Perché Bitcoin consuma la stessa energia dell’Austria (e cosa c’entra la Cina)

La rete Bitcoin consuma più energia elettrica di interi Paesi come Austria, Grecia e Portogallo e c’è chi sostiene possa rappresentare un problema in termini di inquinamento per l’intero pianeta. L’ultima denuncia è del canale statunitense Nbc, che riporta come il lago Seneca nello Stato di New York stia sperimentando un vertiginoso aumento della temperatura delle acque per via dell’azione di un vicino impianto a gas, costruito appositamente per alimentare gli elaboratori di una “mining farm” (cos’è? Ci arriveremo) della rete Bitcoin. Il tema è estremamente complicato, colmo di sfaccettature e privo di un’unica lettura. Si può però far parlare il più possibile i dati oggettivi e sulla base di questi tentare di farsi una propria idea. Partendo dalle basi.

Cos’ha di diverso Bitcoin rispetto all’euro? La spiegazione alla portata di tutti (chi si sente più sicuro può saltare al prossimo paragrafo)

Bitcoin non esiste direttamente nei conti correnti bancari come la moneta “tradizionale”, bensì in un registro condiviso chiamato blockchain. Questo registro è distribuito in tutto il mondo perché tutti coloro che partecipano direttamente alla rete Bitcoin ne possiedono una copia (a differenza dell’euro e del dollaro, dove la banca centrale “tiene il conto” per le banche commerciali che, a loro volta, tengono il conto per i loro clienti). Il creatore di Bitcoin, l’ignoto Satoshi Nakamoto, si era posto il problema di garantire la sicurezza di un registro pubblico e condiviso, affinché non fosse possibile accedervi con stratagemmi malevoli per modificarlo, magari sottraendo bitcoin a qualcuno e versandoli nel proprio portafogli. Dopo anni di ricerca è giunto ad una conclusione: utilizzare la crittografia. Il registro pubblico ha così assunto la forma di una catena di blocchi di informazioni. Nel 2008 è stato creato il primo blocco e da lì, circa ogni dieci minuti, un nuovo blocco viene aggiunto allungando la “catena di blocchi”. Blockchain, in inglese. In ogni blocco ci sono, tra le altre cose, le informazioni sulle transazioni avvenute negli ultimi minuti (Tizio invia a Caio 1 bitcoin, Sempronio invia a Mevio 0,5 bitcoin, e così via). In altre parole affinché il registro venga sempre aggiornato e le transazioni vadano a termine, bisogna aggiungere costantemente nuovi blocchi. Ed è qui che sorge il problema.

“Un utile video che spiega più nel dettaglio il mining, con sottotitoli in italiano”

Perché Bitcoin consuma tanta energia?

Satoshi Nakamoto aveva optato appunto per la crittografia. Per aggiungere un nuovo blocco bisogna risolvere una sorta di complicatissimo puzzle proposto di volta in volta dall’algoritmo Bitcoin. A risolverlo però, trattandosi di un registro distribuito e condiviso, non è un unico super-computer, bensì la rete di computer di persone comuni collegati alla rete Bitcoin in tutto il mondo. Per incentivare la partecipazione a questo gioco Satoshi Nakamoto e gli altri creatori hanno predisposto un premio in bitcoin per chi riesce a risolvere il puzzle per primo: il vincitore riceve nuovi gettoni digitali come ricompensa, creati dal nulla. I partecipanti al gioco sono gli ormai celebri “minatori” (soprannome legato al fatto che fanno a gara tra di loro per risolvere il quesito “scoprendo” nuovi bitcoin da una miniera virtuale). Entrare nei meandri della matematica che sta dietro alla blockchain di Bitcoin in questa sede sarebbe controproducente. Meglio procedere per figure retoriche. Il puzzle-gioco a premi di Bitcoin è paragonabile al dover indovinare quante noccioline sono contenute in un barattolo. Vince il primo che indovina il numero esatto. Quando tutti possono fare un solo tentativo per vincere serve soprattutto fortuna. Ma con Bitcoin ciascun “minatore” può fare tanti tentativi ogni secondo quanta è la potenza di calcolo che ha a disposizione. C’è chi ha un piccolo computer, chi costruisce mining farm (stabilimenti colmi di computer che lavorano a pieno ritmo) e chi costituisce mining pool (associazioni di minatori per “riunire le forze”). Una volta che qualcuno risolve il quiz per primo lo comunica a tutti gli altri partecipanti alla rete, che verificano se effettivamente il “vincitore” ha svolto il compito correttamente. Quando la maggioranza dei partecipanti approva il lavoro del vincitore il blocco che era in attesa viene “validato” e aggiunto alla catena di blocchi, diventando effettivo. I pagamenti in Bitcoin che stavano aspettando vengono effettuati, aggiornando con il nuovo blocco il registro condiviso. Il vincitore vince quindi un premio in bitcoin, un riconoscimento per il lavoro svolto. Indovinare il numero di noccioline in un barattolo però è un conto, avere a che fare con la crittografia di Bitcoin un altro: a fine maggio la probabilità che un tentativo di indovinare andasse a buon fine era una su 25 migliaia di miliardi (1 su 25.046.487.590.083 per la precisione). Va da sé che per poter vincere bisogna fare anche tanti (tantissimi!) tentativi e per fare tanti tentativi servono anche computer potenti e processori in grande quantità, che consumano un sacco di energia elettrica.

Bitcoin oggi utilizza la stessa energia dell’Austria

L’Università di Cambridge aggiorna costantemente le proprie stime del consumo di energia elettrica della rete Bitcoin. Il 7 luglio quest’ultima si attestava a circa 67 TeraWattora. Una cifra del tutto paragonabile a quella registrata dall’Austria nel 2019 (66 TWh) e più della Grecia (52 TWh), del Portogallo (49 TWh) e della Danimarca (32 Twh) secondo i dati Eurostat. Il consumo della rete  però non è fisso ma direttamente proporzionale al numero di computer collegati che tentano di risolvere il “puzzle” necessario a validare i nuovi blocchi nella speranza di ricevere la ricompensa. Quest’ultimo numero è crollato nelle ultime settimane dopo che la Cina, paese nel quale si concentrava la stragrande maggioranza degli elaboratori attivi, ha messo al bando le criptovalute in tutte le sue forme. Prima di questo avvenimento il 13 maggio, giorno del picco massimo del consumo di corrente elettrica nella storia di Bitcoin, la rete è arrivata ad utilizzare ben 144 TeraWattora di energia. Una cifra superiore ai Paesi Bassi (113 TWh) e alla Svezia (TWh) e quasi la metà dell’energia consumata dall’Italia (302 TWh).

La maggior parte dei computer è alimentata con fonti non rinnovabili (o forse no)

La particolare natura di Bitcoin non permette di avere una risposta univoca e certificata da una istituzione centrale (che non esiste, in questo caso) ma si può attingere a diverse fonti. Secondo uno studio pubblicato sempre dall’Università di Cambridge nel settembre 2020 solo il 39% dell’attività di mining (gli elaboratori che provano a rispondere al quiz con il massimo della loro potenza di calcolo) sarebbe stata alimentata da fonti rinnovabili, mentre il restante 61% da fonti non rinnovabili. Il Bitcoin mining council, un gruppo di miners “impegnati per la rete”, il primo luglio 2021 ha pubblicato tutt’altre cifre, affermando che la quota di fonti sostenibili della rete è salita al 56% nella primavera del 2021.

Pur cambiando l’ordine dei fattori in gioco il risultato non cambia (se non marginalmente): Bitcoin emette anidride carbonica in grande quantità. Secondo un recente rapporto di Banca d’Italia, nel 2019 la criptovaluta ha avuto una impronta di carbonio quasi 40mila volte superiore a quella di Target, il sistema di pagamenti che regola le transazioni dell’intera Eurozona. Secondo Bank of America le emissioni di anidride carbonica legate a Bitcoin sono cresciute di 40 milioni di tonnellate negli ultimi due anni (come quasi 9 milioni di nuove auto in circolazione), avvicinandosi pericolosamente alle 60 milioni di tonnellate annue. Si tratta di una impronta ecologia superiore a quelle di American Airlines. Il Bitcoin mining council la pensa diversamente e difende la sostenibilità della criptovaluta. Nel loro rapporto del primo luglio 2021 sottolineano come l’energia consumata per “minare” nuovi bitcoin ammonti a 189 TWh mentre il totale dell’energia prodotta nel mondo superi i 162mila TWh, con 50mila TWh persi per inefficienza. Una quota insomma del tutto irrisoria rispetto alle grandezze in gioco su scala mondiale. Sono due facce della stessa medaglia.

Oltre all’anidride carbonica emessa per via del consumo energetico degli elaboratori vi sarebbe un altro tema relativo alla sostenibilità. Lo solleva una statistica pubblicata dall’organizzazione filantropica One Earth nel giugno 2021, dove si afferma che “i miner utilizzano una considerabile quantità di componentistica altamente specializzata e dalla breve vita che non può essere rigenerata. L’intera rete genera uno spreco di materiale elettronico paragonabile a quello annuale del Lussemburgo, ovvero quasi 135 grammi di apparecchiature per ogni transazione processata sulla rete Bitcoin”. I processori e le schede grafiche utilizzate dai minatori, spinte al massimo delle loro potenzialità, avrebbero insomma vita breve.

Le incognite legate alla svolta cinese

Tutti i discorsi fatti in precedenza, però, potrebbero essere in questo momento già anacronistici. Nel mese di maggio infatti il governo cinese ha messo al bando le criptovalute all’interno dei confini della Repubblica Popolare. Una azione drastica che potrebbe rappresentare la fine di un lungo braccio di ferro e rapporto amore-odio della Cina nei confronti di Bitcoin. Due le variabili che avrebbero spinto Pechino compiere questo passo: la natura pseudo-anonima delle criptovalute (perché il registro è pubblico ma le identità sono nascoste dietro a indirizzi numerici indecifrabili) e il massiccio impiego di energia elettrica, che aveva raggiunto ormai livelli preoccupanti. D’altro canto da anni in Cina si concentrava gran parte della potenza di calcolo totale dei computer della rete Bitcoin. Secondo le stime dell’Università di Cambridge la quota ammontava a oltre il 65%, secondo Bank of America e una ricerca pubblicata da Nature addirittura il 75%. Il Bitcoin mining council ha stimato che dopo lo stop della Cina la potenza di calcolo mondiale della rete è scesa di oltre il 60% e non a caso le stime del consumo di energia della rete tra metà luglio e metà maggio si sono pressoché dimezzate. Gran parte di questi elaboratori in Cina, prima collegati per partecipare al “gioco a premi”, sarebbero stati alimentati a carbone (e localizzati in zone della Cina decisamente dipendenti da combustibili fossili). Con l’esodo dei minatori di criptovalute in altre zone del mondo, come il Texas, la porzione di elaboratori alimentati ad energie rinnovabili potrebbe aumentare, rendendo più sostenibile la rete Bitcoin. Ma per questo bisognerà attendere altre statistiche.