Rapport minier de CoinShares : La réduction de moitié et son impact sur le taux de hachage et les structures de coûts des mineurs

Intermédiaire1/25/2024, 2:59:54 AM
Cet article est une analyse détaillée de l'industrie minière de la crypto-monnaie et de la baisse de moitié du BTC.

Résumé

  • Croissance et problèmes de durabilité : Le réseau minier Bitcoin s'est développé de 90 % en 2023, ce qui soulève des questions sur sa durabilité environnementale et sa rentabilité, en particulier sur l'efficacité et le coût énergétique du réseau.
  • Dynamique de l'exploitation minière et tendances du taux de change (Hashrate) : Le mécanisme d'ajustement de la "difficulté" du minage de Bitcoin garantit l'inélasticité de l'offre. Après l'abattage, les mineurs dont les coûts sont les plus élevés peuvent être en difficulté en raison de la diminution de leurs revenus immédiats. Ce document évalue le coût moyen de production par bitcoin après le vêlage, avec des résultats montrant un coût moyen de 37 856 dollars américains.
  • Amélioration de l'efficacité du réseau minier : Malgré l'augmentation de la demande d'énergie du réseau, des améliorations significatives ont été apportées en termes d'efficacité. L'utilisation de données nonce a permis d'analyser l'efficacité de différents modèles d'extraction. Actuellement, l'efficacité moyenne du réseau est de 34 W/T, les projections montrant une baisse potentielle de 10 W/T d'ici à la mi-2026.
  • Exploitation minière de Bitcoin et impact sur l'environnement : Le minage de bitcoins utilise souvent de l'énergie résiduelle, généralement dans des endroits isolés. Selon Daniel Batten, environ 53 % de l'énergie utilisée pour le minage du bitcoin provient désormais de sources durables. L'exploitation minière de Bitcoin pourrait réduire de manière significative les émissions causées par le brûlage de gaz, un problème environnemental majeur.
  • Analyse financière des mineurs après la réduction de moitié : Les coûts de production et les structures de rentabilité des mineurs changeront après la réduction de moitié de 2024. Notre analyse se concentre sur les différentes structures de coûts des mineurs cotés en bourse et sur leur vulnérabilité à la réduction de moitié.
  • Conclusion et positionnement des mineurs : La plupart des mineurs seront confrontés à des défis liés aux coûts élevés du SG&A, ce qui nécessitera des réductions de coûts pour rester rentable. Seule une poignée de mineurs devrait être rentable si le cours du bitcoin reste supérieur à 40 000 dollars.

Croissance du réseau minier Bitcoin

Le réseau minier Bitcoin a connu une croissance fulgurante, avec une augmentation du hashrate de 104 % en 2023. Cette expansion rapide soulève des inquiétudes quant à sa durabilité, tant du point de vue de l'environnement que de la rentabilité du réseau minier. Le présent document vise à répondre à ces deux questions importantes. Nos résultats finaux concernant le coût moyen de production par bitcoin, après la réduction de moitié pour chaque mineur, sont présentés ci-dessous. Le coût moyen de production s'élève à 37 856 USD.

Si le minage de Bitcoin présente certains parallèles avec le minage traditionnel, en ce sens que de l'énergie est dépensée pour produire un actif de valeur, les similitudes s'arrêtent là. Le mécanisme unique d'autorégulation connu sous le nom d'ajustement de la "difficulté" dans l'exploitation minière du bitcoin garantit que l'offre reste strictement inélastique. À un certain moment du cycle de l'exploitation minière du bitcoin, les mineurs situés à l'extrémité supérieure de la courbe des coûts commenceront à souffrir, et le hashrate commencera à diminuer car les hausses de prix ne suffiront pas à compenser l'augmentation de la difficulté de l'exploitation minière.

Qu'il y ait 2 ou 2 millions de mineurs, la quantité de nouveaux bitcoins créés reste constante jusqu'au prochain événement de réduction de moitié. Si la puissance collective du réseau augmente de manière significative, la difficulté d'extraction s'ajustera à la hausse afin de maintenir les taux de production au même niveau, ce qui aura pour effet d'exclure du marché les mineurs dont les coûts sont les plus élevés. Notre analyse se concentre sur les différentes structures de coûts des entreprises minières cotées en bourse et sur celles qui sont les plus vulnérables aux effets de la réduction de moitié en avril 2024.

Pour prévoir l'évolution du hashrate, la meilleure méthode consiste à analyser les tendances historiques. Un raisonnement qualitatif suggère que la croissance sera en partie déterminée par le prix du bitcoin : une perspective de croissance positive pourrait encourager les mineurs à augmenter le hashrate, car ils considèrent que c'est rentable. Cependant, cela dépend des hypothèses sur les prix futurs.

L'examen des données historiques montre que l'activité minière a augmenté entre les périodes de réduction de moitié. Cependant, en raison de sa croissance exponentielle, il est difficile d'identifier un cycle clair - nous avons effectué un travail à ce sujet ici. Le hashrate ayant tendance à être un chiffre volatil, l'utilisation de l'écart par rapport à la tendance dans les données historiques donne des résultats plus précis que les méthodes purement qualitatives. Toutefois, un point essentiel est que la plupart des lignes de tendance intègrent des informations futures, ce qui signifie que la ligne de tendance que nous observons aujourd'hui aurait eu un aspect différent dans le passé. Par conséquent, la méthode la plus fiable consiste à calculer une ligne de tendance basée sur des données hors échantillon, qui ne sont pas influencées par des développements futurs.

Les données révèlent une régularité intrigante entre les cycles de réduction de moitié, ce qui indique que les pics actuels du hashrate ne sont pas inhabituels d'un point de vue historique à ce stade du cycle. Cette tendance est plus clairement illustrée dans le graphique ci-dessous, qui met en évidence la nature cyclique de ces changements.

Depuis la première réduction de moitié du bitcoin en 2012, suivie des réductions ultérieures de moitié en 2016 et 2020, une tendance s'est dessinée : le hashrate chute généralement d'environ 9 % en dessous de la ligne de tendance après la réduction de moitié, une situation qui dure en général environ six mois. L'année 2020 est quelque peu exceptionnelle, car cette période s'est considérablement prolongée en raison de l'interdiction de l'exploitation minière en Chine, ce qui a entraîné une chute de 42 % en dessous de la ligne de tendance. Néanmoins, on observe généralement une baisse initiale du taux de hachage, suivie d'une reprise au milieu du cycle, puis d'un regain d'activité environ un an avant la prochaine réduction de moitié.

Ce cycle est logique : pour rester compétitifs en prévision de la réduction de moitié, les mineurs augmentent leurs dépenses d'investissement, ce qui a pour effet de porter le hashrate à un niveau nettement supérieur à la tendance. Les mineurs perçoivent moins de revenus immédiats après une réduction de moitié, ce qui a un impact sur leurs cycles de dépenses en capital. Le cycle actuel n'est pas différent. Notamment, le pic de croissance du hashrate se produit souvent environ quatre mois avant la réduction de moitié, probablement en raison d'une "ruée vers le bitcoin" qui entraîne une augmentation de la difficulté d'extraction, ce qui pousse les mineurs et les plates-formes d'extraction dont les coûts de production sont plus élevés à se retirer. La difficulté actuelle de l'exploitation minière atteint des sommets historiques et s'aligne sur les pics "relatifs" observés dans les cycles précédents.

Quel est l'avenir du hashrate de Bitcoin ? En se basant sur les tendances historiques, on peut s'attendre à ce que le hashrate se normalise et revienne à la ligne de tendance d'environ 450EH/s (exahash par seconde) d'ici la réduction de moitié d'avril 2024. Il pourrait encore diminuer jusqu'à 410EH/s six mois plus tard. Ensuite, la ligne de tendance prévoit une forte augmentation du hashrate, qui atteindra environ 550EH/s d'ici à la fin de 2024.

Cette réduction de moitié risque d'exclure ceux qui se situent à l'extrémité supérieure de la courbe des coûts, laissant à ceux qui restent et qui disposent d'importantes liquidités une excellente occasion d'acquérir du matériel à un prix réduit. Ce scénario dépend fortement du fait que le prix dépasse ou non le coût moyen de production de chaque mineur, et nécessiterait probablement soit une baisse significative du prix, soit une baisse importante des frais de transaction, comme une baisse de l'utilisation de l'Ordinal.

L'amélioration de l'efficacité du réseau minier

La gamme d'équipements miniers actuellement utilisés pour le bitcoin est très variée et comprend un large éventail de niveaux de consommation d'énergie, de puissance et d'efficacité. Historiquement, cette diversité a rendu difficile la détermination de l'efficacité globale de la flotte minière. Karim Helmy, de CoinMetrics, a mené des recherches remarquables sur l'utilisation des données nonce pour l'empreinte matérielle. Pour ne pas entrer dans les détails techniques, il a été constaté que chaque modèle de mineur laisse une "trace de vapeur" distincte sur la chaîne de blocs Bitcoin. Cette signature unique peut ensuite être analysée pour déterminer la répartition des différents modèles d'exploitation minière au sein du réseau.

L'efficacité de chaque modèle de minage étant connue en termes de W/T (watts par térahash), il est possible de calculer l'efficacité globale de l'ensemble de la flotte de minage de bitcoins. Compte tenu de la progression relativement linéaire de cette trajectoire, il est également possible de projeter des tendances futures. Actuellement, le réseau affiche une efficacité moyenne pondérée de 34W/T. Rien que cette année, l'efficacité s'est améliorée de 8 % et, au cours des trois dernières années, elle a progressé de 28 %. Sur la base de ces tendances, on prévoit que d'ici à la mi-2026, le niveau d'efficacité pourrait atteindre 10 W/T grâce à l'amélioration continue de la conception des puces et à la mise en service de matériel d'exploitation minière plus efficace.

Le minage de Bitcoin recherche systématiquement les sources d'énergie les plus abordables, ce qui conduit souvent à l'utilisation d'énergies résiduelles, c'est-à-dire d'énergies qui ne peuvent pas être facilement vendues au réseau électrique existant. Il s'agit souvent de projets d'énergie renouvelable situés dans des endroits isolés. Par conséquent, les opérations de minage de Bitcoin ont de plus en plus tendance à utiliser de l'électricité provenant de sources durables. Selon les estimations de Daniel Batten, environ 53 % de l'énergie utilisée pour le minage du bitcoin provient désormais de sources durables. Cette proportion a dépassé celle de l'industrie financière, où, comme le fait remarquer Daniel Batten, on estime qu'environ 40 % seulement de la consommation d'énergie provient de sources durables.

Alors que le hashrate a considérablement augmenté récemment, l'efficacité du réseau, en revanche, continue de baisser (c'est-à-dire de s'améliorer).

Le nouveau niveau de détail des données nonce de CoinMetrics nous permet d'estimer les coûts annuels de l'énergie, qui sont remarquablement proches des estimations faites par l'Université de Cambridge.

Les données soulignent qu'en dépit d'améliorations significatives de l'efficacité, la demande d'électricité du réseau a atteint un niveau record de 115 térawattheures (TWh) sur une base annuelle, ce qui représente une augmentation de 44 % cette année. Toutefois, cette augmentation est relativement modeste par rapport à la croissance du hashrate, grâce aux améliorations continues de l'efficacité.

Les recherches de Daniel Batten sur l'intensité des émissions de l'industrie minière révèlent une diminution notable des émissions, bien que certaines des sources de données utilisées soient difficiles à suivre. Depuis 2021, les émissions sont passées de près de 600 grammes de CO2 par kWh à seulement 299 grammes de CO2 par kWh. Cette réduction est probablement attribuée à l'augmentation substantielle de l'utilisation d'énergie d'origine durable, qui est passée de 33 % en 2021 à 52 % aujourd'hui. Cette tendance se reflète dans une certaine mesure dans le mix énergétique du réseau ERCOT (Texas), où une part importante du minage de Bitcoin a lieu. Selon les données de l'IEEFA, les énergies renouvelables passeront de 20 % de l'énergie totale produite en 2017 à 31 % en 2023.

Le bitcoin peut contribuer à la réduction des émissions de carbone

Le torchage du gaz est un problème de plus en plus grave, comme le souligne un récent reportage de la BBC. Ce rapport a attiré l'attention sur le fait que les activités de forage pétrolier dans le Golfe, ainsi que la pratique associée du brûlage à la torche des excédents de gaz, représentent une menace plus importante pour des millions de personnes qu'on ne le pensait jusqu'à présent. Bien que le torchage soit préférable au dégazage sur le plan environnemental, puisqu'il réduit les émissions d'équivalent CO2 de 92 % selon Mesa Solutions, son utilisation généralisée reste un sujet de préoccupation. L'image de SkyTruth montre de manière frappante l'étendue de ce problème mondial, les points jaunes marquant de manière frappante les zones d'activité des torchères.

La Banque mondiale a estimé qu 'en 2022, environ 139 milliards de mètres cubes de gaz naturel ont été brûlés à la torche dans le monde. Cette quantité est comparable à la consommation totale combinée de gaz de l'Amérique centrale et de l'Amérique du Sud. Actuellement, la pratique conventionnelle du torchage du méthane entraîne l'émission de 59 grammes d'équivalent CO2 (CO2e) pour 1000 British Thermal Units (BTU), selon les données de Mesa Solutions. En revanche, l'utilisation d'un générateur d'électricité à turbine moderne n'émettrait que 22 grammes de CO2e par 1000 BTU. Cela représente une réduction de 63 % des émissions, ce qui la rend trois fois moins polluante qu'une voiture à essence.

Le principal problème du torchage réside dans le fait qu'il s'agit d'une énergie qui ne peut être stockée ou transportée de manière économique et qui est donc souvent brûlée. Cela se produit généralement dans des endroits isolés où il n'est pas pratique de se connecter à des réseaux électriques ou à des pipelines. Nous pensons que l'exploitation minière de Bitcoin pourrait contribuer de manière significative à la réduction des émissions causées par le brûlage à la torche. En effet, le matériel d'exploitation minière, ainsi que les générateurs nécessaires, peuvent être logés dans des conteneurs et exploités dans ces zones reculées, loin des réseaux électriques établis.

En outre, le brûlage à la torche entraîne souvent une plus grande incidence de glissements de méthane. Ce phénomène se produit lorsqu'une petite partie du gaz naturel ne parvient pas à brûler complètement et s'échappe donc dans l'atmosphère, une situation particulièrement fréquente en cas de vent. En revanche, les turbines sont connues pour avoir l'un des taux les plus faibles de glissement de méthane, ce qui minimise considérablement le risque de tels événements.

À l'heure actuelle, le brûlage de gaz contribue à l'émission d'environ 406 millions de tonnes de CO2 par an. Toutefois, si tout le gaz actuellement brûlé à la torche était utilisé pour l'extraction de bitcoins, ces émissions pourraient être réduites à environ 152 millions de tonnes de CO2. Alors que le brûlage à la torche représente actuellement 1,1 % des émissions mondiales de CO2, l'exploitation minière de bitcoins pourrait réduire les émissions mondiales de brûlage à seulement 0,41 % des émissions mondiales.

À l'heure actuelle, seuls 120 mégawatts (MW) environ de la capacité de minage de Bitcoin sont connus pour exploiter l'énergie du gaz rare. Par conséquent, l'exploitation minière de Bitcoin offre un potentiel significatif de réduction des émissions globales, si elle développe son utilisation de ce gaz torché qui serait autrement gaspillé.

L'impact de la réduction de moitié sur les mineurs de bitcoins

Dans cet article de recherche, nous avons estimé la moyenne pondérée du coût de production et du coût en espèces, qui s'élevaient respectivement à environ 16 800 $ et 25 000 $ par bitcoin pour le troisième trimestre 2023. Après l'événement de réduction de moitié, qui devrait se produire en avril 2024, ces coûts devraient passer à 29 300 et 38 100 dollars respectivement. Riot semble être le mieux placé pour faire face à ces changements en raison de ses structures de coûts efficaces et de sa longue durée de vie. Notre analyse des états financiers des mineurs cotés et privés repose sur l'hypothèse d'un prix du bitcoin de 40 000 dollars, la plupart des difficultés à venir pour les mineurs provenant probablement des coûts élevés des frais de vente, des frais généraux et des frais administratifs (SG&A).

Méthodologie

Notre approche de l'analyse financière pour le troisième trimestre 2023 a consisté à élaborer un compte de résultat consolidé ajusté. Cette normalisation a été appliquée aux opérations minières de 14 mineurs, dont 13 sont des entités cotées en bourse, représentant 21 % de toutes les opérations minières de Bitcoin par puissance de hachage, en décembre 2023, et ~28 % après le hachage, avec un taux de hachage du réseau de 450 EH/s. Nos données pour le troisième trimestre 2023 proviennent principalement d'informations publiquement disponibles dans les dossiers de la SEC, de rapports de production de sites web ou d'estimations le cas échéant.

Notre méthodologie comprend

  • Le coût des revenus représente le coût des revenus de l'auto-exploitation, principalement le coût de l'électricité.
  • SG&A élimine les dépenses non monétaires, telles que les rémunérations à base d'actions et les paiements uniques.
  • Les charges d'intérêt ne prennent en compte que les intérêts sur la dette, à l'exclusion des frais de location ou d'autres coûts financiers.

Après la réduction de moitié, les coûts directs de production et les seuils de rentabilité de l'exploitation changent radicalement, passant à 29 300 et 38 100 dollars. Ce changement est fonction de la réduction de moitié de la subvention globale. Notre méthodologie pour projeter les revenus et les dépenses est la suivante :

  • La part de marché du hashrate est déterminée par le hashrate projeté par chaque entreprise, exprimé en pourcentage de notre estimation de 450 EH/s de réseau au moment de la réduction de moitié, en utilisant une baisse approximative de 10 % à partir de 500EH/s.
  • Le coût de production est calculé à l'aide d'une méthode ascendante fondée sur l'efficacité de la flotte, le coût de l'électricité, les kWh utilisés (en prenant pour base les taux d'utilisation du troisième trimestre 2023) et le nombre de bitcoins extraits.
  • Les dépenses de SG&A sont supposées rester cohérentes avec celles du troisième trimestre 2023, étant donné que les dépenses de l'entreprise ne devraient pas changer de manière significative en raison de la réduction de moitié.
  • Les charges d'intérêt sont déterminées comme la somme des montants en principal (amortis si possible) multipliés par les taux d'intérêt périodiques.
  • Notre méthodologie complète garantit une analyse financière standardisée et comparable pour les scénarios avant et après le vêlage, afin d'orienter efficacement nos décisions opérationnelles.

Puissance de calcul du mineur

Toutes les dix minutes en moyenne, le réseau Bitcoin produit un bloc grâce à un mineur qui calcule correctement ("devine") le hachage (un nombre alphanumérique pseudo-aléatoire de 64 chiffres), le reste du réseau vérifiant son exactitude. Un mineur disposant de plus de hashrate (plus de plates-formes, donc plus de puissance de calcul) commande un plus grand pourcentage du hashrate du réseau et a donc plus de chances de créer un bloc et de gagner la subvention de bloc (actuellement de 6,25 bitcoins, mais qui sera réduite de moitié à 3,125 bitcoins vers avril 2024, en raison du "Halving"), plus les frais de transaction. Les mineurs s'engagent essentiellement dans une course aux armements pour acheter et brancher autant de machines que possible.

Plus un mineur dispose de plates-formes pour l'extraction autonome, plus le centre de données nécessaire est important (en mégawatts). Ces dépenses d'investissement importantes sont financées soit par des liquidités, soit par des fonds propres, soit par des dettes, ces dernières pouvant nuire au coût de production global des mineurs en raison de charges d'intérêts plus élevées et les exposer à des risques en cas de baisse du cours du bitcoin. Cela apparaît clairement dans le cas de Core Scientific, qui s'est placée sous le régime du chapitre 11 à la fin de 2022, ou de Mawson, qui n'a pas effectué de paiements sur son prêt Marshall, par exemple, selon ses déclarations du troisième trimestre 2023 (ces exemples ne sont pas exhaustifs).

Nombre de bitcoins produits

Le nombre de bitcoins produits fait partie intégrante de l'économie unitaire et de la structure des coûts de chaque mineur. Pour que les mineurs atteignent la même production de bitcoins qu'avant la réduction de moitié, il faudrait qu'ils doublent leur part de marché, ce qui est incroyablement difficile compte tenu de la croissance du hashrate du réseau d'environ 53 % (TCAC) au cours des trois dernières années, ou que la croissance du montant des frais perçus par bloc compense entièrement la réduction de la subvention par bloc causée par la réduction de moitié.

Coût de l'électricité

La structure des coûts des mineurs de bitcoins est fonction de deux facteurs : l'énergie et l'équipement. Les mineurs publics que nous suivons consomment une moyenne pondérée de 4,7 cents par kwh d'énergie. Cette énergie est achetée sur les marchés de gros, le plus souvent sur le marché au comptant ou à terme, ou négociée avec les fournisseurs d'énergie par le biais de contrats d'achat d'électricité (CAE), qui prévoient généralement un prix fixe de l'énergie, mais aussi des clauses d'achat ferme (take-or-pay). Les mineurs ont toutefois un meilleur contrôle sur leur parc de machines et peuvent réduire leur facture énergétique en investissant dans des machines plus efficaces qui consomment moins d'énergie pour chaque hash.

Parmi les mineurs publics que nous suivons, l'efficacité de l'ensemble de la flotte devrait également diminuer de 29W/T à 26W/T lors de la réduction de moitié. Un exemple de la manière dont les mineurs peuvent mettre à niveau leur flotte pour améliorer leur efficacité (c'est-à-dire réduire leur ratio W/T) peut être vu dans les dernières transactions de machines de CleanSpark et d'Iris Energy, dans lesquelles chacun a acheté respectivement 4,4EH/s et 1,4EH/s de mineurs Bitmain Antminer S21, avec des ratios d'efficacité de 17,5W/T, à un prix d'environ 14 USD/TH (USD par térahash).

La matrice ci-dessous montre que les S21 sont plus performants que tous les autres types de plates-formes dans tous les scénarios de prix de l'électricité et du hash, bien que les T21 soient un modèle plus récent, en raison d'un hashrate plus élevé (qui influe sur les revenus) et d'une consommation d'énergie plus faible (qui influe sur les dépenses).

Le graphique ci-dessous montre les changements dans l'efficacité de la flotte avant et après la mise à mort. Remarquez que, si la plupart des mineurs améliorent l'efficacité de leur flotte (W/T), leur structure de coûts directs ne s'améliore pas. En effet, comme nous l'avons déjà mentionné, les mineurs devront augmenter leur consommation d'énergie pour extraire la même quantité de bitcoins. Avant et après la chasse au phoque, les coûts d'électricité par bitcoin représentaient respectivement 68 % et 71 % de la moyenne pondérée de la structure des coûts en espèces, la légère augmentation étant principalement attribuée à l'échelle et à des prix de l'énergie légèrement plus élevés.

Chemin de roulement des mineurs

Nous définissons la piste comme le nombre de jours pendant lesquels les mineurs peuvent survivre en payant leurs dépenses opérationnelles en espèces en utilisant leurs réserves en espèces et en bitcoins. Il n'existe pas de stratégie de gestion de trésorerie standard dans l'ensemble du secteur. Certains accumulent autant de bitcoins que possible, ce que l'on appelle le "HODL", tandis que d'autres ne le font pas et choisissent de vendre leurs bitcoins au fur et à mesure qu'ils sont produits. Les mineurs bien capitalisés avec des soldes de bitcoins plus importants auront probablement une prime d'équité plus élevée dans un marché haussier, comme c'est le cas pour Riot. Cependant, la combinaison d'une faible piste et d'un coût élevé par bitcoin expose les mineurs tels que Stronghold aux dangers d'un faible prix du bitcoin.

Coût de production

Nous pensons que Riot, Marathon, Bitfarms et Cleanspark sont les mieux positionnés à l'approche de la réduction de moitié. L'un des principaux problèmes rencontrés par les mineurs est l'importance des coûts de SG&A. Pour que les mineurs atteignent le seuil de rentabilité, la réduction de moitié les obligera probablement à réduire les coûts de SG&A, faute de quoi ils pourraient continuer à enregistrer des pertes d'exploitation et devoir liquider leurs soldes HODL et d'autres actifs courants.

NB : Les chiffres d'Iris Energy et de Cormint sont basés sur les dossiers du deuxième trimestre 2023, les réunions de gestion et les rapports de production mensuels.

Conclusion

Notre analyse suggère que Riot semble être le mieux positionné pour naviguer dans les complexités de l'événement de réduction de moitié, principalement en raison de sa longue piste d'atterrissage, de son faible endettement, de ses coûts d'électricité et de son SG&A. La plupart des difficultés rencontrées par les mineurs découlent probablement des dépenses élevées de SG&A, qui devront probablement être réduites pour rester rentables.

Dans l'ensemble, à moins que le prix du bitcoin ne reste supérieur à 40 000 dollars, nous pensons que seuls Bitfarms, Iris, CleanSpark, TeraWulf et Cormint continueront à fonctionner de manière rentable. Tous les autres exploitants miniers vont probablement grignoter leur piste d'atterrissage, ce qui finira par entraîner une nouvelle dilution du prix des actions, étant donné qu'ils lèveront probablement des fonds propres ou convertiront des dettes.

NB : Iris Energy se base sur les déclarations du deuxième trimestre, Cormint se base sur les chiffres du deuxième trimestre.

Erratum : L'estimation de la croissance de la puissance de Marathon et les coûts associés par bitcoin ont été sous-estimés - corrigés pour refléter 33 EH, ce qui ramène le coût par bitcoin à 43 370 USD.

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Résumé

  • Croissance et problèmes de durabilité : Le réseau minier Bitcoin s'est développé de 90 % en 2023, ce qui soulève des questions sur sa durabilité environnementale et sa rentabilité, en particulier sur l'efficacité et le coût énergétique du réseau.
  • Dynamique de l'exploitation minière et tendances du taux de change (Hashrate) : Le mécanisme d'ajustement de la "difficulté" du minage de Bitcoin garantit l'inélasticité de l'offre. Après l'abattage, les mineurs dont les coûts sont les plus élevés peuvent être en difficulté en raison de la diminution de leurs revenus immédiats. Ce document évalue le coût moyen de production par bitcoin après le vêlage, avec des résultats montrant un coût moyen de 37 856 dollars américains.
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  • Conclusion et positionnement des mineurs : La plupart des mineurs seront confrontés à des défis liés aux coûts élevés du SG&A, ce qui nécessitera des réductions de coûts pour rester rentable. Seule une poignée de mineurs devrait être rentable si le cours du bitcoin reste supérieur à 40 000 dollars.

Croissance du réseau minier Bitcoin

Le réseau minier Bitcoin a connu une croissance fulgurante, avec une augmentation du hashrate de 104 % en 2023. Cette expansion rapide soulève des inquiétudes quant à sa durabilité, tant du point de vue de l'environnement que de la rentabilité du réseau minier. Le présent document vise à répondre à ces deux questions importantes. Nos résultats finaux concernant le coût moyen de production par bitcoin, après la réduction de moitié pour chaque mineur, sont présentés ci-dessous. Le coût moyen de production s'élève à 37 856 USD.

Si le minage de Bitcoin présente certains parallèles avec le minage traditionnel, en ce sens que de l'énergie est dépensée pour produire un actif de valeur, les similitudes s'arrêtent là. Le mécanisme unique d'autorégulation connu sous le nom d'ajustement de la "difficulté" dans l'exploitation minière du bitcoin garantit que l'offre reste strictement inélastique. À un certain moment du cycle de l'exploitation minière du bitcoin, les mineurs situés à l'extrémité supérieure de la courbe des coûts commenceront à souffrir, et le hashrate commencera à diminuer car les hausses de prix ne suffiront pas à compenser l'augmentation de la difficulté de l'exploitation minière.

Qu'il y ait 2 ou 2 millions de mineurs, la quantité de nouveaux bitcoins créés reste constante jusqu'au prochain événement de réduction de moitié. Si la puissance collective du réseau augmente de manière significative, la difficulté d'extraction s'ajustera à la hausse afin de maintenir les taux de production au même niveau, ce qui aura pour effet d'exclure du marché les mineurs dont les coûts sont les plus élevés. Notre analyse se concentre sur les différentes structures de coûts des entreprises minières cotées en bourse et sur celles qui sont les plus vulnérables aux effets de la réduction de moitié en avril 2024.

Pour prévoir l'évolution du hashrate, la meilleure méthode consiste à analyser les tendances historiques. Un raisonnement qualitatif suggère que la croissance sera en partie déterminée par le prix du bitcoin : une perspective de croissance positive pourrait encourager les mineurs à augmenter le hashrate, car ils considèrent que c'est rentable. Cependant, cela dépend des hypothèses sur les prix futurs.

L'examen des données historiques montre que l'activité minière a augmenté entre les périodes de réduction de moitié. Cependant, en raison de sa croissance exponentielle, il est difficile d'identifier un cycle clair - nous avons effectué un travail à ce sujet ici. Le hashrate ayant tendance à être un chiffre volatil, l'utilisation de l'écart par rapport à la tendance dans les données historiques donne des résultats plus précis que les méthodes purement qualitatives. Toutefois, un point essentiel est que la plupart des lignes de tendance intègrent des informations futures, ce qui signifie que la ligne de tendance que nous observons aujourd'hui aurait eu un aspect différent dans le passé. Par conséquent, la méthode la plus fiable consiste à calculer une ligne de tendance basée sur des données hors échantillon, qui ne sont pas influencées par des développements futurs.

Les données révèlent une régularité intrigante entre les cycles de réduction de moitié, ce qui indique que les pics actuels du hashrate ne sont pas inhabituels d'un point de vue historique à ce stade du cycle. Cette tendance est plus clairement illustrée dans le graphique ci-dessous, qui met en évidence la nature cyclique de ces changements.

Depuis la première réduction de moitié du bitcoin en 2012, suivie des réductions ultérieures de moitié en 2016 et 2020, une tendance s'est dessinée : le hashrate chute généralement d'environ 9 % en dessous de la ligne de tendance après la réduction de moitié, une situation qui dure en général environ six mois. L'année 2020 est quelque peu exceptionnelle, car cette période s'est considérablement prolongée en raison de l'interdiction de l'exploitation minière en Chine, ce qui a entraîné une chute de 42 % en dessous de la ligne de tendance. Néanmoins, on observe généralement une baisse initiale du taux de hachage, suivie d'une reprise au milieu du cycle, puis d'un regain d'activité environ un an avant la prochaine réduction de moitié.

Ce cycle est logique : pour rester compétitifs en prévision de la réduction de moitié, les mineurs augmentent leurs dépenses d'investissement, ce qui a pour effet de porter le hashrate à un niveau nettement supérieur à la tendance. Les mineurs perçoivent moins de revenus immédiats après une réduction de moitié, ce qui a un impact sur leurs cycles de dépenses en capital. Le cycle actuel n'est pas différent. Notamment, le pic de croissance du hashrate se produit souvent environ quatre mois avant la réduction de moitié, probablement en raison d'une "ruée vers le bitcoin" qui entraîne une augmentation de la difficulté d'extraction, ce qui pousse les mineurs et les plates-formes d'extraction dont les coûts de production sont plus élevés à se retirer. La difficulté actuelle de l'exploitation minière atteint des sommets historiques et s'aligne sur les pics "relatifs" observés dans les cycles précédents.

Quel est l'avenir du hashrate de Bitcoin ? En se basant sur les tendances historiques, on peut s'attendre à ce que le hashrate se normalise et revienne à la ligne de tendance d'environ 450EH/s (exahash par seconde) d'ici la réduction de moitié d'avril 2024. Il pourrait encore diminuer jusqu'à 410EH/s six mois plus tard. Ensuite, la ligne de tendance prévoit une forte augmentation du hashrate, qui atteindra environ 550EH/s d'ici à la fin de 2024.

Cette réduction de moitié risque d'exclure ceux qui se situent à l'extrémité supérieure de la courbe des coûts, laissant à ceux qui restent et qui disposent d'importantes liquidités une excellente occasion d'acquérir du matériel à un prix réduit. Ce scénario dépend fortement du fait que le prix dépasse ou non le coût moyen de production de chaque mineur, et nécessiterait probablement soit une baisse significative du prix, soit une baisse importante des frais de transaction, comme une baisse de l'utilisation de l'Ordinal.

L'amélioration de l'efficacité du réseau minier

La gamme d'équipements miniers actuellement utilisés pour le bitcoin est très variée et comprend un large éventail de niveaux de consommation d'énergie, de puissance et d'efficacité. Historiquement, cette diversité a rendu difficile la détermination de l'efficacité globale de la flotte minière. Karim Helmy, de CoinMetrics, a mené des recherches remarquables sur l'utilisation des données nonce pour l'empreinte matérielle. Pour ne pas entrer dans les détails techniques, il a été constaté que chaque modèle de mineur laisse une "trace de vapeur" distincte sur la chaîne de blocs Bitcoin. Cette signature unique peut ensuite être analysée pour déterminer la répartition des différents modèles d'exploitation minière au sein du réseau.

L'efficacité de chaque modèle de minage étant connue en termes de W/T (watts par térahash), il est possible de calculer l'efficacité globale de l'ensemble de la flotte de minage de bitcoins. Compte tenu de la progression relativement linéaire de cette trajectoire, il est également possible de projeter des tendances futures. Actuellement, le réseau affiche une efficacité moyenne pondérée de 34W/T. Rien que cette année, l'efficacité s'est améliorée de 8 % et, au cours des trois dernières années, elle a progressé de 28 %. Sur la base de ces tendances, on prévoit que d'ici à la mi-2026, le niveau d'efficacité pourrait atteindre 10 W/T grâce à l'amélioration continue de la conception des puces et à la mise en service de matériel d'exploitation minière plus efficace.

Le minage de Bitcoin recherche systématiquement les sources d'énergie les plus abordables, ce qui conduit souvent à l'utilisation d'énergies résiduelles, c'est-à-dire d'énergies qui ne peuvent pas être facilement vendues au réseau électrique existant. Il s'agit souvent de projets d'énergie renouvelable situés dans des endroits isolés. Par conséquent, les opérations de minage de Bitcoin ont de plus en plus tendance à utiliser de l'électricité provenant de sources durables. Selon les estimations de Daniel Batten, environ 53 % de l'énergie utilisée pour le minage du bitcoin provient désormais de sources durables. Cette proportion a dépassé celle de l'industrie financière, où, comme le fait remarquer Daniel Batten, on estime qu'environ 40 % seulement de la consommation d'énergie provient de sources durables.

Alors que le hashrate a considérablement augmenté récemment, l'efficacité du réseau, en revanche, continue de baisser (c'est-à-dire de s'améliorer).

Le nouveau niveau de détail des données nonce de CoinMetrics nous permet d'estimer les coûts annuels de l'énergie, qui sont remarquablement proches des estimations faites par l'Université de Cambridge.

Les données soulignent qu'en dépit d'améliorations significatives de l'efficacité, la demande d'électricité du réseau a atteint un niveau record de 115 térawattheures (TWh) sur une base annuelle, ce qui représente une augmentation de 44 % cette année. Toutefois, cette augmentation est relativement modeste par rapport à la croissance du hashrate, grâce aux améliorations continues de l'efficacité.

Les recherches de Daniel Batten sur l'intensité des émissions de l'industrie minière révèlent une diminution notable des émissions, bien que certaines des sources de données utilisées soient difficiles à suivre. Depuis 2021, les émissions sont passées de près de 600 grammes de CO2 par kWh à seulement 299 grammes de CO2 par kWh. Cette réduction est probablement attribuée à l'augmentation substantielle de l'utilisation d'énergie d'origine durable, qui est passée de 33 % en 2021 à 52 % aujourd'hui. Cette tendance se reflète dans une certaine mesure dans le mix énergétique du réseau ERCOT (Texas), où une part importante du minage de Bitcoin a lieu. Selon les données de l'IEEFA, les énergies renouvelables passeront de 20 % de l'énergie totale produite en 2017 à 31 % en 2023.

Le bitcoin peut contribuer à la réduction des émissions de carbone

Le torchage du gaz est un problème de plus en plus grave, comme le souligne un récent reportage de la BBC. Ce rapport a attiré l'attention sur le fait que les activités de forage pétrolier dans le Golfe, ainsi que la pratique associée du brûlage à la torche des excédents de gaz, représentent une menace plus importante pour des millions de personnes qu'on ne le pensait jusqu'à présent. Bien que le torchage soit préférable au dégazage sur le plan environnemental, puisqu'il réduit les émissions d'équivalent CO2 de 92 % selon Mesa Solutions, son utilisation généralisée reste un sujet de préoccupation. L'image de SkyTruth montre de manière frappante l'étendue de ce problème mondial, les points jaunes marquant de manière frappante les zones d'activité des torchères.

La Banque mondiale a estimé qu 'en 2022, environ 139 milliards de mètres cubes de gaz naturel ont été brûlés à la torche dans le monde. Cette quantité est comparable à la consommation totale combinée de gaz de l'Amérique centrale et de l'Amérique du Sud. Actuellement, la pratique conventionnelle du torchage du méthane entraîne l'émission de 59 grammes d'équivalent CO2 (CO2e) pour 1000 British Thermal Units (BTU), selon les données de Mesa Solutions. En revanche, l'utilisation d'un générateur d'électricité à turbine moderne n'émettrait que 22 grammes de CO2e par 1000 BTU. Cela représente une réduction de 63 % des émissions, ce qui la rend trois fois moins polluante qu'une voiture à essence.

Le principal problème du torchage réside dans le fait qu'il s'agit d'une énergie qui ne peut être stockée ou transportée de manière économique et qui est donc souvent brûlée. Cela se produit généralement dans des endroits isolés où il n'est pas pratique de se connecter à des réseaux électriques ou à des pipelines. Nous pensons que l'exploitation minière de Bitcoin pourrait contribuer de manière significative à la réduction des émissions causées par le brûlage à la torche. En effet, le matériel d'exploitation minière, ainsi que les générateurs nécessaires, peuvent être logés dans des conteneurs et exploités dans ces zones reculées, loin des réseaux électriques établis.

En outre, le brûlage à la torche entraîne souvent une plus grande incidence de glissements de méthane. Ce phénomène se produit lorsqu'une petite partie du gaz naturel ne parvient pas à brûler complètement et s'échappe donc dans l'atmosphère, une situation particulièrement fréquente en cas de vent. En revanche, les turbines sont connues pour avoir l'un des taux les plus faibles de glissement de méthane, ce qui minimise considérablement le risque de tels événements.

À l'heure actuelle, le brûlage de gaz contribue à l'émission d'environ 406 millions de tonnes de CO2 par an. Toutefois, si tout le gaz actuellement brûlé à la torche était utilisé pour l'extraction de bitcoins, ces émissions pourraient être réduites à environ 152 millions de tonnes de CO2. Alors que le brûlage à la torche représente actuellement 1,1 % des émissions mondiales de CO2, l'exploitation minière de bitcoins pourrait réduire les émissions mondiales de brûlage à seulement 0,41 % des émissions mondiales.

À l'heure actuelle, seuls 120 mégawatts (MW) environ de la capacité de minage de Bitcoin sont connus pour exploiter l'énergie du gaz rare. Par conséquent, l'exploitation minière de Bitcoin offre un potentiel significatif de réduction des émissions globales, si elle développe son utilisation de ce gaz torché qui serait autrement gaspillé.

L'impact de la réduction de moitié sur les mineurs de bitcoins

Dans cet article de recherche, nous avons estimé la moyenne pondérée du coût de production et du coût en espèces, qui s'élevaient respectivement à environ 16 800 $ et 25 000 $ par bitcoin pour le troisième trimestre 2023. Après l'événement de réduction de moitié, qui devrait se produire en avril 2024, ces coûts devraient passer à 29 300 et 38 100 dollars respectivement. Riot semble être le mieux placé pour faire face à ces changements en raison de ses structures de coûts efficaces et de sa longue durée de vie. Notre analyse des états financiers des mineurs cotés et privés repose sur l'hypothèse d'un prix du bitcoin de 40 000 dollars, la plupart des difficultés à venir pour les mineurs provenant probablement des coûts élevés des frais de vente, des frais généraux et des frais administratifs (SG&A).

Méthodologie

Notre approche de l'analyse financière pour le troisième trimestre 2023 a consisté à élaborer un compte de résultat consolidé ajusté. Cette normalisation a été appliquée aux opérations minières de 14 mineurs, dont 13 sont des entités cotées en bourse, représentant 21 % de toutes les opérations minières de Bitcoin par puissance de hachage, en décembre 2023, et ~28 % après le hachage, avec un taux de hachage du réseau de 450 EH/s. Nos données pour le troisième trimestre 2023 proviennent principalement d'informations publiquement disponibles dans les dossiers de la SEC, de rapports de production de sites web ou d'estimations le cas échéant.

Notre méthodologie comprend

  • Le coût des revenus représente le coût des revenus de l'auto-exploitation, principalement le coût de l'électricité.
  • SG&A élimine les dépenses non monétaires, telles que les rémunérations à base d'actions et les paiements uniques.
  • Les charges d'intérêt ne prennent en compte que les intérêts sur la dette, à l'exclusion des frais de location ou d'autres coûts financiers.

Après la réduction de moitié, les coûts directs de production et les seuils de rentabilité de l'exploitation changent radicalement, passant à 29 300 et 38 100 dollars. Ce changement est fonction de la réduction de moitié de la subvention globale. Notre méthodologie pour projeter les revenus et les dépenses est la suivante :

  • La part de marché du hashrate est déterminée par le hashrate projeté par chaque entreprise, exprimé en pourcentage de notre estimation de 450 EH/s de réseau au moment de la réduction de moitié, en utilisant une baisse approximative de 10 % à partir de 500EH/s.
  • Le coût de production est calculé à l'aide d'une méthode ascendante fondée sur l'efficacité de la flotte, le coût de l'électricité, les kWh utilisés (en prenant pour base les taux d'utilisation du troisième trimestre 2023) et le nombre de bitcoins extraits.
  • Les dépenses de SG&A sont supposées rester cohérentes avec celles du troisième trimestre 2023, étant donné que les dépenses de l'entreprise ne devraient pas changer de manière significative en raison de la réduction de moitié.
  • Les charges d'intérêt sont déterminées comme la somme des montants en principal (amortis si possible) multipliés par les taux d'intérêt périodiques.
  • Notre méthodologie complète garantit une analyse financière standardisée et comparable pour les scénarios avant et après le vêlage, afin d'orienter efficacement nos décisions opérationnelles.

Puissance de calcul du mineur

Toutes les dix minutes en moyenne, le réseau Bitcoin produit un bloc grâce à un mineur qui calcule correctement ("devine") le hachage (un nombre alphanumérique pseudo-aléatoire de 64 chiffres), le reste du réseau vérifiant son exactitude. Un mineur disposant de plus de hashrate (plus de plates-formes, donc plus de puissance de calcul) commande un plus grand pourcentage du hashrate du réseau et a donc plus de chances de créer un bloc et de gagner la subvention de bloc (actuellement de 6,25 bitcoins, mais qui sera réduite de moitié à 3,125 bitcoins vers avril 2024, en raison du "Halving"), plus les frais de transaction. Les mineurs s'engagent essentiellement dans une course aux armements pour acheter et brancher autant de machines que possible.

Plus un mineur dispose de plates-formes pour l'extraction autonome, plus le centre de données nécessaire est important (en mégawatts). Ces dépenses d'investissement importantes sont financées soit par des liquidités, soit par des fonds propres, soit par des dettes, ces dernières pouvant nuire au coût de production global des mineurs en raison de charges d'intérêts plus élevées et les exposer à des risques en cas de baisse du cours du bitcoin. Cela apparaît clairement dans le cas de Core Scientific, qui s'est placée sous le régime du chapitre 11 à la fin de 2022, ou de Mawson, qui n'a pas effectué de paiements sur son prêt Marshall, par exemple, selon ses déclarations du troisième trimestre 2023 (ces exemples ne sont pas exhaustifs).

Nombre de bitcoins produits

Le nombre de bitcoins produits fait partie intégrante de l'économie unitaire et de la structure des coûts de chaque mineur. Pour que les mineurs atteignent la même production de bitcoins qu'avant la réduction de moitié, il faudrait qu'ils doublent leur part de marché, ce qui est incroyablement difficile compte tenu de la croissance du hashrate du réseau d'environ 53 % (TCAC) au cours des trois dernières années, ou que la croissance du montant des frais perçus par bloc compense entièrement la réduction de la subvention par bloc causée par la réduction de moitié.

Coût de l'électricité

La structure des coûts des mineurs de bitcoins est fonction de deux facteurs : l'énergie et l'équipement. Les mineurs publics que nous suivons consomment une moyenne pondérée de 4,7 cents par kwh d'énergie. Cette énergie est achetée sur les marchés de gros, le plus souvent sur le marché au comptant ou à terme, ou négociée avec les fournisseurs d'énergie par le biais de contrats d'achat d'électricité (CAE), qui prévoient généralement un prix fixe de l'énergie, mais aussi des clauses d'achat ferme (take-or-pay). Les mineurs ont toutefois un meilleur contrôle sur leur parc de machines et peuvent réduire leur facture énergétique en investissant dans des machines plus efficaces qui consomment moins d'énergie pour chaque hash.

Parmi les mineurs publics que nous suivons, l'efficacité de l'ensemble de la flotte devrait également diminuer de 29W/T à 26W/T lors de la réduction de moitié. Un exemple de la manière dont les mineurs peuvent mettre à niveau leur flotte pour améliorer leur efficacité (c'est-à-dire réduire leur ratio W/T) peut être vu dans les dernières transactions de machines de CleanSpark et d'Iris Energy, dans lesquelles chacun a acheté respectivement 4,4EH/s et 1,4EH/s de mineurs Bitmain Antminer S21, avec des ratios d'efficacité de 17,5W/T, à un prix d'environ 14 USD/TH (USD par térahash).

La matrice ci-dessous montre que les S21 sont plus performants que tous les autres types de plates-formes dans tous les scénarios de prix de l'électricité et du hash, bien que les T21 soient un modèle plus récent, en raison d'un hashrate plus élevé (qui influe sur les revenus) et d'une consommation d'énergie plus faible (qui influe sur les dépenses).

Le graphique ci-dessous montre les changements dans l'efficacité de la flotte avant et après la mise à mort. Remarquez que, si la plupart des mineurs améliorent l'efficacité de leur flotte (W/T), leur structure de coûts directs ne s'améliore pas. En effet, comme nous l'avons déjà mentionné, les mineurs devront augmenter leur consommation d'énergie pour extraire la même quantité de bitcoins. Avant et après la chasse au phoque, les coûts d'électricité par bitcoin représentaient respectivement 68 % et 71 % de la moyenne pondérée de la structure des coûts en espèces, la légère augmentation étant principalement attribuée à l'échelle et à des prix de l'énergie légèrement plus élevés.

Chemin de roulement des mineurs

Nous définissons la piste comme le nombre de jours pendant lesquels les mineurs peuvent survivre en payant leurs dépenses opérationnelles en espèces en utilisant leurs réserves en espèces et en bitcoins. Il n'existe pas de stratégie de gestion de trésorerie standard dans l'ensemble du secteur. Certains accumulent autant de bitcoins que possible, ce que l'on appelle le "HODL", tandis que d'autres ne le font pas et choisissent de vendre leurs bitcoins au fur et à mesure qu'ils sont produits. Les mineurs bien capitalisés avec des soldes de bitcoins plus importants auront probablement une prime d'équité plus élevée dans un marché haussier, comme c'est le cas pour Riot. Cependant, la combinaison d'une faible piste et d'un coût élevé par bitcoin expose les mineurs tels que Stronghold aux dangers d'un faible prix du bitcoin.

Coût de production

Nous pensons que Riot, Marathon, Bitfarms et Cleanspark sont les mieux positionnés à l'approche de la réduction de moitié. L'un des principaux problèmes rencontrés par les mineurs est l'importance des coûts de SG&A. Pour que les mineurs atteignent le seuil de rentabilité, la réduction de moitié les obligera probablement à réduire les coûts de SG&A, faute de quoi ils pourraient continuer à enregistrer des pertes d'exploitation et devoir liquider leurs soldes HODL et d'autres actifs courants.

NB : Les chiffres d'Iris Energy et de Cormint sont basés sur les dossiers du deuxième trimestre 2023, les réunions de gestion et les rapports de production mensuels.

Conclusion

Notre analyse suggère que Riot semble être le mieux positionné pour naviguer dans les complexités de l'événement de réduction de moitié, principalement en raison de sa longue piste d'atterrissage, de son faible endettement, de ses coûts d'électricité et de son SG&A. La plupart des difficultés rencontrées par les mineurs découlent probablement des dépenses élevées de SG&A, qui devront probablement être réduites pour rester rentables.

Dans l'ensemble, à moins que le prix du bitcoin ne reste supérieur à 40 000 dollars, nous pensons que seuls Bitfarms, Iris, CleanSpark, TeraWulf et Cormint continueront à fonctionner de manière rentable. Tous les autres exploitants miniers vont probablement grignoter leur piste d'atterrissage, ce qui finira par entraîner une nouvelle dilution du prix des actions, étant donné qu'ils lèveront probablement des fonds propres ou convertiront des dettes.

NB : Iris Energy se base sur les déclarations du deuxième trimestre, Cormint se base sur les chiffres du deuxième trimestre.

Erratum : L'estimation de la croissance de la puissance de Marathon et les coûts associés par bitcoin ont été sous-estimés - corrigés pour refléter 33 EH, ce qui ramène le coût par bitcoin à 43 370 USD.

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