Qu'est-ce qu'une blockchain négative en carbone ?

Un courant d'inquiétude actuel au sein du monde technologique est lié à l'émission de carbone et de polluants dus aux activités numériques, une préoccupation qui a atteint le monde des blockchains, donnant lieu au développement des fameuses blockchains à carbone négatif. Le but est dans tous les cas réduire au maximum les émissions de carbone et autres polluants, collaborant ainsi à la préservation de l'environnement de notre planète.

Pour y parvenir, la plupart des blockchains négatives en carbone recherchent une chose : consomment moins d'énergie en offrant plus de performances. Généralement, ils le font par le biais de mécanismes de consensus plus rapides et moins intensifs, comme dans le cas de Preuve de participation (PoS), Delegated Proof of Stake (DPoS), Proof of Authority (PoA) et l'utilisation de solutions BFT (Byzantine Fault Tolerance) plus rapides et plus permissives (au sens de moins tolérer ce type de panne). Un autre modèle pour y parvenir consiste à sidechains qui accélèrent les opérations et permettent à leurs utilisateurs d'effectuer des transactions avec des coûts énergétiques réduits.

Dans tous les cas, le développement de solutions de blockchain à carbone négatif vise toujours à construire des systèmes avec des niveaux de décentralisation plus faibles voire inexistants, mais qui, par conséquent, nous offrent plus de performances. Mais pourquoi est-ce si inquiétant maintenant ? Quelle est la portée et quels avantages/inconvénients offrent ces systèmes ? Eh bien, examinons cette situation.

Une préoccupation de plus en plus pertinente

Le souci de l'environnement est devenu un pilier fondamental pour de nombreuses industries. Certaines d'entre elles, très polluantes (comme la compagnie pétrolière) ont fait leur part pour rendre leurs activités, produits, sous-produits et déchets, dans une certaine mesure, moins polluants qu'ils ne devraient l'être sans un traitement adéquat.

Bien sûr, il y a des industries où un minimum effort pro-environnement elle a un impact élevé, mais dans d'autres, cet impact peut être minime, voire négligeable, quel que soit le montant d'argent qui peut être investi dans de telles activités. La principale raison de cette différence est précisément liée à notre progrès technologique, car c'est le point limite sur les technologies qui peuvent être appliquées pour optimiser les processus et les rendre moins polluants. 

C'est précisément cette avancée technologique qui a donné naissance à la blockchain à carbone négatif, ou plutôt blockchain à émissions réduites. Prenez par exemple des réseaux comme le Lightning Network. Oui ok Réseau Lightning S'appuyant sur Bitcoin, un réseau très énergivore, LN propose en effet des services avec des coûts énergétiques fortement réduits, tout en offrant rapidité et sécurité des opérations. Si nous ajoutons à cela le fait que la plupart des nœuds LN fonctionnent dans des environnements d'énergie renouvelable, nous envisageons alors une « chaîne de blocs » négative en carbone ou à faibles émissions (en fait, LN est une chaîne latérale). 

La même situation, par exemple, peut être observée dans Ethereum, qui a quitté le modèle PoW pour passer au modèle PoS, réduisant ses besoins énergétiques de plus de 97 % dans le processus. Dans les deux cas, les émissions et la consommation d'énergie ont été réduites, suivant leurs propres objectifs et feuille de route, mais avec un impact très similaire.

Points importants des réseaux de carbone négatifs

1. Bien que la consommation d'énergie soit réduite, de nombreuses blockchains négatives en carbone ont tendance à choisir des modèles qui recentrer ou, du moins, diminuer son degré de décentralisation. Ethereum en est peut-être l'exemple le plus clair, puisque le réseau est actuellement centralisé à des niveaux dangereux (plus de 50 % des nœuds sont aux États-Unis et déployés sur AWS). Ce schéma est répété avec plus ou moins d'impact dans d'autres réseaux, par exemple, Solana, Harmony, EOS, Polygon, Arbitrum, Algorand, Ripple, Polkadot, Avalanche, Cosmos, entre autres.
2. Modèles de consensus et algorithmes axés sur la vitesse et l'évolutivité, à plusieurs reprises ils ne sont pas si résistants et sûrs comme leurs homologues plus axés sur la justesse et une plus grande décentralisation. Un bon exemple de cela peut être vu entre Bitcoin et Solana. Bitcoin a été un réseau blockchain avec un haut niveau de sécurité et une disponibilité enviable de plus de 99% en 13 ans. En comparaison, Solana subit souvent des pannes et a même dû "redémarrer la blockchain" pour se remettre en marche. Bien sûr, cette situation a beaucoup changé et Solana a gagné en stabilité, mais le projet est toujours en version bêta, ce qui montre qu'il a besoin de beaucoup de développement.
3. Moins de décentralisation ouvre la porte à l'application de réglementations pouvant menacer la liberté d'accès aux services de la blockchain, favorisant ainsi la censure à ce sujet. Un exemple de cela peut être vu dans Ethereum, où plus de 70% des opérations effectuées sur le réseau passent désormais par un processus de conformité OFAC dans ses nœuds de validation. Dans MevWatch vous pouvez observer comment cette situation évolue en temps réel.

Une blockchain peut-elle vraiment être négative en carbone ?

Maintenant, la question demeure : une blockchain peut-elle vraiment être négative en carbone ? La réponse courte est : Non. La raison est simple : Toute activité dans le monde réel ou numérique porte toujours une empreinte carbone qui ne peut pas être effacée, même si vous optimisez le processus qui le rend possible à 100 %. En d'autres termes, toute activité porte toujours une empreinte polluante, qui peut être liée directement ou indirectement à l'activité et qui peut être optimisée ou non pour qu'elle génère le moins de pollution possible.

Mais expliquons cela de manière plus claire et plus concise. Prenons par exemple Ethereum et son système PoS. Ils ont certes réduit leur empreinte carbone en réduisant leur consommation d'énergie, mais ce n'est pas devenu une blockchain négative en carbone, en fait, elle n'a fait que transférer la consommation d'énergie directement liée à son fonctionnement à un tiers, hébergement de nœuds. 

Avec Ethereum en tant que réseau PoW, nous avons pu connaître la puissance de calcul du réseau et à partir de là, nous avons pu extrapoler les données nécessaires pour savoir combien d'énergie est dépensée et combien de carbone cette consommation signifie. Nous avons pu connaître, même approximativement, la quantité de CO2 émise par Ethereum.

Mais maintenant, ce n'est plus possible car combien d'énergie une instance de machine virtuelle d'un nœud de validation Ethereum sur AWS consomme-t-elle réellement ? La vérité est que personne ne le sait avec certitude, car il s'agit d'un secret commercial d'Amazon, mais nous parlons de centaines de milliers de serveurs fonctionnant en même temps, nécessitant un refroidissement et un équipement de support gourmand en énergie.

En fait, ce secret a eu plusieurs tentatives d'étude avec certains estimations intéressantes qui arrivent à la même conclusion : il n'est pas possible de savoir exactement. À ce stade, Ethereum est passé d'un modèle auditable publiquement (où nous pouvions connaître approximativement la consommation du réseau avec une bonne marge de réussite) à un modèle gris, où une telle auditabilité n'est pas tout à fait possible et où la marge d'erreur est plus ancienne.

C'est en termes d'énergie, sans tenir compte du fait que le matériel et l'infrastructure ont besoin d'éléments qui doivent être créés et qui ont généralement aussi leur propre empreinte carbone : CPU, mémoires RAM, etc. C'est une réalité qui touche toute l'industrie technologique, qu'elle soit crypto ou non, où, par exemple, la création d'une puce nécessite une énorme dépense d'énergie et de ressources précieuses (par exemple, plus de 120 litres d'eau purifiée sont nécessaires pour fabriquer une seule puce et une usine peuvent nécessiter jusqu'à 50 MWh d'électricité par an).

Cette réalité est ce qui divise de nombreuses personnalités de la communauté et positionne mieux le concept de : blockchain à émissions réduites.

Examen approfondi de la consommation de minage de Bitcoin

Compte tenu de tout cela, nous pouvons voir que différentes industries cherchent à s'adapter à une préoccupation de plus en plus pertinente dans notre monde : protéger notre environnement et l'avenir de la planète Terre. Et c'est une réalité qui se reproduit dans le monde de la blockchain. Prenons comme exemple l'impact que le minage de crypto-monnaie a sur le monde au niveau des émissions de carbone. Pour cet exemple, nous utiliserons Bitcoin et l'index Indice de consommation d'électricité de Cambridge Bitcoin (CBECI).

Selon les données recueillies par cet indice, jusqu'en 2021, Bitcoin a consommé 305 TWh d'énergie, 2021 étant l'année avec la consommation la plus élevée, avec un total de 104,89 TWh d'énergie consommée cette année-là. Cela signifie qu'un tiers de toute la consommation d'énergie cumulée de Bitcoin a été réalisée en une année, celle de 2021. Mais c'est de la consommation. Combien d'émissions de CO2 cela signifie-t-il ?

Pour cela nous prenons cette formule :

Émission de CO2 = 884,2 livres de CO2/MWh × 1 tonne métrique/2,204.6 1 kg × 1/(0.073-1) MWh produit/distribué × 1,000 MWh/XNUMX XNUMX kWh

Émission de CO2 = 4.33 × 10-4 tonnes métriques de CO2/ kWh

Il permet de calculer l'émission moyenne de carbone en tenant compte de la consommation d'énergie (décrite en MWh), sans tenir compte des énergies renouvelables ou nucléaires. Bien sûr, cette formule est une moyenne et vous devez comprendre qu'il existe d'autres facteurs qui affectent l'émission, mais cela nous donnera une idée de "la quantité de CO2 que Bitcoin a émise pendant 13 ans d'existence".

Ainsi nous avons cela :

Consommation d'énergie BTC = 305 TWh = 305.000.000 XNUMX XNUMX MWh

Émission de CO2 BTC = (Consommation d'énergie BTC * 884,2 lb de CO2/MWh) × 1 tonne métrique/2,204.6 1 livres × 1/(0.073-1) MWh produit/distribué × 1,000 MWh/XNUMX XNUMX kWh

Émission de CO2 BTC = (305.000.000 884,2 XNUMX MWh * XNUMX livres de CO2/MWh) × 1 tonne métrique/2,204.6 1 livres × 1/(0.073-1) MWh produit/distribué × 1,000 MWh/XNUMX XNUMX kWh

Émission de CO2 BTC = 131.959,55 2 tonnes métriques de COXNUMX

En d'autres termes, il semble que BTC et son exploitation minière soient une machine à pollution parfaite. Mais si nous examinons les données sur les émissions mondiales, nous constatons que le monde entier, rien qu'en 2021, a émis un total de 37,12 milliards de tonnes métriques de CO2, donc ceux 131.959,55 tonnes métriques de CO2 émises par BTC sur 13 ans, ne représente que 0,0004 % de toutes les émissions totales de CO2 dans le monde en une seule année (2021).

Mais ce sont des données un peu fausses. La réalité est qu'une bonne partie du minage de Bitcoin se fait en utilisant des énergies renouvelables et donc neutre en carbone (sans émission de CO2). En effet, l'Université de Cambridge indique qu'environ 37% de toute la consommation énergétique de Bitcoin (35% de ces 305 TWh) est d'origine renouvelable et donc neutre en carbone. Pendant ce temps il Conseil minier Bitcoin (BMC) indique qu'en 2021 au moins, 56% de l'exploitation minière de Bitcoin était neutre en carbone.

Conclusions

La question de la consommation d'énergie et la empreinte carbone des blockchains C'est une question complexe et controversée. Mais la réalité est que même si les développements qui cherchent à réduire l'empreinte carbone sont bons, ils ne peuvent pas simplement être ignorés et détruire la décentralisation et la sécurité qui blockchain il nous permet. Tomber dans le panneau reviendrait à perdre tous les progrès de cette technologie et ce qu'elle a à offrir au monde.

Des solutions telles que celles proposées par Bitcoin (avec un réseau PoW à forte consommation et une sidechain à faible consommation) peuvent sembler controversées du fait de leur "forte consommation", mais au vu des données précitées, force est de constater que cette forte consommation n'en est pas une. , et qu'en réalité il y a des émetteurs de carbone beaucoup plus pertinents et dangereux, qui ne sont même pas cités. 

Dans tous les cas, il est toujours bon de garder à l'esprit la prémisse de "ne pas faire confiance, vérifier", non seulement avec les transactions blockchain, mais aussi avec ce que l'on peut lire dans de nombreux médias sur cette situation sur la blockchain et son impact réel sur le environnement atmosphère.