Bitcoin utilizza più elettricità di molti paesi. Come è possibile?

Per il prossimo futuro, è probabile che il consumo di energia di Bitcoin rimanga volatile finché il suo prezzo lo fa.

Un dispositivo elettronico mostra i prezzi di Bitcoin in un negozio Starbucks in cui la criptovaluta è accettata come metodo di pagamento, a San Salvador, El Salvador. (Reuters)

Scritto da Jon Huang, Claire O'Neill e Hiroko Tabuchi

Le criptovalute sono emerse come uno degli investimenti più accattivanti, ma da brividi, al mondo. Aumentano di valore. Si schiantano. Cambieranno il mondo, affermano i loro fan, sostituendo le valute tradizionali come il dollaro, la rupia o il rublo. Alcuni di loro prendono il nome da meme di cani.

E nel processo di semplice esistenza, le criptovalute come Bitcoin, una delle più popolari, utilizzano quantità sorprendenti di elettricità.

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Spiegheremo come funziona in un minuto. Ma prima, considera questo: il processo di creazione di Bitcoin consuma circa 96 terawattora di elettricità all'anno, più di quella utilizzata dalle Filippine, una nazione di circa 110 milioni.

Tale utilizzo, che è vicino al mezzo percento di tutta l'elettricità consumata nel mondo, è aumentato di circa dieci volte negli ultimi cinque anni.

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La rete Bitcoin utilizza circa la stessa quantità di elettricità dello stato di Washington in un anno.

E più di un terzo di ciò che il raffreddamento residenziale negli Stati Uniti consuma.

Più di sette volte più elettricità di tutte le operazioni globali di Google.

Così perché è così ad alta intensità energetica?

Per molto tempo, il denaro è stato pensato come qualcosa che puoi tenere in mano, ad esempio una banconota da un dollaro.

Valute come queste sembrano un'idea così semplice e geniale. Un governo stampa della carta e ne garantisce il valore. Poi lo scambiamo tra di noi con auto, barrette di cioccolato e calze a tubo. Possiamo darlo a chi vogliamo, o addirittura distruggerlo.

Su Internet, le cose possono diventare più complicate.

I tipi di denaro tradizionali, come quelli creati dagli Stati Uniti o da altri governi, non sono del tutto liberi di essere utilizzati nel modo desiderato. Banche, reti di carte di credito e altri intermediari possono esercitare il controllo su chi può utilizzare le loro reti finanziarie e per cosa possono essere utilizzate, spesso per una buona ragione, per prevenire il riciclaggio di denaro e altre attività nefaste. Ma ciò potrebbe anche significare che se trasferisci una grande quantità di denaro a qualcuno, la tua banca lo segnalerà al governo anche se il trasferimento è completamente in aumento.

Quindi un gruppo di liberi pensatori – o anarchici, a seconda di chi chiedi – ha iniziato a chiedersi: e se ci fosse un modo per rimuovere controlli come questi?

Nel 2008, una o più persone sconosciute che usavano il nome Satoshi Nakamoto ha pubblicato una proposta per creare un sistema di pagamento elettronico simile al contante che farebbe esattamente questo: eliminare gli intermediari. Questa è l'origine di Bitcoin.

Gli utenti Bitcoin non dovrebbero fidarsi di una terza parte - una banca, un governo o altro - ha detto Nakamoto, perché le transazioni sarebbero gestite da una rete decentralizzata di utenti Bitcoin. In altre parole, nessuna singola persona o entità potrebbe controllarlo. Tutte le transazioni Bitcoin verrebbero contabilizzate apertamente in un registro pubblico che chiunque potrebbe esaminare e nuovi bitcoin verrebbero creati come ricompensa per i partecipanti per aver contribuito a gestire questo vasto, tentacolare registro computerizzato. Ma l'offerta finale di bitcoin sarebbe limitata. L'idea era che la crescente domanda nel tempo avrebbe dato ai bitcoin il loro valore.

Questo concetto ha richiesto un po' di tempo per prendere piede.

Ma oggi, un singolo bitcoin vale circa $ 45.000, anche se potrebbe variare notevolmente nel momento in cui lo leggerai, e nessuno può impedirti di inviarlo a chi vuoi. (Naturalmente, se le persone venissero sorprese ad acquistare droghe illegali o a orchestrare attacchi ransomware, due dei tanti usi sgradevoli per i quali la criptovaluta si è dimostrata attraente, sarebbero comunque soggette alla legge del paese.)

Tuttavia, come accade, la gestione di una valuta digitale di quel valore senza un'autorità centrale richiede molta potenza di calcolo.

1. Inizia con una transazione.

Diciamo che vuoi comprare qualcosa e pagare con Bitcoin. La prima parte è semplice e veloce: apriresti un account con uno scambio Bitcoin come Coinbase, che ti consente di acquistare Bitcoin con dollari.

Ora hai un portafoglio digitale con dentro alcuni Bitcoin. Per spenderlo, devi semplicemente inviare Bitcoin nel portafoglio digitale della persona da cui stai acquistando qualcosa. Facile come quello.

Ma quella transazione, o in realtà qualsiasi scambio di Bitcoin, deve prima essere convalidato dalla rete Bitcoin. In parole povere, questo è il processo attraverso il quale il venditore può essere certo che i bitcoin che sta ricevendo sono reali.

Questo arriva al cuore dell'intero sistema di contabilità di Bitcoin: la manutenzione del vasto libro mastro pubblico di Bitcoin. Ed è qui che viene consumata gran parte dell'energia elettrica.

2. Inizia un indovinello globale.

In tutto il mondo, aziende e individui noti come minatori di Bitcoin competono per convalidare le transazioni e inserirle nel registro pubblico di tutte le transazioni Bitcoin. Fondamentalmente giocano a indovinare, usando computer potenti e assetati di potere per cercare di battere gli altri. Perché se hanno successo, vengono ricompensati con Bitcoin appena creato, che ovviamente vale un sacco di soldi.

Questa competizione per Bitcoin di nuova creazione si chiama mining.

Puoi immaginarlo come una lotteria o una partita a dadi. Un articolo pubblicato da Braiins, una società di mining di bitcoin, fornisce una buona analogia: immagina di essere in un casinò e tutti coloro che giocano hanno un dado con 500 facce. (Più precisamente, avrebbe miliardi di miliardi di lati, ma è difficile da disegnare.) Il vincitore è la prima persona che ottiene un numero inferiore a 10.

La rete Bitcoin è progettata per rendere il gioco degli indovinelli sempre più difficile man mano che partecipano più minatori | Reuters

Più potenza del computer hai, più ipotesi puoi fare rapidamente. Quindi, a differenza del casinò, dove hai solo un dado da tirare a velocità umana, puoi avere molti computer che fanno molte, molte ipotesi ogni secondo.

La rete Bitcoin è progettata per rendere il gioco degli indovinelli sempre più difficile man mano che partecipano più minatori, aggiungendo ulteriormente un premio ai computer veloci e affamati di energia. Nello specifico, è progettato in modo che ci voglia sempre una media di 10 minuti prima che qualcuno vinca un round. Nell'analogia del gioco dei dadi, se più persone si uniscono al gioco e iniziano a vincere più velocemente, il gioco viene ricalibrato per renderlo più difficile. Ad esempio: ora devi tirare un numero inferiore a 4 o devi tirare esattamente un 1.

Ecco perché i minatori di Bitcoin ora hanno magazzini pieni di computer potenti, che corrono alla massima velocità per indovinare grandi numeri e utilizzano enormi quantità di energia nel processo.

3. Il vincitore raccoglie centinaia di migliaia di dollari in nuovi Bitcoin.

Il vincitore dell'indovinello convalida un blocco standard di transazioni Bitcoin e viene ricompensato per farlo con 6,25 bitcoin appena coniati, ciascuno del valore di circa $ 45.000. Quindi puoi capire perché le persone potrebbero affollarsi nel settore minerario.

Perché un indovinello così complicato e costoso? Questo perché registrare semplicemente le transazioni nel libro mastro sarebbe banalmente facile. Quindi la sfida è garantire che solo i computer affidabili lo facciano.

Un cattivo attore potrebbe devastare il sistema, bloccando i trasferimenti legittimi o truffando le persone con false transazioni Bitcoin. Ma il modo in cui Bitcoin è progettato significa che un cattivo attore dovrebbe vincere la maggior parte degli indovinelli per avere il potere di maggioranza sulla rete, il che richiederebbe molti soldi e molta elettricità.

Nel sistema di Nakamoto, avrebbe più senso dal punto di vista economico per un hacker spendere le risorse per estrarre Bitcoin e raccogliere i premi, piuttosto che per attaccare il sistema stesso.

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Ecco come il mining di Bitcoin trasforma l'elettricità in sicurezza. È anche il motivo per cui il sistema spreca energia in base alla progettazione.

Il crescente appetito energetico di Bitcoin

Agli albori di Bitcoin, quando era meno popolare e valeva poco, chiunque avesse un computer poteva facilmente estrarre a casa. Non più così tanto.

Oggi sono necessarie macchine altamente specializzate, molti soldi, un grande spazio e una potenza di raffreddamento sufficiente per evitare il surriscaldamento dell'hardware costantemente in esecuzione. Ecco perché il mining ora avviene in giganteschi data center di proprietà di aziende o gruppi di persone.

I computer per il mining di Bitcoin sono raffigurati nella fattoria mineraria di Bitmain vicino a Keflavik, in Islanda. (Foto d'archivio tramite Reuters)

In effetti, le operazioni si sono consolidate così tanto che ora solo sette gruppi minerari possiedono quasi l'80% di tutta la potenza di calcolo della rete. (L'obiettivo alla base della condivisione della potenza di calcolo in questo modo è distribuire il reddito in modo più uniforme in modo che i partecipanti ricevano $ 10 al giorno anziché diversi bitcoin ogni 10 anni, ad esempio.)

L'attività mineraria avviene in tutto il mondo, spesso ovunque ci sia abbondanza di energia a basso costo. Per anni, gran parte dell'estrazione di Bitcoin è avvenuta in Cina, anche se di recente il paese ha iniziato a reprimere. I ricercatori dell'Università di Cambridge che hanno monitorato l'estrazione di Bitcoin hanno affermato di recente che la quota della Cina nell'estrazione globale di Bitcoin è scesa al 46% ad aprile dal 75% alla fine del 2019. Nello stesso periodo, la quota di estrazione degli Stati Uniti è cresciuta fino a 16 % dal 4%.

L'estrazione di bitcoin significa più che semplici emissioni. Anche l'hardware si accumula. Tutti vogliono i macchinari più nuovi e veloci, che causano un elevato turnover e un nuovo problema di rifiuti elettronici. Alex de Vries, un economista con sede a Parigi, stima che ogni anno e mezzo circa, la potenza di calcolo dell'hardware di mining raddoppia, rendendo obsolete le macchine più vecchie. Secondo i suoi calcoli, all'inizio del 2021, il solo Bitcoin generava più rifiuti elettronici di molti paesi di medie dimensioni.

I minatori di Bitcoin stanno ignorando completamente questo problema, perché non hanno una soluzione, ha affermato de Vries, che gestisce Digiconomist, un sito che tiene traccia della sostenibilità delle criptovalute. Queste macchine sono appena state scaricate.

Potrebbe essere più verde?

E se Bitcoin potesse essere estratto utilizzando più fonti di energia rinnovabile, come l'energia eolica, solare o idroelettrica?

È difficile capire esattamente quanta parte del mining di Bitcoin sia alimentato da fonti rinnovabili a causa della natura stessa di Bitcoin: una valuta decentralizzata i cui minatori sono in gran parte anonimi.

A livello globale, le stime sull'uso delle energie rinnovabili da parte di Bitcoin vanno da circa il 40% a quasi il 75%. Ma in generale, dicono gli esperti, l'utilizzo di energia rinnovabile per alimentare il mining di Bitcoin significa che non sarà disponibile per alimentare una casa, una fabbrica o un'auto elettrica.

Una manciata di minatori sta iniziando a sperimentare lo sfruttamento del gas naturale in eccesso dai siti di trivellazione di petrolio e gas, ma esempi come questo sono ancora scarsi e difficili da quantificare. Inoltre, tale pratica potrebbe eventualmente stimolare ulteriori perforazioni. I minatori hanno anche affermato di sfruttare l'energia idroelettrica in eccesso generata durante la stagione delle piogge in luoghi come il sud-ovest della Cina. Ma se quei minatori operassero durante la stagione secca, attingerebbero principalmente ai combustibili fossili.

Per quanto ne sappiamo, sono per lo più combustibili fossili di base che vengono ancora utilizzati, ma ciò varia stagionalmente, così come da paese a paese, ha affermato Benjamin A. Jones, un assistente professore di economia presso l'Università del New Mexico, la cui ricerca coinvolge l'effetto ambientale del cryptomining. Ecco perché ottieni queste stime selvaggiamente diverse, ha detto.

Il modo in cui funziona Bitcoin potrebbe essere riscritto per utilizzare meno energia? Alcune altre criptovalute minori hanno promosso un sistema di contabilità alternativo, in cui l'elaborazione delle transazioni non viene vinta attraverso il lavoro computazionale ma dimostrando la proprietà di un numero sufficiente di monete. Questo sarebbe più efficiente. Ma non è stato dimostrato su larga scala e non è probabile che prenda piede con Bitcoin perché, tra le altre ragioni, le parti interessate di Bitcoin hanno un potente incentivo finanziario a non cambiare, dal momento che hanno già investito così tanto nel settore minerario.

Alcuni governi sono diffidenti nei confronti di Bitcoin quanto lo sono gli ambientalisti. Se dovessero limitare l'estrazione mineraria, ciò potrebbe teoricamente ridurre il carico energetico. Ma ricorda, questa è una rete progettata per esistere senza intermediari. Luoghi come la Cina stanno già creando restrizioni sull'estrazione mineraria, ma secondo quanto riferito i minatori si stanno spostando nel Kazakistan ricco di carbone e nella rete elettrica economica ma problematica del Texas.

Per il prossimo futuro, è probabile che il consumo di energia di Bitcoin rimanga volatile finché il suo prezzo lo fa.

Anche se l'estrazione di Bitcoin potrebbe non comportare picconi e elmetti, non è nemmeno un'astrazione puramente digitale: è collegata al mondo fisico dei combustibili fossili, alle reti elettriche e alle emissioni e alla crisi climatica in cui ci troviamo oggi. Quella che era immaginata come una valuta digitale lungimirante ha già avuto ramificazioni nel mondo reale e quelle continuano a crescere.

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