I ricercatori hanno condotto la prima analisi del consumo energetico di Bitcoin sulla base di dati empirici dai documenti IPO e dalla localizzazione degli indirizzi IP. Hanno scoperto che le emissioni di carbonio della criptovaluta sono all'altezza di quelle di Kansas City, o di una piccola nazione. Lo studio, pubblicato il 12 giugno sulla rivista Joule , suggerisce che le criptovalute contribuiscono alle emissioni globali di carbonio, un problema che deve essere considerato negli sforzi di mitigazione del cambiamento climatico.

Bitcoin e altre criptovalute si affidano alla tecnologia blockchain, che consente una rete sicura senza fare affidamento su terzi. Anziché, i cosiddetti "minatori" di Bitcoin garantiscono un sistema senza frodi convalidando nuove transazioni. I minatori risolvono enigmi per le firme numeriche, un processo che richiede enormi quantità di potenza di calcolo. In cambio, i minatori ricevono valuta Bitcoin.

"Questo processo si traduce in un enorme consumo di energia, che si traduce in una significativa impronta di carbonio, "dice Christian Stoll, ricercatore presso il Centro per i mercati energetici dell'Università tecnica di Monaco di Baviera, Germania, e il MIT Center for Energy and Environmental Policy Research.

Gli scienziati hanno crescenti preoccupazioni sul fatto che l'estrazione di Bitcoin stia alimentando un appetito per il consumo di energia che a volte attinge a fonti di carburante discutibili, come il carbone della Mongolia, oltre all'energia idroelettrica e ad altre risorse energetiche a basse emissioni di carbonio. E i problemi energetici della criptovaluta sembrano solo peggiorare, con la potenza di calcolo necessaria per risolvere un puzzle Bitcoin che è aumentata di oltre quattro volte nel 2018. Mentre c'è una crescente spinta tra i ricercatori a quantificare il consumo di energia di Bitcoin al fine di comprendere meglio il suo contributo al cambiamento climatico globale, studi recenti hanno faticato a generare stime accurate.

"Noi sosteniamo che il nostro lavoro va oltre il lavoro precedente, " dice Stoll. "Possiamo fornire prove empiriche laddove la letteratura attuale si basa su ipotesi".

Stoll e il suo team hanno utilizzato i documenti IPO divulgati nel 2018 da tutti i principali produttori di hardware di mining per determinare quali macchine stanno effettivamente utilizzando i minatori e l'efficienza energetica di queste macchine. Hanno anche utilizzato gli indirizzi IP per determinare gli scenari di emissioni per i luoghi di estrazione reali e confrontare le emissioni di carbonio dalle fonti di energia utilizzate dai minatori di Bitcoin in luoghi diversi. Finalmente, hanno calcolato l'impronta di carbonio di Bitcoin in base al suo consumo energetico totale e alle stime di diversi scenari di emissioni. Questi includono uno scenario con limite inferiore, in cui tutti i minatori utilizzano l'hardware più efficiente; uno scenario limite superiore, in cui i minatori si comportano razionalmente disconnettendo il proprio hardware non appena i costi superano le entrate; e uno scenario migliore, che tiene conto dell'efficienza energetica prevista della rete e delle perdite energetiche aggiuntive realistiche dovute al raffreddamento e all'hardware IT.

"Il nostro modello riflette il modo in cui interagiscono la potenza di calcolo connessa e la difficoltà dei puzzle di ricerca di Bitcoin, e fornisce un'elevata precisione di consumo energetico poiché incorpora perdite ausiliarie, " dice Stoll. "Tuttavia, la precisione dei nostri risultati dipende fortemente dall'accuratezza dei dati di input, come i documenti IPO per le caratteristiche dell'hardware. Le emissioni di carbonio dipendono fortemente dalla presunta intensità di carbonio del consumo di energia".

Utilizzando questo modello, Stoll e il suo team hanno stimato il consumo energetico annuo di Bitcoin a 45,8 terawattora. Ciò ha permesso loro di calcolare un intervallo annuale di emissioni di carbonio tra 22,0 e 22,9 megatoni di CO2, equivalente alla CO2 emessa da Kansas City e collocando le emissioni di Bitcoin tra Giordania e Sri Lanka nelle classifiche delle emissioni (l'82° e l'83° più alto emettitore). Però, i ricercatori stimano che la stima del consumo di energia raddoppierebbe quasi (amplificando notevolmente le stime delle emissioni) se includessero tutte le altre criptovalute nelle loro conseguenze.

"Non mettiamo in dubbio i guadagni di efficienza che la tecnologia blockchain potrebbe, in certi casi, fornire, " dice Stoll. "Tuttavia, l'attuale dibattito è incentrato sui benefici previsti, e occorre prestare maggiore attenzione ai costi”.