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Bitcoin: quanta energia serve per produrli?

di Andrea Ballocchi
4 Novembre 2022

La produzione della criptovaluta più famosa ha un forte impatto energetico e ambientale. Per rendere più sostenibile il mining si punta alle fonti rinnovabili con vari progetti, anche in Italia

Bitcoin è un termine entrato nella vita quotidiana, malgrado sia “impalpabile”: per produrre la prima e la più importante criptovaluta al mondo, non ci si affida a stampanti come nel caso delle banconote, ma a sistemi di calcolo sempre più potenti, distribuiti in tutto il mondo. Malgrado non sia (ancora) comune comprarci il pane nel negozio sotto casa, i bitcoin sono un business imponente. La capitalizzazione di questa e, nel complesso, del comparto delle criptovalute, è attualmente sotto i mille miliardi di dollari, ma ha raggiunto non molto tempo fa i 1750 miliardi, una somma equivalente al PIL dell’Italia.

Bitcoin

Foto di Art Rachen / Unsplash

Le emissioni legate alla produzione di bitcoin

Tutto questo business ha un effetto collaterale pesante: il consumo energetico. L’Università di Cambridge stima che Bitcoin consuma circa 150 TWh di elettricità all’anno, più dell’Argentina. Il consumo connesso alla produzione energetica necessaria genera un quantitativo di emissioni annue di circa 65 Mt CO2, decisamente di più delle emissioni annue della Grecia. Tutto questo ha pesanti ripercussioni in termini di inquinamento dell’aria e di cambiamento climatico.

Come si producono i bitcoin

La storia dei bitcoin si lega a doppio nodo con quello della blockchain. Tutto nasce nel 2008 a seguito di un’intuizione di Satoshi Nakamoto, pseudonimo dietro cui si cela il misterioso inventore della criptovaluta. Fu lui che prefigurò in un white paper quanto successivamente fu da lui stesso definito come blockchain, (letteralmente “catena di blocchi”), definendo un modello di “economia circolare, pubblica e trasparente” legata a Bitcoin, ovvero la valuta virtuale e al sistema connesso necessario per generarla.

Blockchain è un registro pubblico distribuito delle transazioni liberamente accessibili e basato sul consenso tra i partecipanti alla rete stessa. Nel sistema distribuito tutti i partecipanti alla rete di servizi hanno la facoltà di effettuare il mining, ossia il processo finalizzato ad approvare le transazioni e a trasmettere nella rete un blocco valido con una distribuzione ampia dei soggetti. Detto in altri termini, è il processo con cui le transazioni vengono convalidate digitalmente sulla rete Bitcoin e aggiunte al registro distribuito (distributed ledger) della blockchain. Viene effettuato risolvendo complessi puzzle di funzioni hash crittografiche per verificare i blocchi di transazioni che vengono aggiornati sul libro mastro decentralizzato della blockchain. L’emissione di moneta è una conseguenza del mining.

Mining delle criptovalute

Foto di Art Rachen / Unsplash

Bitcoin, un processo altamente energivoro

All’inizio il processo di mining impiegava quantitativi piuttosto limitati di energia, in quanto i bitcoin venivano prodotti mediante pochi computer. Le cose sono cambiate notevolmente e si è arrivati a impiegare un sistema di calcolo sempre più potente e di conseguenza sempre più energivoro. Le aziende che si occupano di mining di criptovalute possono avere centinaia o addirittura migliaia di impianti in un’unica sede.

Il Bitcoin Energy Consumption Index di Digiconomist ha stimato che una transazione di bitcoin richiede 1.449 kWh per essere completata, ovvero l’equivalente di circa 50 giorni di energia per una famiglia media statunitense. In termini monetari, il costo medio per kWh negli USA è di circa 12 centesimi. Ciò significa che una transazione in bitcoin genererebbe una bolletta energetica di circa 173 dollari.

Ma perché il processo alla base di Bitcoin richiede un elevato consumo di energia? Per una ragione di sicurezza. L’algoritmo di consenso proof-of-work (POW) di Bitcoin ha la funzione di rendere sicura la rete, in quanto rende oneroso modificare le transazioni già frutto di mining, quelle inserite nei blocchi e approvate dalla rete. Esistono diversi algoritmi di consenso (Ethereum, per esempio, vede alla base del meccanismo di consenso il proof-of-stake (PoS): la differenza tra questi è il cuore della rete e impatta sul consumo energetico e sulla sicurezza.

Banconote VS bitcoin: chi consuma di più?

Abbiamo detto del consumo energetico legato a Bitcoin. Ma quanto si consuma per produrre banconote? Una risposta l’ha provata a fornire la BCE – Banca Centrale Europea in occasione dell’introduzione dell’euromoneta. Nel caso ha voluto effettuare una valutazione dell’impatto ambientale delle banconote.

Come spiega la stessa BCE, “la valutazione ha tenuto conto dei dati di processo raccolti presso tutti i fornitori nella catena di approvvigionamento delle banconote in euro, delle informazioni specifiche sulle materie prime impiegate e della letteratura concernente i processi standard, quali l’erogazione di energia elettrica e il trasporto. La base di calcolo era rappresentata dal volume di produzione del 2003, pari a circa 3 miliardi di biglietti nei sette tagli, per un peso complessivo intorno alle 2.500 tonnellate”.

Ponendo a confronto la produzione di banconote con altre attività quotidiane, è stato calcolato che l’impatto ambientale delle euromonete prodotte in quell’anno equivaleva a quello derivante da “un chilometro percorso in auto o da una lampadina da 60 W tenuta accesa per 12 ore da ogni cittadino europeo”.

Per quanto riguarda i costi, possiamo riportare – sempre in tema di banconote – quelli sostenuti dagli Stati Uniti per l’emissione di nuova valuta. Il budget operativo per la valuta del 2022 è di poco superiore a 1 miliardo di dollari. Per produrre bitcoin i costi a luglio sono stati pari a 13mila dollari, contro i 24mila solo di un mese prima.

Detto questo, è difficile fare paragoni tra costi e consumi tra banconote e bitcoin. Resta il fatto che sono produzioni che impattano, ma nel caso dei bitcoin l’interesse generato, in ampia diffusione, negli anni si è focalizzato anche sui suoi consumi energetici. Dall’altra parte, almeno in Unione Europea, è in aumento l’uso di transazioni digitali anziché usare cartamoneta.

Dollari su una superficie

Foto di Alexander Grey / Unsplash

Bitcoin e consumi energetici: c’è chi punta sulle fonti rinnovabili

Consumi e costi energetici restano il vero punto debole di bitcoin e criptovalute. C’è chi ha affrontato la questione puntando sulla produzione di energia da fonti rinnovabili per soddisfare i consumi necessari. In Italia, a Borgo D’Anaunia, un paese di 2500 abitanti in provincia di Trento che ospita una storica centrale idroelettrica, a fine 2021 l’amministrazione comunale ha approvato l’accordo con la società IDM di Trento per la fornitura di 20 supercomputer, in partnership con l’azienda tridentina Alps Blockchain, da installare nella centrale elettrica pronta per accogliere un centro di supercalcolo per il mining di Bitcoin.

Un progetto analogo, energeticamente parlando, è stato varato anche in Costa Rica, Paese che già oggi genera il 100% della sua energia da fonti rinnovabili, principalmente idroelettrico e geotermia. Alle porte della capitale San Jose, l’azienda idroelettrica locale ha investito mezzo milione di dollari per avventurarsi nell’hosting di computer per il mining digitale.

Anche l’energia eolica può contribuire alla produzione “green” di bitcoin. A Dakhla, in Marocco, la società di private equity statunitense Brookstone Partners ha annunciato una campagna di fundraising per avviare la costruzione di un parco eolico da 900 MW per l’alimentazione di un datacenter per il mining di bitcoin.

Non poteva mancare anche la possibilità di sfruttare il fotovoltaico. Due società, Blockstream e Block, stanno per avviare in Texas i lavori una “miniera di bitcoin”, utilizzando soluzioni di produzione d’energia solare ed energy storage di Tesla per coprire interamente i fabbisogni produttivi. La struttura, infatti, sarà alimentata da un impianto fotovoltaico da 3,8 MW e da un Megapack da 12 MWh.

Andrea Ballocchi

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