L’impronta climatica delle criptovalute

Pubblicato da Francesco il

L'impronta climatica delle criptovalute

In un articolo pubblicato su Nature a fine settembre 2022 è stata condotta una nuova analisi sull’impatto ambientale dell’estrazioni di criptovalute, in particolare di Bitcoin. L’articolo, a firma di Benjamin A. Jones, Andrew L. Goodking e Robert P. Berrens, ha avuto come obiettivo la valutazione dell’impatto climatico del mining di Bitcoin secondo tre criteri:
  1. Andamento del loro impatto rispetto all’evoluzione del settore;
  2. Rapporto tra il costo climatico stimato e il valore economico della valuta;
  3. Percentuale del corrispettivo economico del danno ambientale in rapporto al valore di mercato della valuta, comparandola con altri beni di consumo e il loro relativo valore di mercato.

Ma partiamo dal chiederci, come è strutturato il processo di estrazione dei Bitcoin?

I Bitcoin rientrano nella famiglia delle criptovalute che sfruttano il meccanismo di Proof-of-Work (POW) di una blockchain, che è un processo in cui diversi miners competono per verificare la legittimità di un blocco di transazioni, il quale si configura come la risoluzione di una difficile equazione matematica. Risolto un blocco, si ottiene la criptovaluta e si aggiunge un nuovo blocco alla competizione. In questo modo il sistema sia verifica che tutte le transazioni avvenute siano giuste, sia introduce nuova moneta circolante. Con l’aumentare della capacità e della velocità di calcolo della rete di miners (hash rate) aumenta conseguentemente la difficoltà di individuare per primi la chiave (detta hash) per decifrare il blocco. Tutto ciò viene svolto in continuazione, con l’utilizzo di computer specializzati che sfruttano una grande quantità di energia; pertanto all’aumentare dell’hash rate aumenta anche l’energia utilizzata per l’estrazione.

Impatto del mining
Stime dell’Università di Cambridge suggeriscono che una grande percentuale (circa 61%) dell’energia utilizzata per estrarre le criptovalute POW proviene da fonti fossili ed in particolare da carbone e gas naturale. In uno studio del 2020 si stimò che nel 2018 ad ogni 1$ di Bitcoin estratto è corrisposto un danno climatico e di salute stimato a 0.49$. Inoltre dal 2016 al 2018 l’estrazione di BTC ha causato l’emissione tra le 3 e le 15 milioni di tonnellate di CO2, comparabili con quanto emesso nel 2018 da stati come Afghanistan (7.44), Slovenia (14.1) e Uruguay (6.52).

Poiché la competizione diventa sempre più difficile all’aumentare dei blocchi immessi, il costo energetico per l’estrazione continua a crescere, con la relativa emissione di CO2. Stimando diversi fattori, tra cui il mix energetico delle diverse aree a maggior concentrazione di miners, si è calcolato che si è passati da un’emissione di 0.9 tonnellate di CO2 per coin (t/coin) estratto nel 2016 a un’emissione di 113 t/coin nel 2021. L’andamento generale, cumulando la quantità di coins estratta in ogni periodo, dà il grafico A.
A questa stima si può anche aggiungere quella del danno prodotto in rapporto al prezzo di mercato della criptomoneta. Infatti, assumendo il valore del coefficiente di danno per tonnellata di CO2 emessa, detto anche SCC (Social Carbon Cost), pari a 100$ (valore medio rispetto a quello utilizzato da diversi governi e che dipende fortemente dalle politiche e dal mercato interno di ognuno di essi), nel solo 2021 ogni BTC creato ha impattato climaticamente per un valore di 11.314$, con un valore complessivo in tutto l’anno pari a $3.7 miliardi e nel quinquennio 2016-2021 pari a circa $12 miliardi. Rispetto al loro valore di mercato i Bitcoin hanno avuto un impatto abbastanza altalenante, ma che in media rappresenta il 35% del loro valore di mercato. In particolare è da notare come per un terzo del 2020 il loro impatto ambientale abbia di gran lunga superato il loro stesso valore di mercato, raggiungendo picchi del 156%, ovvero per ogni $1 minato si produceva $1.56 di danno climatico. Dal grafico B si può vedere proprio l’andamento del danno climatico rapportato al valore di mercato della criptomoneta.
Già con questa prima analisi, il Bitcoin non supera i primi due criteri di sostenibilità, infatti:
  1. Le tonnellate di CO2 emesse per singola moneta continuano a salire, sebbene il mercato si sia evoluto, pertanto non ci sta un miglioramento delle condizioni di creazione di moneta;
  2. Il costo ambientale, purché per la maggior parte del tempo sia al di sotto del prezzo di mercato della moneta, rimane a livelli molto alti, con circa un terzo in media del valore che rappresenta il danno climatico causato.
Anche utilizzando SCC differenti, ovvero stimando il costo economico dell’impatto dell’emissione di una tonnellata di CO2 in maniera diversa, il risultato cambierebbe poco: sebbene con un SCC come quello assunto dagli USA, pari a $51 per tonnellata, non si superebbe mai il prezzo di mercato della criptomoneta, non cambierebbe l’andamento in crescita del quantitativo di CO2 emessa per moneta creata, che rende ancora problematico il mining.
Possiamo, in aggiunta, comparare il rapporto tra il valore di mercato e il costo del danno climatico causato del BTC con quello di altri beni di consumo, in modo da avere una idea sul piano globale dell’impatto che questo possa avere. Ebbene, l’estrazione di Bitcoin si classifica tra i beni energiticamente intensivi e pesantemente inquinanti, anche al di sopra dell’allevamento bovino e prossimo alla produzione di energia da gas naturale o dell’utilizzo di benzina.
E se si usassero più fonti di energia rinnovabili?
Lo studio pubblicato su Nature analizza anche diversi scenari in cui l’estrazione di criptovalute possa avvenire sfruttando un mix energetico con una maggiore presenza di fonti rinnovabili. Da tale analisi emerge come, anche raggiungendo il 50% dell’energia prodotta da fonti rinnovabili, il danno climatico scenderebbe solo fino al 23% del valore di mercato della moneta, rimanendo una risorsa fortemente inquinante. Per raggiungere un impatto ambientale pari a quello dell’energia solare (4% del suo valore di mercato) servirebbe che i processi di mining fossero alimentati quasi al 90% da fonti rinnovabili.
In conclusione, non bisogna sottovalutare il forte impatto climatico che il mercato delle criptovalute ha, in particolare di quelle POW, soprattutto per la continua crescita e generale stabilizzazione che questo mercato sta vivendo. Molti osservatori continuano ad affermare che l’avvento delle criptovalute sia un forte stimolo per la creazione di nuovi processi sostenibili all’interno dei mercati finanziari e uno strumento che possa aggirare le manipolazioni economiche di diverse forme di investimenti, tuttavia, nel drammatico scenario in cui ci troviamo, il danno ambientale che esse comportano rimane una questione da affrontare per rendere il sistema realmente sostenibile.