Pourquoi Crypto Mining a besoin d’énergie nucléaire


Les opposants à la crypto-monnaie citent souvent son empreinte énergétique et polluante comme principales raisons contre son adoption. Cependant, les synergies naturelles entre l’extraction de crypto-monnaie et l’énergie nucléaire pourraient éliminer complètement ce problème.

Les cryptomonnaies sont des monnaies numériques sécurisées par cryptographie. Contrairement à l’argent physique, comme les dollars, les crypto-monnaies ne sont pas frappées par les institutions nationales. Au lieu de cela, ils sont créés grâce à des algorithmes complexes qui se déroulent sur des réseaux informatiques. Bien que toutes les crypto-monnaies n’aient pas une fonction spécifique, les plus précieuses, telles que BTC et ETH, existent principalement pour effectuer des transactions financières intégrées dans la blockchain – l’enregistrement de transaction cryptographique.

Dr Florent Heidet est responsable scientifique d’un grand établissement public de recherche. Il a travaillé sur des technologies nucléaires avancées pendant plus de 15 ans, contribuant à de nombreux types de technologies avancées de réacteurs nucléaires. Dr Milos Atz est ingénieur nucléaire dans une grande institution de recherche publique où il travaille sur une variété de projets de recherche avancés sur l’analyse des réacteurs et la gestion des déchets.

Récemment, les valeurs de nombreuses crypto-monnaies ont monté en flèche, en partie en raison d’une acceptation accrue ainsi que de spéculations sur la future concurrence entre un système financier décentralisé basé sur les crypto-monnaies et le système financier centralisé existant contrôlé par les banques et les gouvernements.

L’augmentation incroyable de la valeur de la crypto-monnaie, associée à la facilité de contribuer au processus d’extraction de crypto-monnaie avec du matériel informatique commun, a entraîné un nombre toujours plus important de mineurs rejoignant les réseaux de crypto-monnaie. L’augmentation du nombre de mineurs profite au système en décentralisant davantage, et donc en sécurisant, la crypto-monnaie.

La plupart des principales crypto-monnaies fonctionnent selon le schéma de preuve de travail (PoW). Dans PoW, les mineurs se font concurrence pour exploiter les ressources informatiques afin d’effectuer des transactions de crypto-monnaie et reçoivent en retour une récompense sous la forme de la crypto-monnaie qu’ils activent. Bien qu’il existe des alternatives écoénergétiques au schéma PoW telles que les schémas de preuve de participation (PoS) ou de preuve d’espace, ces méthodes n’ont pas encore été largement adoptées par les principales crypto-monnaies.

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La consommation totale d’énergie utilisée par l’exploitation minière dans les principales crypto-monnaies est de dizaines de gigawatts électriques, ou GWe, en fonction de la taille actuelle du réseau et de la puissance moyenne de l’équipement minier. C’est à peu près la même que la demande d’électricité de la Suède ou du Montana. Les nouvelles générations de matériel informatique sont plus efficaces et réduisent progressivement la consommation d’énergie par hashrate, mais la rentabilité élevée de l’exploitation minière attire plus de participants, entraînant une augmentation nette de la puissance globale utilisée par le réseau. En effet, tant que les coûts combinés de l’électricité et du matériel restent inférieurs à la valeur de la crypto-monnaie générée, les réseaux et leur consommation électrique continueront de croître et dépasseront bientôt celle de la plupart des pays.

Bien que l’extraction de crypto-monnaie nécessite d’énormes quantités d’énergie, le processus lui-même n’est pas directement polluant. Les besoins en ressources naturelles se limitent à ce qui est nécessaire pour fabriquer du matériel informatique et produire de l’électricité pour les opérations minières. L’extraction de crypto-monnaie est un processus 24h/24 et 7j/7 utilisant une puissance constante avec un temps d’arrêt minimal. De plus, les grandes exploitations minières peuvent nécessiter plus de 100 mégawatts de puissance pour des installations ayant l’empreinte d’une usine de taille moyenne. Les opérations minières ont besoin d’une alimentation électrique très fiable et dense.

L’impact environnemental de la production d’électricité dépend en grande partie de la source utilisée. Les principaux impacts comprennent les émissions de carbone et la pollution atmosphérique provenant de la combustion de combustibles fossiles. Le mélange de sources de production d’électricité disponibles dépend fortement de la région et du moment où les mineurs de crypto-monnaie achètent de l’électricité au réseau, et l’impact environnemental est lié au mix énergétique local. L’empreinte carbone de la crypto-monnaie est la plus importante si le réseau est alimenté principalement par des combustibles fossiles.

Les gros titres concernant les liens entre les crypto-monnaies et l’impact environnemental associé à l’exploitation minière sont devenus courants, et les décisions géopolitiques qui en ont résulté ont nui à leurs valorisations. Cette dynamique devrait concerner l’industrie de la cryptographie, et les participants de l’industrie devraient rechercher des sources d’électricité plus propres afin de minimiser son impact sur l’environnement.

Pour garantir une part d’électricité décarbonée, les opérations d’extraction de crypto-monnaie peuvent rechercher des accords avec des opérateurs de réseau locaux ou des producteurs d’électricité. Certaines exploitations minières de crypto-monnaie plus importantes peuvent choisir de posséder et d’exploiter leurs propres installations de production d’électricité.

Les sources disponibles d’électricité sans carbone comprennent les énergies renouvelables (principalement éolienne et solaire), l’hydroélectricité et l’énergie nucléaire. L’hydroélectricité est géographiquement limitée et dépendante de la saison, ce qui laisse les énergies renouvelables et l’énergie nucléaire comme les options les plus techniquement matures. L’intermittence des énergies renouvelables signifie qu’elles nécessitent de grands systèmes de stockage d’énergie ou des sauvegardes de combustibles fossiles pour assurer l’approvisionnement constant en électricité nécessaire à l’exploitation minière. En raison de leur empreinte, la production d’énergie à grande échelle grâce aux énergies renouvelables dans les emplacements souhaités est beaucoup moins flexible que les autres sources d’énergie. Ces attributs font des sources renouvelables un partenaire énergétique moins attrayant pour l’extraction de crypto-monnaie.

Les demandes en énergie de l’industrie minière de la crypto-monnaie créent une opportunité unique de synergie avec l’énergie nucléaire. Les réacteurs nucléaires exploitent l’énergie des éléments de fission tels que l’uranium. Parce qu’il ne brûle pas de combustibles à base de carbone, l’énergie produite à partir de réacteurs nucléaires est sans carbone. En 2020, l’énergie nucléaire représentait 50 % de toute la production d’électricité sans carbone aux États-Unis

Les émissions de gaz à effet de serre du cycle de vie de l’énergie nucléaire – y compris l’extraction de l’uranium, l’enrichissement et la fabrication du combustible – sont comparables à celles des autres sources d’électricité renouvelables, illustrées dans le graphique ci-dessous. En plus d’être sans carbone, l’énergie nucléaire passe désormais du kilowatt au gigawatt et présente deux caractéristiques particulières qui en font un partenaire de choix pour l’extraction de crypto-monnaie.

Premièrement, l’énergie nucléaire est extrêmement fiable. La fiabilité est mesurée par le « facteur de capacité », le rapport entre la production réelle d’électricité d’une centrale et la quantité d’électricité qu’elle pourrait produire si elle fonctionnait à 100 % de sa puissance sans interruption. L’énergie nucléaire aux États-Unis a le facteur de capacité le plus élevé de toutes les sources d’électricité. En tant que tel, le nucléaire est souvent décrit comme de l’électricité « de base » – toujours en marche, toujours en marche, répondant de manière fiable à la demande d’électricité. Pour les opérations de crypto-mining nécessitant une puissance constante, c’est un énorme avantage.

Deuxièmement, l’énergie nucléaire est incroyablement dense en énergie. Une seule réaction de fission produit plus d’un million de fois plus d’énergie qu’une seule réaction de combustion. En tant que tel, les besoins en combustible et en empreinte pour les réacteurs nucléaires sont très faibles. Cela se marie bien avec la compacité des installations de crypto-mining.

L’énergie nucléaire s’accompagne des stigmates des déchets nucléaires et des accidents nucléaires. Malgré quelques accidents nucléaires très médiatisés dans le passé, les centrales nucléaires restent l’une des constructions humaines les plus sûres, et l’énergie nucléaire est l’une des sources d’électricité les plus sûres. Alors que les déchets nucléaires sont inévitablement générés par des réactions nucléaires, une utilisation élevée des ressources conduit à des formes de déchets extrêmement compactes qui peuvent être gérées en toute sécurité avec une empreinte minimale. Dans le monde entier, les avantages de l’énergie nucléaire ont largement dépassé ses défis.

S’engager dans l’industrie en plein essor de la crypto-monnaie est également avantageux pour l’industrie nucléaire. Malgré la production d’électricité sans carbone et fiable, les centrales nucléaires luttent pour concurrencer le gaz naturel bon marché qui domine les marchés de l’électricité. En revanche, l’industrie de la crypto-monnaie exige spécifiquement les avantages uniques de l’énergie nucléaire, faisant des partenariats une opportunité idéale. Les coûts énergétiques annuels de la crypto-extraction représentent des dizaines de milliards de dollars, sur la base de la consommation totale d’électricité et des coûts d’électricité moyens aux États-Unis. La croissance du réseau de crypto-monnaie ne fera que propulser davantage les augmentations des coûts de l’énergie. Le fait que les valorisations des crypto-monnaies soient susceptibles d’augmenter souligne encore l’importance des partenariats d’énergie propre de crypto-monnaie.

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Une collaboration intentionnelle avec l’énergie nucléaire pourrait réduire le coût de l’électricité pour les opérations de crypto-minage. Le coût de production de l’électricité ne représente qu’une petite fraction du total, les diverses taxes, frais de transport et frais de livraison représentant le reste. Bien que l’énergie nucléaire n’offre pas le coût de production d’électricité le plus bas, le crypto mining tirerait pleinement parti de sa fiabilité, de sa densité énergétique et de sa flexibilité géographique. Les fermes de crypto-minage qui utilisent l’énergie nucléaire, soit en colocation avec des centrales existantes, soit en étant propriétaires de leurs propres centrales, paieraient moins pour leur électricité sans carbone qu’elles ne le feraient si elles achetaient de l’électricité à forte intensité de carbone du réseau.

Les partenariats entre la crypto-exploitation minière et les industries nucléaires ont déjà commencé à fleurir. Des rapports récents ont mis en évidence des accords conclus entre les opérations d’extraction de crypto-monnaie et les services publics nucléaires et les fournisseurs de réacteurs nucléaires. Compte tenu des synergies entre les demandes énergétiques de crypto-monnaie et l’énergie nucléaire, nous espérons que ces industries continueront à s’engager les unes avec les autres pour explorer des opportunités de croissance et de collaboration mutuellement bénéfiques.

Les opinions exprimées dans cet article sont celles des auteurs.

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