Bitcoin e impatto ambientale

Home / Blog / Design / Bitcoin e impatto ambientale16 Luglio 2021Bitcoin e impatto ambientale

In questo articolo proviamo a tracciare un punto sul rapporto tra bitcoin e ambiente. Talvolta, i contenuti online e offline a riguardo offrono panoramiche sommarie e non estranee da pregiudizi ideologici. Per questo, vogliamo cercare di fornire quante più informazioni utili su come e perché i bitcoin possono rappresentare oggi un problema per l’ambiente.

Perché proprio i bitcoin

Bitcoin è la prima e più celebre criptovaluta in circolazione. Pertanto, parleremo di bitcoin sia per riferirci alla criptomoneta leader incontrastata nel suo mercato, sia in riferimento a buona parte del contesto in cui opera.

Bitcoin e mining

Il bitcoin non si basa su un sistema di controllo centralizzato; non esiste infatti alcuna banca centrale del bitcoin. Le monete digitali si fondano sulla rete blockchain, un registro decentralizzato che raccoglie ogni singola transazione. Quando ci si scambia un bitcoin, la transazione viene validata e organizzata nella catena crittografata. Per questa ragione, esistono i miner (minatori), che offrono la potenza di calcolo necessaria in cambio di pagamenti in nuovi bitcoin appena coniati.

Il processo di mining è il maggiore responsabile dell’impatto ecologico dei bitcoin. Per fare in modo che funzioni in maniera efficiente, la realizzazione di criptovalute avviene grazie al lavoro di numerosi computer alla massima potenza. Questi dispositivi processano a una forte intensità energetica per generare nuovi blocchi della blockchain. Infatti, tutto il processo di mining si traduce nell’inserimento di una serie di transazioni (mediamente un nuovo blocco ogni 10 minuti) nel ledger (registro) della criptovaluta. I nuovi bitcoin sono poi assegnati “come ricompensa” al miner che ha minato il corrispettivo blocco. Questo sistema premia l’efficienza energetica dei minatori. Anche per questo, l’estrazione di bitcoin si serve ormai di vere e proprie fabbriche, in grado di garantire potenza energetica e capitali.

Oggi, esistono sempre più mining farm, strutture dotate di apparecchiature all’avanguardia e di elevati sistemi di protezione. La maggior parte delle mining farm si trova in Cina. Tra queste, spicca quella della provincia di Liaoning, capace di estrarre circa 700 bitcoin al mese (per un valore odierno di circa 20 milioni di euro). A seguire troviamo altre grandi strutture in Russia, Svizzera, Islanda e Paesi Bassi.

Tutto è perduto?

Di fronte a questi dati, perché le criptovalute impattano negativamente sull’ambiente?

Nel 2019, uno studio della Technical University di Monaco con il Massachussets Institute of Technology (MIT), pubblicato sulla rivista Joule, ha evidenziato per la prima volta l’impronta di carbonio nell’attività “mineraria” legata ai bitcoin. Geolocalizzando alcuni network di miner, gli studiosi hanno scoperto che gli operatori virtuali hanno la tendenza a unirsi a network vicini ai luoghi fisici di residenza. Seguendo gli IP pubblicati da due dei maggiori mining pool del mondo, sono riusciti a localizzare il 68% della rete bitcoin in Asia, il 17% in Europa e il 15% in Nord America. Poi hanno combinato queste informazioni con quelle relative alle emissioni causate dalla generazione energetica delle singole regioni. Così, hanno stimato che il network globale dei bitcoin sia causa dell’immissione in atmosfera di una quantità tra 22 e 22,9 milioni di tonnellate di CO2 ogni anno. Questo dato corrisponde alle emissioni annuali di città come Las Vegas e Vienna o di piccole nazioni come la Giordania.

Inoltre, si stima che, per il processo di mining, occorrano circa 160 miliardi di calcoli al secondo. Stiamo parlando di una cifra pari a 120 Terawatt l’ora all’anno: questa cifra corrisponde allo 0,55% dell’intero consumo globale.

L’università di Cambridge ha confermato questi dati, sostenendo che nel frattempo i consumi potrebbero essere aumentati, attestandosi a 147,8 TW l’ora. Questi numeri riguardano la sola produzione di Bitcoin e rischierebbero addirittura di raddoppiare se considerassimo anche le altre criptovalute.

Dati e scenari

Occorre comunque specificare un concetto: di per sé, i dati sui consumi ci dicono poco sulle emissioni inquinanti. Non sempre è facile scoprire le fonti di energia che alimentano il processo di mining. È inoltre difficile avere informazioni totalmente limpide riguardo un sistema non regolamentato da organismi centrali e garante della privacy più di ogni altro sistema monetario in circolazione.

Si può risalire indirettamente ai dati sulle emissioni di CO2 localizzando la produzione globale di bitcoin. Com’è prevedibile, i minatori si concentrano dove l’energia elettrica costa meno. Talvolta, questo discorso esclude le energie rinnovabili e considera solo quelle fossili, come il carbone.

Non sorprende il fatto che il 65% delle criptovalute viene prodotto in Cina. Come abbiamo visto in un recente articolo, circa la metà dell’energia cinese è generata da centrali a carbone. Da qui, possiamo far risalire buona parte dell’equivalenza “bitcoin = inquinamento”. Secondo Smart Energy International, il 61% dell’energia globale utilizzata per il mining proviene da energie non rinnovabili.

Charles Hoskinson, CEO dell’azienda di crittografia IOHK e co-fondatore di Ethereum (principale concorrente di Bitcoin), ha affermato che l’impronta di carbonio del bitcoin è destinata a peggiorare esponenzialmente, perché più il suo prezzo aumenterà, maggiore sarà la concorrenza per la valuta e quindi verrà richiesta e consumata sempre più energia dall’attività di mining.

Produzione e rifiuti elettronici

La produzione di computer per il mining ha un notevole impatto ambientale: Environmental Science & Technology stima che la produzione di un microprocessore da due grammi richiede circa 1400 grammi tra materiali utilizzati e combustibili fossili impiegati nel processo. Una stima decisamente preoccupante se pensiamo alle tonnellate necessarie per produrre tutte le apparecchiature elettroniche.

Le criptovalute hanno un impatto ecologico anche in termini di e-waste, ovvero di rifiuti di apparecchiature elettroniche. Le fabbriche di bitcoin sono infatti magazzini pieni di hardware specializzati, noti come Application Specific Integrated Circuits (ASIC).

Per ottimizzare l’energia che occorre per farli funzionare, gli ASIC vengono sostituiti frequentemente da computer più nuovi e prestanti. A causa della loro architettura complessa, questi dispositivi faticano a rientrare nel mercato e vengono spesso smaltiti senza possibilità di riutilizzo. Si stima che le unità in esubero producano circa 11.500 tonnellate di rifiuti elettronici all’anno. Questa enorme quantità di materiale pericoloso viene spesso scaricato insieme a buona parte dell’e-waste globale nelle città del Sud del mondo.

Non tutto è perduto

Occorre comunque specificare che, se l’energia elettrica usata dalle farm di bitcoin provenisse al 100% da fonti rinnovabili, buona parte del problema sarebbe risolto. In questo senso, esistono già alcuni esempi virtuosi.

L’Islanda rappresenta un vero e proprio paradiso per molti produttori di bitcoin. Fattori come il costo conveniente dell’energia elettrica e la bassa temperatura – utilissima per evitare il surriscaldamento delle apparecchiature – hanno consentito al Paese nordico di diventare una meta ideale per le mining farm.

Bisogna sottolineare che l’energia elettrica in Islanda proviene quasi al 100% da fonti rinnovabili, distribuite al 70% dall’idroelettrico e al 30% dal geotermico. In questo caso, dunque, l’equazione che lega i bitcoin all’inquinamento appare meno valida e legata ad aspetti più indiretti rispetto all’impronta di una centrale alimentata a carbone.

Un altro esempio virtuoso arriva dall’Italia. In Umbria, è nata Mining Farm Italia, una struttura che offre tecnologia verde per il mining grazie a un impianto di oltre 350mila KW alimentato da energie rinnovabili.

In pratica, chi volesse dedicarsi al mining di criptomonete in maniera professionale potrebbe farlo acquistando un abbonamento che comprende tutto quanto: dalla potenza di calcolo al costo energetico, dalla manutenzione a qualsiasi fattore tecnico.

Eco-mining e proposte alternative

Il mining ecosostenibile è dunque una pratica esistente e sempre più diffusa.

Secondo il Global Cryptoasset Benchmarking Study dell’Università di Cambridge, nel 2020 il 76% dei miner di criptovalute ha utilizzato elettricità da fonti rinnovabili. Tale cifra è aumentata del 60% rispetto all’edizione 2018 dello stesso studio.

Se confrontato con l’industria mineraria reale, la criptovaluta risulta sempre e comunque la soluzione più “eco-friendly”: la sola attività mineraria per l’estrazione dell’oro consuma cinquanta volte il bitcoin mining. E per ridurre i consumi di elettricità dell’attività di mining, sembra esistere già oggi una possibile soluzione: si tratta del cambiamento dei protocolli di sicurezza proof-of-work, attualmente in uso. Questi richiedono l’attivazione di complicati algoritmi che confermano la legittimità della blockchain e consumano sempre più energia. Il passaggio auspicato si tradurrebbe nei sistemi proof-of-stake, che richiedono a ogni utente di dimostrare il possesso di criptovaluta e, dunque, taglierebbero i consumi.

Un’altra soluzione più ecologica del bitcoin è stata intrapresa dalla criptovaluta Chia Coin: essa si baserebbe su un algoritmo denominato proof-of-space/time che sfrutta lo spazio di archiviazione nei sistemi dei miner allo scopo di archiviare più plot (collezione di numeri crittografici) possibili.

In conclusione, i pericoli ecologici intorno alla produzione e al circolo di criptovalute esistono e sono destinati ad aumentare se non si cambia marcia. Bisogna perciò sensibilizzare l’opinione pubblica su questi temi, senza però scivolare in facili dietrologie che troppo spesso banalizzano il dibattito in pro e contro.

 

Per approfondire:

 

cover image credit: The Met (Object: 42487 / Accession: 25.222.5)

Raimondo M. Cataldo



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