I critici di Bitcoin non perdono l'occasione di rinfacciarlo: Bitcoin usa tanta energia quanto alcuni paesi. I sostenitori di Bitcoin sono pronti a controbattere: le navi da crociera o le asciugatrici in tutto il mondo usano altrettanta energia - e quale è più importante per l'umanità? Per trovare una via d'uscita da questi campi di battaglia di mele e arance, dobbiamo prima capire la relazione tra denaro ed energia. E quanto sia rinnovabile l'energia che Bitcoin utilizza.

Iniziamo con la domanda: per cosa viene utilizzata tutta questa energia nella rete Bitcoin? In poche parole: i minatori (computer specializzati) devono lavorare per il loro Bitcoin e questo li mantiene onesti quando aggiungono transazioni alla blockchain. Questo è il fondamento teorico del gioco di ciò che viene chiamato proof-of-work. Più alto è il consumo di energia di tutti i minatori di Bitcoin combinati, più sicura è la rete.

La proof-of-work rende estremamente costoso l'uso improprio di una rete di comunicazione. Il meccanismo di consenso è stato concepito negli anni '90 come un modo per porre fine allo spam nelle reti di posta elettronica senza avere un'autorità centrale che determina cosa è la posta ammissibile e cosa non lo è. Allora, come funziona la proof-of-work qui? Ebbene, se l'invio di una mail costa un po' di potenza/energia computazionale (e quindi di denaro), non è più vantaggioso per i mittenti di milioni di mail spam inondare la rete con la loro spazzatura.

All'inizio del 2009, Satoshi e Hal Finney stavano estraendo Bitcoin dai loro computer portatili. A quel tempo, chiunque avesse cattive intenzioni e un sacco di schede grafiche avrebbe potuto spingere sulla rete. Oggi, questo richiede così tanto hardware ed energia che anche i governi che vorrebbero sradicare Bitcoin non hanno alcuna possibilità reale. Il consumo di energia, insomma, è il prezzo che paghiamo per una forma di denaro che non può essere dirottata ed è (quasi) indistruttibile in un mondo in cui le guerre valutarie imperversano.

Vecchie forme di proof-of-work

La proof-of-work come base del denaro esiste da migliaia di anni. La ragione per cui l'oro e l'argento potrebbero e possono essere denaro è che sono metalli scarsi: ci vuole molto lavoro per rintracciarli e estrarli. Se tutti potessero prendere l'oro in giardino, non sarebbero soldi.

Pietre Rai

Una forma antica affascinante di soldi di proof-of-work è esistita centinaia di anni fa nelle isole di Yap di Micronesia. Lì, gli isolani costruirono oggetti a forma di cerchio fino alle dimensioni di ruote di carri, fatti di calcare. Questi sono stati utilizzati per transazioni importanti. Il calcare doveva essere importato da Palau, un'isola a più di trecento chilometri di distanza. Dopo tutto questo fastidio, è ancora costoso un sacco di sforzo per fare la pietra. Ancora una volta, se fare la pietra fosse stato facile, non avrebbe potuto essere denaro.

Pietra Rai, Micronesia

Proof-of-work, stake o force

Ci sono altre forme di denaro oltre alla proof-of-work. Ma il denaro è sempre la prova di qualcosa, come spiega Lyn Alden nel suo lungo libro Cos' è il denaro, comunque? Se possiedo Bitcoin, è la prova che io o qualcun altro abbiamo lavorato. Proof-of-stake si basa su un principio completamente diverso: è il modello azionista, in cui un'azienda o un progetto di cripto viene tagliato a pezzi e distribuito agli azionisti, che possono votare sul futuro del progetto. Il nostro denaro di tutti i giorni (denaro fiat), infine, potrebbe essere chiamato proof-of-force. È emesso da un governo che costringe i residenti a pagare le tasse nella valuta in questione. Questo crea domanda di denaro e gli dà valore.

Analizzando il denaro in questo modo, diventa rapidamente chiaro che l'ossessione per il consumo di energia di Bitcoin è miope. In primo luogo, ci sono altre forme di denaro di proof-of-work di cui si sente raramente la gente lamentarsi, anche se consumano più energia (inquinante) di Bitcoin: l'oro in particolare.

In secondo luogo, diventa chiaro che altre forme di denaro non sono necessariamente migliori perché funzionano in modo diverso. Il denaro della Proof-of-force è meglio della proof-of-work perché consuma meno energia? Proof-of-force è centralizzato ed è fondamentalmente un gioco di potere che favorisce le persone che sono vicino alla stampatrice, vale a dire coloro che possono prendere in prestito facilmente e a bassi tassi di interesse (e sarà salvato in caso di imminente default). E comunque, è proprio vero che i soldi della Proof-of-force consumano meno energia? Se seguiamo la catena di causa ed effetto, si potrebbe sostenere che tutti i soldi sono sostenuti dall'energia ad un certo punto. Pensala in questo modo: prima o poi, l'esercito degli Stati Uniti viene a bussare quando un paese smette di pagare il suo petrolio in dollari. Sicuramente i militari usano energia - e non la forma più pulita. O ci sono già serbatoi elettrici?

L'ironia è che poiché Bitcoin rende la connessione tra denaro ed energia così chiara, ottiene una quantità sproporzionata di critiche.

Quanta energia utilizza Bitcoin?

Bitcoin attualmente (aprile 2022) utilizza circa 15,8 Gigawatt di energia. Ciò equivale a 140 TWh all'anno. È paragonabile al consumo energetico di un paese come l'Argentina. Ma è solo circa un decimo dell'uno per cento del consumo energetico globale.

Confronto con l'oro

Piuttosto che confrontare il consumo di energia con quello dei paesi, ha più senso guardare ad altri tipi di industrie. Dopotutto, Bitcoin produce denaro proprio come altre industrie producono acciaio, alluminio o biciclette, per le quali hanno bisogno di elettricità e materie prime. Ma ancora più giustamente, possiamo confrontare la produzione di Bitcoin con la produzione di oro. In effetti, l'oro ha una funzione simile, quella di essere un veicolo di risparmio resistente all'inflazione. Il consumo di energia del mining e del riciclaggio dell'oro è un po' meno facile da determinare di quello di Bitcoin. Ma è stimato a 265 TWh, quindi circa il doppio di quello di Bitcoin.

Consumo di energia per transazione, o...?

I critici spesso forniscono cifre sulla quantità di energia per transazione che la rete Bitcoin utilizzerebbe e poi forniscono valori elevati. Questa è una linea di pensiero allettante ma sbagliata. Perché è sbagliata? Perché i costi energetici sono sostenuti per il mining di Bitcoin, non per le transazioni. Per rendere questo chiaro, il confronto con l'oro è ancora utile. Nessuno divide il consumo energetico dell'oro minerario per il numero di transazioni in oro che avvengono per unità di tempo (se queste ultime possono essere determinate). C'è un numero fisso di Megabyte nella blockchain Bitcoin, che porta a un numero fisso di transazioni per blocco. Questo è indipendente da quanto duramente i minatori gestiscono le loro macchine.

Inoltre, non tutte le transazioni Bitcoin si verificano sulla blockchain Bitcoin stessa. Considera tutte le transazioni Lightning, o transazioni su altri Layer 2: queste possono esistere solo perché la blockchain Bitcoin continua a funzionare. Quelle transazioni di livello 2 superano di gran lunga le poche migliaia che possono adattarsi in ogni blocco sulla blockchain di Bitcoin stessa.

Il consumo energetico come costo della sicurezza

In Bitcoin, come accennato, il consumo di energia non è per l'elaborazione delle transazioni, ma per la protezione della rete. È come un muro di energia che protegge un database. Quindi pensa al consumo di energia come al costo della sicurezza o al costo di stoccaggio. Anche se non faccio alcuna transazione e tengo solo il mio Bitcoin, so che i minatori stanno lavorando per me per proteggere il caveau digitale. Quindi la domanda giusta da porre è: qual è la percentuale che noi come proprietari di Bitcoin paghiamo per quella sicurezza? Tale percentuale nel 2021 era pari a circa il 2% del valore totale della rete: 18 miliardi di costi della sicurezza (energia, hardware) su un valore di mercato di 850 miliardi. Tale percentuale si aggirava intorno al 5% cinque anni fa ed era superiore al 40% nei primi anni. Quindi il costo della sicurezza sta diminuendo nel tempo, proprio come quello che vorresti da una rete che si sta scalando in modo efficiente.

Anno	Cap di mercato BTC ($)	Costi annuali della sicurezza ($)	% sicurezza/ Cap di mercato
2011	38 milioni	18 milioni	47%
2013	2 miliardi	300 milioni	14%
2015	4 miliardi	377 milioni	9,6%
2017	65 miliardi	3,4 miliardi	5,2%
2019	130 miliardi	5,1 miliardi	4%
2021 (I1)	850 miliardi	16,5 miliardi	1,9%

Se tracciamo i dati della tabella (fonte), vedremo che il consumo di energia del Bitcoin si avvicina a un tetto massimo. Questo è dovuto al dimezzamento del Bitcoin ogni quattro anni. Anche se il prezzo continua a salire, questo aumento, e quindi l'aumento dell'input energetico redditizio, è compensato da un dimezzamento dell'emissione ogni quattro anni: il noto dimezzamento. Il consumo di energia come percentuale del consumo totale di energia sulla terra dovrebbe aumentare non molto al di sopra dello 0,5%, anche se il Bitcoin dovesse aumentare di prezzo di un altro fattore dieci o venti.

Quanto è verde il consumo di energia di Bitcoin?

Il mining di Bitcoin è molto competitivo e redditizio per i minatori solo se possono acquistare energia a basso costo. Questo è uno dei motivi per cui molti minatori di Bitcoin in Cina erano presso le centrali idroelettriche: durante la stagione delle piogge c'era un surplus di generazione di energia e quindi elettricità a basso costo. Ciò elimina un malinteso comune, vale a dire che i minatori "rubano" energia ai consumatori.

Ma quanto è verde in media il mix energetico che acquistano i minatori? Questo è un acceso punto di discussione tra sostenitori e oppositori. Il Bitcoin Mining Council (BMC) ha elaborato una stima del 58,5% rinnovabile in tutto il mondo. Lo basano sui dati effettivi del 46% della rete globale. Una stima molto più bassa viene dal critico di Bitcoin Alex de Vries, la cui stima arriva a un mix di energia rinnovabile del 25%. La critica di quest'ultimo studio è che gli autori basano le loro stime sul mix energetico medio della regione in cui opera il minatore - mentre il minatore può utilizzare una fonte di energia diversa.

Ma non cerchiamo di risolvere la questione. Prendiamo la media di ciò che sostengono i sostenitori e gli avversari. Poi arriviamo a un mix di energie rinnovabili di circa il 41%. Questa è una percentuale più alta di energia rinnovabile rispetto al consumo globale di energia rinnovabile in tutto il mondo, che è stimato a circa il 30%.

Il consumo di energia dei Bitcoin sta diventando più rinnovabile?

Più importante della percentuale esatta di energia verde è la tendenza. Quali sviluppi stanno avvenendo nel campo del consumo di energia dei Bitcoin? La tendenza degli ultimi anni è che il mining di Bitcoin sta contribuendo a rendere la rete energetica più verde. I minatori vengono infatti integrati negli impianti di produzione e nella produzione di energia. Sia per rendere l'energia prodotta in modo sostenibile più redditizia che per neutralizzare l'energia prodotta in modo insostenibile.

Ripulire l'energia sprecata

Ci sono molti luoghi in cui l'energia è "spreco". Nei campi petroliferi, il metano viene catturato come combustibile per i minatori. Questo metano verrebbe altrimenti soffiato in aria.

Questo esempio dovrebbe fare appello agli attivisti contro Bitcoin (ciao, Greenpeace!). Bitcoin come detergente per gli sprechi energetici: quanto verde si può diventare? L'effetto benefico sulle emissioni di CO2 non può essere superiore a quello del caso in cui cattura il metano e lo converte in CO2, un gas a effetto serra meno potente del metano. E non si tratta di piccole quantità. Nello stato americano del Dakota del Nord, una quantità di gas viene soffiata nell'aria equivalente a decine di TWh di energia. Ciò potrebbe alimentare una parte sostanziale della rete Bitcoin.

Bitcoin come sussidio per la costruzione di energia solare ed eolica

Quindi, oltre a ripulire l'energia sporca, Bitcoin agisce anche come una sorta di sussidio alla costruzione di parchi solari ed eolici. E ne avremo bisogno nei prossimi anni se vogliamo raggiungere i nostri obiettivi climatici. Come funziona? Una miniera di Bitcoin è posizionata in nuovi parchi solari o eolici. Nei momenti in cui i parchi producono un surplus di energia, le miniere si accendono. I parchi eolici e solari devono avere una notevole sovraccapacità per poter far fronte ai picchi di domanda. Quindi spesso hanno una sovraccapacità e sono quindi meno redditizi. I minatori di Bitcoin possono assorbire questa sovrapproduzione. Questo sta attualmente accadendo su larga scala nel Texas occidentale, dove vengono aggiunti molti parchi solari ed eolici.

Miniera di Bitcoin (sfondo) integrata con parco solare nel sud della Spagna. Crediti fotografici: powcontainers.com

Buffer/batteria per la griglia

Ma perché i minatori di Bitcoin dovrebbero ricoprire questo ruolo? Sicuramente ci sono altri tipi di data center che potrebbero fare questo? Purtroppo no. I minatori di Bitcoin, a differenza dei data center gestiti, ad esempio, da Google, non devono essere in esecuzione costantemente. Quindi sono più flessibili e possono assorbire i picchi nella rete più facilmente. Inoltre, i data center delle aziende Internet devono trovarsi vicino ad aree densamente popolate (i loro utenti). Un data center vicino a un campo petrolifero remoto non ha senso. I minatori di Bitcoin non hanno questa limitazione.

Conclusione

Il consumo di energia di Bitcoin è un problema? Dipende prima di tutto se vedi Bitcoin come una soluzione a un problema. Molta gente la pensa così: basta chiedere al rifugiato di guerra ucraino che è stato in grado di portare alcuni dei suoi beni oltre il confine sotto forma di Bitcoin. I bancomat non potevano più essere utilizzati e potrebbe non rivedere mai più la sua casa. Ci sono anche casi d'uso meno drammatici ma importanti: le persone nei paesi sicuri sono protette dalla perdita di potere d'acquisto dei loro risparmi. E quella perdita di potere d'acquisto è sostanziale. Purtroppo, con l'alta inflazione di oggi e i bassi tassi di interesse, il denaro fiat non ha più il ruolo di una riserva di valore. Deve subentrare qualche altra forma di denaro.

Supponendo che Bitcoin abbia utilità, la domanda successiva è: anche un'altra criptovaluta che consuma meno energia può svolgere questo ruolo? In una certa misura, altre criptovalute possono. Il rifugiato ucraino avrebbe anche potuto portare, diciamo, Solana oltre il confine sul suo wallet hardware. Ma ci sono differenze sostanziali tra la criptovaluta proof-of-work e quella proof-of-stake.

Il confronto tra proof-of-work e proof-of-stake è una questione complicata e merita un articolo separato. La maggior parte delle altre criptovalute sono proof-of-stake e questo modello ha i suoi rischi. In particolare, il rischio di centralizzazione che affligge anche il sistema finanziario tradizionale. Un piccolo gruppo di proprietari diventa sempre più ricco (interesse su interesse) attraverso la loro quota (stake) e quindi guadagnano sempre più potere su quali transazioni sono valide e quali no. Questo rischio di centralizzazione e quindi di abuso di potere è molto minore in un sistema monetario che è proof-of-work.

Quindi, dato tutto questo, il consumo di energia di Bitcoin, che è circa lo 0,1% del consumo globale, è un problema? E dato il fatto che il suo mix energetico è più verde di quello consumato dalla vostra Tesla media? E dato il fatto che Bitcoin sta contribuendo a spingere l'industria energetica verso le energie rinnovabili?

Abbiamo la nostra opinione, ma lasceremo che ciascuno prenda la propria decisione. Ognuno è libero di decidere da solo.