Per minare un bitcoin serve l'energia di un anno in Finlandia: tentativi e progetti per avere criptovalute (e valute) più sostenibili - Economyup

INNOVAZIONE SOSTENIBILE

Per minare un bitcoin serve l’energia di un anno in Finlandia: tentativi e progetti per avere criptovalute (e valute) più sostenibili



Il consumo di energia legato al mining di Bitcoin è in forte crescita e si stima sia circa lo 0,5% dell’elettricità consumata nel mondo. Un grave dispendio di risorse e un danno per l’ambiente. Che fare? Ethereum pensa a un nuovo sistema di mining anti-spreco, la BCE guarda a una futura valuta digitale. Qui tutti i dettagli

di Lorenzo Esposito

16 Feb 2022


Bitcoin e criptovalute alla prova "sostenibilità"

Le criptovalute hanno fatta molta strada da quando fu immesso il primo blocco nel registro DLT di Bitcoin il 3 gennaio del 2009. Sebbene, dopo oltre un decennio di sviluppo, la loro natura si vada ormai caratterizzando come quella di un’asset class, emarginando la loro vocazione originaria di monete, è interessante studiare se e come possano contribuire a ridurre il carbon footprint del mondo dei pagamenti.

Perché i Bitcoin sono energivori

Negli ultimi anni sono usciti numerosi lavori empirici che mostrano la natura fortemente energivora dei Bitcoin. Il mining è oneroso dal punto di vista energetico proprio per le modalità dell’estrazione delle criptovalute nell’ambito dei “nodi” che aderiscono al protocollo pubblico del distributed ledger, il registro dove sono annotate tutte le transazioni che le riguardano. Il funzionamento della proof of work richiede, infatti, che si risolvano complessi calcoli numerici utilizzando un enorme numero di computer molto potenti sino a trovare una soluzione, nota come hash, che fa guadagnare, al primo miner che la trova, il nuovo Bitcoin o criptovaluta analoga.

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Questo enigma criptografico richiede appunto un’impressionante potenza di calcolo per essere risolto prima possibile battendo la concorrenza. Vediamo qui operare forti diseconomie di scala, perché un solo miner ottiene il Bitcoin ma molti spendono energia per trovare la stessa hash. Mentre agli albori della blockchain era sufficiente servirsi di un computer potente, oggi esistono alcuni mining pool che si spartiscono il mercato a livello mondiale servendosi di immense strutture dedicate all’estrazione professionale di Bitcoin, con migliaia di computer collegati fra loro. In base alle normative anche energetiche dei singoli paesi, diviene conveniente o meno dedicarsi al mining, che vedeva in testa la Cina, sino a poco tempo fa, ma in cui gli Stati Uniti hanno acquisito la leadership quando il giro di vite delle autorità di Pechino ha fatto spostare i miner altrove.

L’energia per “minare” Bitcoin? Lo 0,5% dell’elettricità consumata nel mondo

L’aumento dell’interesse per le criptovalute non solo accresce il numero di miner ma anche la difficoltà di decrittare il puzzle che dà luogo al nuovo Bitcoin. Il consumo di energia legato a quest’attività è dunque in forte crescita e si stima oggi a circa lo 0,5% dell’elettricità consumata nel mondo (una cifra vicina a paesi quali la Spagna o l’Australia), e paragonabile all’energia impiegata per tutti i data center a livello mondiale (fonte: Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index).

Il processo per la creazione di un Bitcoin implica un dispendio o commercio di energia pari a 91 terawatt per ora all’anno, più di quella usata dalla Finlandia, nazione di circa 5,5 milioni di abitanti.

I tentativi (falliti) della Cina per ridurre il consumo energetico

La cosa forse più impressionante è che il consumo di energia è aumentato di dieci volte nell’ultimo quinquennio. Il fatto che uno strumento finanziario che, come mezzo di scambio ha una funzione del tutto marginale, impieghi una simile quantità di energia ha spinto numerosi commentatori, e le stesse istituzioni, a cercare soluzioni per ridurre questo consumo. Nell’aprile del 2020, Yaan, una città di circa un milione e mezzo di abitanti nella provincia cinese del Sichuan (dove, all’epoca, vi era il principale network mondiale di estrazione di Bitcoin), aveva incoraggiato i miner a sfruttare i momenti di eccesso di offerta di energia idroelettrica, ad esempio localizzando gli impianti vicino alle centrali elettriche che, in estate, producono energia che non viene utilizzata. Il problema è che l’attività di mining non ha una base stagionale e gli inviti caddero nel vuoto.

Greenidge Generation Holdings, la prima società di mining con energia autoprodotta quotata al Nasdaq

Il paradosso ambientale è che più il prezzo del Bitcoin sale, più è conveniente utilizzare anche impianti vetusti dal punto di vista energetico per minare, magari passando dall’acquisto di energia al fai da te. In questo senso, ha suscitato interesse la notizia che la società di private equity americana Greenidge Generation Holdings abbia convertito un impianto di estrazione di gas naturale, già utilizzato per l’estrazione del carbone, in impianto di produzione di energia per il mining di Bitcoin, per poi quotarsi al Nasdaq e diventare la prima società privata quotata di mining con l’utilizzo di energia autoprodotta.

Ethereum verso un nuovo sistema di mining anti-spreco

Lo stesso Buterin, fondatore della criptovaluta Ethereum, ha definito il consumo causato dal mining uno spreco di risorse, che complica l’approvvigionamento energetico di alcuni paesi soprattutto poveri. Perciò Ethereum sta programmando una transizione verso un nuovo sistema di mining: l’estrazione casuale di un solo miner abilitato a validare la transazione, con una probabilità di essere estratto proporzionale alla quantità di Ethereum offerta come cauzione, per limitare il rischio di truffe. Rispetto al sistema corrente di competizione di migliaia di computer per validare lo stesso blocco di transazioni, il nuovo sistema dovrebbe ridurre il consumo energetico del 99%. La proposta di passare dalla proof of work alla proof of stake è in fase di attenta analisi. Gli Stati, dal canto loro, potrebbero introdurre una carbon tax sulla detenzione e sulle transazioni in cripto-valute, per ridurne la crescita e far emergere il reale costo energetico di questo settore. Tuttavia, si potrebbe obiettare che anche chi detiene azioni di ExxonMobil o di ENI dovrebbe pagare una tassa sulle emissioni inquinanti connesse al proprio asset finanziario. Quanto all’utilizzo di fonti rinnovabili usate per il mining vi sono stime molto differenti sulla loro proporzione (il Cambridge Centre for Alternative Finance le stima a meno del 40%) ma la rapida crescita del dispendio energetico è comunque pesante per l’ambiente.

Anche la valuta fisica ha un costo ambientale: l’alternativa della valuta digitale

Le criptoattività non sono le uniche forme di pagamento a soffrire di ridotta efficienza energetica. Ad esempio, anche produrre e soprattutto distribuire la valuta fisica, i contanti, richiede un elevato consumo di energia. In proposito è stato calcolato che ogni transazione in contanti ha un impatto ambientale pari a 4,6 g di CO2 equivalenti, per un terzo legato alla fase di produzione e per due terzi alla distribuzione e ricircolo. L’alternativa, sia alle criptovalute che alle banconote, potrebbe essere lo sviluppo di una valuta digitale da parte della BCE, nell’Eurozona, e di altre banche centrali nei rispettivi Paesi. In questo caso, la creazione e distribuzione di moneta sarebbe sostanzialmente priva di carbon footprint. Una volta creata l’infrastruttura hardware e software necessaria alla produzione e distribuzione di questa valuta digitale infatti, il costo energetico e ambientale di crearne un’ulteriore unità è sostanzialmente nullo, mentre, come visto, più si minano Bitcoin più si consuma energia per crearne altri.

Sebbene non sia ovviamente ancora possibile comparare il consumo energetico delle valute digitali di banche centrali con i network di criptovalute, sono stati fatti alcuni confronti tra il consumo energetico dell’ecosistema Bitcoin e la piattaforma TIPS (TARGET Instant Payment Settlement  che permette alle banche europee gli instant payments, cioè i bonifici che sono regolati entro pochi secondi dalla disposizione della transazione. La comparazione è stata svolta sulla base dell’intero ciclo vitale del prodotto, permettendo di valutare in modo effettivo le alternative a disposizione. Calcolando l’emissione di CO2 per transazione al carico di picco per cui il TIPS è stato progettato, e confrontandolo con l’analogo dato per il Bitcoin, emerge una differenza per il 2019, il primo anno per cui ci sono dati completi per TIPS, nell’ordine delle 40.000 volte (in termini fisici, la singola transazione TIPS produce 4,29×10−3 grammi di CO2 contro 2,68×105 grammi per una transazione in Bitcoin). Risultati simili si ottengono confrontando TIPS con altre criptovalute.

Questi aspetti dovranno essere valutati attentamente nella transizione verde che investe l’economia e la finanza.

 

Lorenzo Esposito

Lorenzo Esposito lavora da oltre vent’anni nell’ambito della vigilanza bancaria e finanziaria della Banca d’Italia; è professore a contratto di Economia Monetaria presso la “Cattolica” di Milano. Si occupa di…