurrence du réseau, l’obsolescence du matériel, les exigences de capital et l’exposition réglementaire.

Pour l’industrie dans son ensemble, les conclusions mettent en garde contre la dépendance aux gains d’efficacité volontaires ou à un patchwork de réglementations nationales pour résoudre les problèmes environnementaux du minage. Au lieu de cela, l’étude pointe vers soit une tarification du carbone coordonnée à l’échelle internationale, une refonte de la distribution des récompenses de minage au sein du protocole, ou une option plus radicale consistant à abandonner le PoW, comme déjà prouvé faisable par Ethereum (ETH ), une voie que la communauté Bitcoin a montré peu d’appétit à suivre.

Entreprise à l’honneur : Riot Platforms

L’entreprise d’infrastructure numérique intégrée Riot Platforms (RIOT ) se concentre sur le développement et l’optimisation de ses actifs énergétiques via les segments Bitcoin Mining et Engineering.

Son segment Engineering fabrique des équipements de distribution d’énergie et des produits électriques sur mesure, en plus de fournir des infrastructures critiques aux gouvernements et aux clients commerciaux, desservant des clients dans les marchés des services publics, de la production d’énergie, des centres de données et des énergies alternatives.

Riot s’engage également à développer des capacités énergétiques pour les usages IA et HPC, à l’instar du secteur plus large du minage de Bitcoin, afin de contrer l’effet de la diminution des profits alors que les subventions de blocs continuent de décliner et que les coûts de production restent supérieurs au prix du marché.

Puis vient le segment Bitcoin Mining. Riot est l’une des plus grandes sociétés de minage aux États‑Unis, avec une capitalisation boursière de 8,179 milliards de dollars, et son modèle économique repose sur la logique de sécuriser l’énergie la moins chère possible et d’utiliser cet avantage de coût pour exploiter autant de matériel de minage que le bilan et le réseau le permettent.

En ce qui concerne la performance boursière de Riot, ses actions se négocient actuellement à 21,64 $, en hausse de 71,43 % depuis le début de l’année et de 55 % sur les douze derniers mois. Elle affiche un BPA (TTM) de -2,58 et un PER (TTM) de -8,39.

Quant à la performance financière du mineur de Bitcoin, il a déclaré un chiffre d’affaires total de 167,2 millions de dollars pour le trimestre de trois mois se terminant le 31 mars 2026, contre 161,4 millions de dollars au même trimestre l’année précédente.

Cela représente le premier trimestre où Riot a déclaré des revenus de centre de données, qui s’élèvent à 33,2 millions de dollars, comprenant 32,2 millions de dollars de revenus de services d’aménagement de locataires et 0,9 million de dollars de revenus de location opérationnelle.

« Le premier trimestre de 2026 marque un point d’inflexion décisif pour Riot, car nous sommes officiellement passés à un opérateur de centre de données actif et générateur de revenus », a déclaré le PDG Jason Les.

Plus important encore, l’entreprise a annoncé que Advanced Micro Devices (AMD ) a élargi sa capacité sur le campus de Riot à Rockdale, Texas. « Notre livraison continue de capacité initiale à AMD, et leur décision de doubler déjà leur empreinte avec une expansion de 25 MW, confirme notre capacité à exécuter à l’échelle institutionnelle avec les locataires les plus exigeants », a ajouté Les.

L’entreprise dispose désormais de 50 MW contractés avec AMD, avec la possibilité d’augmenter à 150 MW. Selon Riot, cet accord peut générer environ 636 millions de dollars sur une période de dix ans.

« Nous disposons de l’énergie sécurisée, de l’expertise de développement interne et des ressources financières importantes nécessaires pour capitaliser sur une forte demande du marché avec des locataires de haute qualité afin de générer une valeur actionnariale composée », a ajouté Les.

Les revenus d’Engineering s’élèvent à 22,2 millions de dollars. Parallèlement, les revenus du minage de Bitcoin étaient de 111,9 millions de dollars au T1 2026, contre 142,9 millions de dollars au T1 2025. Cette baisse a été provoquée par des prix moyens du BTC plus bas et une augmentation du taux de hachage du réseau mondial, mais a été partiellement compensée par une hausse du taux de hachage moyen opérationnel de l’entreprise.

L’entreprise a produit 1 473 BTC au cours du trimestre, avec un coût moyen de minage du Bitcoin, hors amortissement, de 44 629 $, soit une hausse de 1,87 % due à une augmentation de 24 % du taux de hachage moyen du réseau mondial, partiellement compensée par une hausse de 169 % des crédits d’énergie reçus au T1 2026.

Riot a déclaré une position de liquidité solide, avec 15 679 BTC à la fin mars 2026. Les avoirs restent largement inchangés à 15 680 BTC, le plaçant parmi les dix plus grandes sociétés publiques détenant des trésors de Bitcoin. L’entreprise a toutefois vendu 3 688 BTC au cours du T1. Elle a terminé le trimestre avec 282,5 millions de dollars en liquidités, dont 76,9 millions de dollars sont restreints.

Conclusion

Au cours de la dernière décennie, l’industrie du minage de Bitcoin a réalisé des progrès substantiels dans l’approvisionnement en énergie plus propre et moins chère. Cette transition est réelle, mais comme le souligne la nouvelle étude, il existe un « piège de productivité » au cœur de la conception PoW du Bitcoin, rappelant que de bons intrants ne produisent pas automatiquement de bons résultats lorsque le système sous‑jacent récompense la dépense en calcul pour elle‑même.

Pour relever les défis environnementaux associés au PoW, le simple fait de mieux s’approvisionner en énergie ne suffira pas ; il faut plutôt poursuivre les avancées technologiques, concevoir des marchés réfléchis et mettre en place des mesures politiques bien coordonnées.

Références

1. Gill, M., Stinner, J. & Tyrell, M. Bitcoin’s productivity trap. Energy Economics, 109505 (2026). https://doi.org/10.1016/j.eneco.2026.109505
2. ScienceDirect Topics. Pigouvian Tax. https://www.sciencedirect.com/topics/economics-econometrics-and-finance/pigouvian-tax