Bitcoin à l’assaut du méthane perdu

Cyril Fiévet
Cyberculture
13 juin 2021 à 15h30
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Plusieurs entreprises ont développé des solutions pour éviter de brûler du méthane, jusqu'alors gaspillé ou rejeté dans l'atmosphère par les puits de pétrole. En attendant que disparaisse l'exploitation pétrolière, Bitcoin peut-il la rendre plus propre ?

« Nous aidons les producteurs de pétrole et de gaz à réduire leurs émissions et à fonctionner plus efficacement ». C’est ainsi que Upstream Data , entreprise canadienne fondée en 2017, décrit sa mission. Sa solution ? « Coupler des datacenters modulaires de minage Bitcoin à des moteurs à gaz naturel, pour convertir l'énergie perdue en travail utile tout en la monétisant ».

Et la démarche est loin d’être isolée, en tout cas en Amérique du Nord. Aux Etats-Unis, Great American Mining « monétise le gaz gaspillé, irrécupérable et sous-évalué dans l'industrie pétrolière et gazière, en l'utilisant comme source de production d'énergie pour l'extraction de bitcoins ». EZ Blockchain propose également « une solution pour le problème actuel du gaspillage d’énergie sur les champs de pétrole » à base de containers abritant des mineurs Bitcoin, tout comme le fait Giga Energy Solutions au Texas depuis fin 2020.

Le fléau du flaring

Pour comprendre l’intérêt de ces solutions, il faut savoir comment fonctionne l’extraction de ressources fossiles. En particulier, quand on retire le pétrole brut des couches souterraines, il contient du gaz, jusqu’alors présent sous forme liquide mais qui, du fait des différences de pression, s’échappe sous forme gazeuse en remontant à la surface. De grandes quantités de gaz sont ainsi libérées en permanence : sur certains puits, l’extraction d’un mètre cube de pétrole peut conduire à libérer plusieurs dizaines voire centaines de mètres cubes de gaz naturel...

Il existe différentes façons d’utiliser ce gaz, comme le stocker, le réinjecter dans les sous-sols ou le convertir en combustible via pétrochimie (transformer le méthane en méthanol par exemple). Mais en pratique, ces solutions sont lourdes et coûteuses, et la grande majorité des exploitations pétrolières ne les utilisent pas. Après tout, le gaz n'est qu’un effet de bord de l’extraction pétrolière, dont la seule finalité reste... le pétrole. Et comme une large part de ce gaz est du méthane, hautement dommageable pour l’environnement, le laisser s’échapper dans l’air n’est pas une option. Ce gaz est donc tout simplement brûlé, sans autre forme de procès et sans qu’il ne soit transformé en une quelconque source d’énergie.

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© Copyright Richard Webb, Creative Commons

Ce principe, appelé « torchage du gaz » (ou en anglais « gas flaring », plus usité) se traduit par les torchères de feu que l’on voit surplomber les puits de pétrole, les plates-formes pétrolières offshore ou les raffineries. Même si l’industrie pétrolière souligne que libérer ce gaz dans l’atmosphère sans le brûler serait bien pire en terme d’impact environnemental, beaucoup arguent que le flaring est à la fois un gaspillage d’énergie et une véritable catastrophe écologique.

De fait, les chiffres donnent le tournis. Comme le note la Banque mondiale, « des milliers de torchères sur les sites de production de pétrole partout dans le monde brûlent environ 140 milliards de mètres cubes de gaz naturel par an, provoquant l'émission de plus de 300 millions de tonnes de CO2 dans l'atmosphère ». Une énorme gabegie, puisque « si cette quantité de gaz était utilisée pour la production d'électricité, elle pourrait fournir environ 750 milliards de kWh d'électricité, soit plus que la consommation électrique annuelle actuelle de l’ensemble du continent africain ». Au plan écologique, la facture est lourde : à lui seul, le flaring représente presque 1% des émissions globales de CO2. Et à cela s’ajoute le fait que les torchères ne sont pas parfaites et ne brûlent que 97 ou 98 % des gaz, ce qui signifie que 2 ou 3% du méthane — un gaz contribuant jusqu’à 80 fois plus que le CO2 au réchauffement climatique — s’échappe dans l’atmosphère sans être brûlé.

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Le site SkyTruth.org permet de visualiser les torchères actives en temps réel

Pour endiguer ce fléau, la Banque mondiale a lancé en 2015 « Zero Routine Flaring by 2030 », une initiative internationale pour inciter à l’arrêt complet du flaring de routine d’ici à 2030 (il existe également du flaring occasionnel, par exemple pour des opérations de maintenance ou de sécurité, mais qui concerne des volumes bien moindres). 

Reste à savoir comment s’y prendre pour mettre un terme à une pratique vieille de 150 ans. Et c’est là que Bitcoin entre en jeu.

Mining contre flaring

Comme le soulignait le Forum économique mondial (WEF) en février dernier, « mettre un terme au flaring d’ici 2030 est possible — mais cela coûterait de l’ordre de 100 milliards de dollars ». Et toutes les technologies envisagées pour le faire ne sont pas économiquement viables. « Les petites unités de production d'électricité modulaires, les unités de gaz naturel liquéfié modulaires montées sur camion et les systèmes intégrés de gaz naturel comprimé sont des alternatives viables au torchage, mais elles peuvent être coûteuses, voire déficitaires, pour un opérateur », rappelle le WEF. Or, Bitcoin peut changer la donne.

Pour Great American Mining (GAM) , le fait de s’allier, pour les producteurs de pétrole et de gaz d’un coté et les mineurs Bitcoin de l’autre, « coule de sens ». « Les producteurs d’énergie qui cherchent à accroître leurs revenus peuvent le faire en vendant leur gaz aux mineurs Bitcoin. Mieux encore, s’ils ont un peu plus le goût du risque, ils peuvent utiliser leur gaz pour extraire eux-mêmes des bitcoins, dégageant plus de valeur du contenu énergétique de leur gaz qu'ils ne le pourraient par N'IMPORTE QUEL autre mécanisme », explique l’entreprise. En somme, Bitcoin apporte une incitation financière à éviter le flaring. Comme le souligne GAM, « éliminer les déchets est incroyable. Le faire d'une manière qui rend également les producteurs d’énergie plus rentables est une véritable aubaine ».

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De installations modulaires pour miner - © Great American Mining

Et cette aubaine pourrait aussi se vérifier au plan écologique. « Bitcoin apporte une solution au gaspillage et torchage de gaz, depuis toujours source de déchets dans l’industrie du pétrole et du gaz. Cela peut avoir un impact environnemental considérable au fil du temps et c’est une solution totalement évolutive », résume Upstream Data . Le plus petit mineur Bitcoin qu’elle propose, fonctionnant sur un groupe électrogène au gaz naturel de 50 kW, « élimine plus de170 000 mètres cubes de méthane par an », assure-t-elle, tandis que « certains producteurs de pétrole utilisent des moteurs de taille 10 fois supérieure, donc éliminent 10 fois ce volume de gaz résiduaires »

Beaucoup des entreprises proposant de limiter le flaring via le mining Bitcoin soulignent combien la convergence des deux mondes arrive à point nommé. « Il faudrait des années pour développer et construire toutes les infrastructures nécessaires pour résoudre le torchage à grande échelle », note EZ Blockchain, qui souligne combien sa solution alternative, à base de containers mobiles et modulaires, peut être déployée rapidement et sans le moindre investissement initial de la part du producteur pétrolier ou gazier. Les containers sont installés en 24 ou 48 heures et, sans être connectés au grid électrique, génèrent des bitcoins dès qu’ils sont mis en marche — tout en éliminant le flaring du gaz utilisé pour les alimenter.

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Les effets du mining : moins de flaring - © Great American Mining

L’intérêt récent pour ces solutions tient toutefois aussi à l’augmentation significative du cours du bitcoin. Comme le décrit le PDG de EZ Blockchain, « les industriels du pétrole et du gaz étaient peu attirés par Bitcoin en 2018 ». Mais, alors que s’accentue fortement la pression gouvernementale et médiatique sur la question climatique et environnementale, les moyens pour limiter ou stopper le flaring sont toujours aussi coûteux, tandis que Bitcoin s’est démocratisé et son cours a explosé. En juin 2018, un bitcoin plafonnait à 8 000 $, mais il vaut quatre fois plus aujourd’hui. Même si elle reste liée à la volatilité de la cryptomonnaie sur les marchés, l’équation financière n’est donc pas comparable — Bitcoin est plus « attirant » aujourd’hui, d’autant qu’il jouit désormais du soutien appuyé d’entrepreneurs, d’institutions ou de responsables publics.

Le datacenter comme alternative au flaring

Le principe d’utiliser du gaz habituellement gaspillé ou brûlé ne se limite du reste pas à Bitcoin. Crusoe Energy propose toute une gamme de datacenters captant l'énergie gaspillée pour alimenter des systèmes informatiques avancés, que ce soit dans le domaine de l’intelligence artificielle et du deep learning, du calcul scientifique ou du minage de cryptomonnaies.  

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Sa solution « d’atténuation numérique du torchage » élimine jusqu’à 98% du méthane et 63% de l’équivalent CO2, par rapport au flaring. Et l’entreprise est en plein essor : opérant déjà 40 containers mobiles minant des bitcoins, elle compte en avoir rapidement une centaine tout en doublant ses effectifs, après une levée de fonds de 128 millions de dollars en avril 2021.

Et les gros acteurs de l’industrie pétrolière semblent attirés par ce type de solutions, en tout cas en Amérique du Nord. Comme le note Reuters , au moins deux gros producteurs de pétrole cotés en bourse, dans le Dakota du Nord et au Canada, utilisent déjà Bitcoin pour limiter leur flaring, tout comme le plus gros producteur de pétrole de l’état du Montana. Et de nouvelles lois incitant fiscalement les producteurs de pétrole à générer de l’électricité sur site pour éviter le flaring ont été récemment adoptées par plusieurs états, ce qui pourrait encore accroître l’intérêt de cette industrie pour les datacenters et le cryptomining.

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Les containers pour miner sont souvent déconnectés du grid - © EZ Blockchain

Le (faux ?) problème écologique de Bitcoin

Bitcoin pourrait donc s’avérer une solution inédite et utile pour aider à résoudre l’épineux problème du flaring. Mais, à l’inverse, le gaspillage et la pollution inhérentes à l’industrie pétrolière pourraient aussi être une opportunité pour Bitcoin.

En mai dernier, Elon Musk avait relancé le débat ancien de l’impact écologique de Bitcoin, en annonçant que Tesla acceptera les paiements en bitcoin quand le mining sera plus respectueux de l’environnement. L’annonce a suscité une forte controverse et semble avoir renforcé les clivages. D’un côté, les détracteurs de Bitcoin estiment qu’il représente une gabegie énergétique et un désastre écologique pour la planète,  sachant qu’une partie du mining repose encore sur des centrales au charbon. De l’autre, de nombreux experts affirment au contraire que Bitcoin est une solution écologique , puisqu’il repose déjà pour une large part sur des énergies renouvelables (selon les études, entre 39 et 73% de l’électricité utilisée par Bitcoin provient d’énergies renouvelables) et permet en outre d’absorber des surplus énergétiques (notamment d’origine hydroélectrique) qui seraient perdus sans cela.

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Des mineurs Bitcoin qui tournent au gaz habituellement perdu © EZ Blockchain

Le problème du flaring ajoute une intéressante composante à la conversation. Comme le note GAM, « les mineurs Bitcoin peuvent désormais utiliser du gaz gaspillé ou sous-utilisé dans la chaîne de valeur du gaz naturel pour faire diminuer leur coût de consommation électrique jusqu’à 0 $ ». Du point de vue des mineurs Bitcoin, utiliser du gaz forcément bon marché, puisque de toute façon destiné à être brûlé sans contrepartie, peut donc s’avérer rentable tout en contribuant à limiter les émissions nocives — et à rendre Bitcoin « plus vert » (comme le souhaite Elon Musk , d'ailleurs).

Au plan global, l’enjeu est de taille. Comme le calcule Braiins , l’un des plus anciens mineurs Bitcoin en Europe, le flaring de gaz naturel aux Etats-Unis équivaut à environ 1520 milliards de BTU/jour (British Thermal Units), soit « une énergie perdue qui pourrait être utilisée pour générer 162 TWh/an d’électricité ». Or selon le Cambridge Center for Alternative Finance, Bitcoin utilise actuellement 116 TWh/an . Ce qui signifie que « le gaz gaspillé et brûlé en pure perte, rien qu’aux Etats-Unis, pourrait suffire à alimenter l'ensemble du réseau Bitcoin en électricité ».

Au final, on comprend que la consommation électrique de Bitcoin et le problème du flaring pourraient être de plus en plus étroitement liés — et que le sujet de l’impact environnemental de Bitcoin est plus complexe qu’il n’y paraît.

Modifié le 17/06/2021 à 17h36
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