I miner Cripto possono rendere il mondo più verde?

Circa 15.000 impianti di mining Criptovaluta ronzano nel data center da 30 megawatt (MW) di HIVE Blockchain (HIVE) a Boden, Svezia. Ma non sempre. A volte, la struttura si spegne per aiutare la rete locale.

Il data center, che trae energia a basso costo dai produttori idroelettrici locali, funge da ONE delle più grandi, se non la più grande, riserva di energia attiva a cui la rete svedese può attingere ogni volta che si verificano gravi disturbi alla fornitura elettrica locale. La struttura può spegnere le sue macchine quasi istantaneamente, in modo che l'energia possa essere rapidamente deviata all'uso pubblico.

"In cinque secondi, dobbiamo spegnere metà di ciò che abbiamo consentito nel sistema", ha affermato Johanna Thornblad, presidente nazionale di HIVE Blockchain Svezia. "E entro 30 secondi, l'intera fornitura di energia richiesta deve partecipare al sistema FCR-D", la Frequency Containment Reserve for Disturbances che mantiene accese le luci nella regione.

Se gestita in questo modo, la domanda di energia della miniera HIVE rappresenta una risorsa per la rete elettrica locale; i minatori rappresentano una fonte stabile di FLOW di cassa quando il consumo di energia pubblica è basso, ma possono interrompere l'attività nelle ore di punta.

Il rapporto reciprocamente vantaggioso tra la struttura HIVE e la rete elettrica locale rivela un altro lato della trita storia delle conseguenze ambientali del mining Cripto .

Questo articolo fa parte di CoinDeskSerie Settimana mineraria.

Una narrazione popolare tra i politici, i media e i critici più accesi del settore è che l'attività mineraria sta cucinando la Terra. I minatori sono stati effettivamente conosciuti per portareimpianti a combustibili fossili di ritorno dalla zona crepuscolare, grazie alla loro insaziabile e indiscriminata sete di energia a basso costo. Si dice quindi che Bitcoin (BTC) stia divorando l'energia preziosa del mondo e di conseguenza sia responsabile di una grande quantità di emissioni di carbonio.

"Non è possibile sprecare energia in modo sostenibile", ha dichiarato a CoinDesk Pete Howson, docente presso il dipartimento di geografia e scienze ambientali della Northumbria University nel Regno Unito, riassumendo opportunamente il punto di vista dei critici.

A livello globale, il solo mining Bitcoin consuma 136 terawattora (TWh) all'anno, stime il Cambridge University Center for Alternative Finanza. Si tratta più o meno della stessa quantità di elettricità di Argentina, IL Emirati Arabi Uniti O SveziaMa questo è solo circa la metà di ciò che i data center utilizzati per altri scopi consumano, secondo l’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA)mettea 200-250 TWh.

I legislatori statunitensi ed europei sono statiformulare argomentazioni come quelli menzionati sopra quando si esamina l'impatto ambientale del mining Bitcoin . La scorsa settimana, il mining proof-of-work, utilizzato dalla rete Bitcoin , è sfuggito per un pelo alla sua scomparsa nell'Unione Europea: i legislatori votato negativamente una proposta che avrebbe vietato il mining proof-of-work ma avrebbe tenuto conto di protocolli come Ethereum che stavano passando ad altri metodi di verifica che consumano meno elettricità, come il proof-of-stake.

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Parallelamente a queste critiche, l'industria del mining Bitcoin si è spostata drasticamente verso le energie rinnovabili.

Le stime su quanto il mining Bitcoin sia alimentato da fonti rinnovabili vanno dal 40% al 75%, The New York Times segnalatoa settembre 2021. Unrapporto dalla società di gestione Cripto CoinShares ha scoperto che a dicembre 2021 le energie rinnovabili contribuivano per meno del 30% all'energia totale consumata dalla rete Bitcoin , mentre l'energia nucleare contribuiva per l'11% del totale e il GAS naturale per un altro 24%.

Sebbene le emissioni di carbonio derivanti dall'attività mineraria siano aumentate nel complesso insieme al settore, sono diminuite rispetto ai megawattora di elettricità utilizzati e ai terahash di potenza di calcolo prodotti, ha scoperto CoinShares.

Oltre a ripulire la propria immagine nel processo di decarbonizzazione, l'industria Cripto potrebbe aiutare i produttori di energia a produrre più energia rinnovabile che il resto della società possa utilizzare.

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I vantaggi delle energie rinnovabili per i minatori Cripto

Per molti minatori, usare elettricità da fonti rinnovabili ha molto senso dal punto di vista economico. Nel complesso, l'energia rinnovabile è più economica dei combustibili fossili, quindi può preservare i margini di profitto dei minatori.

"In generale, l'elettricità da fonti rinnovabili è competitiva, se non più economica, dell'elettricità basata sui combustibili fossili", ha affermato Jesse Morris, CEO di Energy Web, un'azienda statunitense che sta aiutando un consorzio di minatori a creare trasparenza sulle proprie fonti energetiche, noto come Cripto Climate Accord.

I combustibili fossili non solo sono più costosi, ma sono anche vulnerabili agli shock dei prezzi esterni, come la guerra in Ucraina.

Una dinamica interessante che emerge dal conflitto è che, con i prezzi dei combustibili fossili alle stelle, l'energia rinnovabile è ancora più attraente, ha affermato Mellerud. "Probabilmente vedremo più minatori spostarsi verso le energie rinnovabili a causa di questo shock".

Howson, che studia l'impatto sociale e ambientale del mining Bitcoin , è scettico su tali argomenti. Il fatto che l'energia rinnovabile non venga prodotta 24 ore su 24, 7 giorni su 7, 365 giorni all'anno, la rende meno attraente per i minatori, ha affermato. "Ogni minuto in cui il sole non splende o il vento non soffia, o è stagione secca e quindi niente idroelettrico, perdono soldi", ha detto a CoinDesk.

I minatori hanno un altro incentivo a spostarsi verso fonti di energia più pulite: possono "abbassare il costo del capitale poiché hanno maggiori possibilità di attrarre investitori istituzionali che operano secondo mandati ESG", ha affermato Jaran Mellerud, ricercatore presso Arcane Research con sede a Oslo. "Ambientale, sociale e di governance" è un insieme di criteri per effettuare investimenti che LOOKS gli obiettivi sociali oltre ai rendimenti finanziari.

Le aziende, in particolare quelle quotate sui Mercati pubblici, sono sotto pressione per decarbonizzare, ha affermato John Belizaire, CEO di Soluna. Quando le società minerarie sono diventate pubbliche, il loro consumo energetico è diventato di dominio pubblico e "e come puoi immaginare, nessuna azienda, in particolare sui Mercati pubblici, è immune alle pressioni ESG. Siamo tutti nel ruolo a questo punto, sul retro di una Tesla che si muove nella giusta direzione", ha affermato Belizaire.

“Tuttavia, alcuni minatori ricorreranno all’acquistocompensazioni di carboniocome una soluzione facile, come alcuni di loro fanno già oggi", ha detto Mellerud. Si tratta di crediti trasferibili per la riduzione delle emissioni, che le aziende possono vendere sul mercato.

Se un minatore che intende adottare una strategia green si unisce al settore, i minatori alimentati da combustibili fossili, come quelli che utilizzano il carbone in Kazakistan o quelli alimentati a gas in Texas, sono incentivati ​​ad aumentare il loro consumo di energia per KEEP il passo, ha affermato Howson.

Un modo crescente di usare l'energia rinnovabile per alimentare l'attività mineraria è attraverso quelle che possono essere chiamate soluzioni behind-the-meter. È quando un produttore di elettricità collega un paio, o un paio di migliaia, di impianti di estrazione mineraria vicino alla risorsa energetica, in modo che l'energia vada direttamente ai minatori, invece di passare attraverso la rete (e i suoi contatori).

L'energia di nessun uomo

Una buona parte dell'energia rinnovabile mondiale è bloccata o ridotta, il che significa che si trova lontano dalla domanda e non c'è un buon modo per trasmetterla alle regioni con un utilizzo elevato. Di conseguenza, i produttori potrebbero disattivare o limitare la loro produzione di energia. La California ha registrato 1,5 TWh di energia ridotta da eolico e solare nel 2021, secondo lo statooperatore di rete.

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Inoltre, molta energia viene dissipata quando viene trasmessa su lunghe distanze, quindi ha senso dal punto di vista economico consumarla dove viene prodotta, ha affermato Alejandro de la Torre, co-fondatore di PoW Energy, la cui azienda di Cripto costruisce miniere in tutta Europa.

Ad esempio, nella Norvegia settentrionale, i prezzi dell'elettricitàhttps://www.nordpoolgroup.com/Market-data1/Regulating-Power1/Regulating-Power--Area1/NO21/Norway1/ sono circa 10 volte inferiori rispetto alla parte meridionale del paese, perché c'è abbondante energia idroelettrica ma non ci sono industrie o popolazione in grado di consumarla.

"La produzione di energia [nel nord] e il potenziale per una maggiore produzione sono molto più alti della domanda locale di tale energia e della capacità di esportarla in altre aree", ha detto a CoinDesk Kjetil Pettersen, CEO della società mineraria Kryptovault con sede a Oslo.

Tuttavia, i paesi di tutto il mondo stanno lavorando per sviluppare migliori linee di trasmissione in modo che l'energia possa essere consumata o esportata. La Germania spenderà 55 miliardi di dollari in tali progetti entro la fine del 2030, stima ilMinistero federale dell'economia e dell'azione per il clima.

Grazie all'abbondante energia idroelettrica, la Norvegia settentrionale, che non è direttamente collegata al resto d'Europa, è rimasta immune al brusco aumento dei prezzi dell'energia nel sud del paese e T prevede alcun aumento a breve, ha affermato Oleg Blinkov, responsabile dello sviluppo e delle operazioni dei data center presso Bitfury, ONE dei più grandi miner di energia elettrica in Europa.

Kryptovault sta valutando di istituire lì delle strutture per assorbire l'energia in eccesso. Lo stesso vale per la Svezia settentrionale, dove l'energia economica e abbondante ha attirato di tutto, daCentri dati di Facebook alle operazioni di Cripto mining nella regione.

Il mining Bitcoin può fungere da risposta lato domanda al problema dell'energia ridotta o bloccata. "La rete sta avendo una vera sfida nell'integrare grandi quantità di energia", ha affermato Belizaire. Per risolvere questo problema sono necessarie tre cose: capacità di trasmissione, carichi flessibili e accumulo di energia, ha affermato.

L'AIEstimeche altri 500 gigawatt (GW) di risposte alla domanda devono essere attivati entro il 2030 per raggiungere emissioni nette di carbonio pari a zero a livello globale entro il 2050. Si tratta di un aumento di dieci volte rispetto alla capacità delle risposte alla domanda attivate nel 2020. Le risposte alla domanda cercano di bilanciare la rete aumentando o riducendo il consumo di energia per adeguarlo all'offerta.

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Il prossimo decennio sarà caotico, ha detto Morris. Le reti elettriche diventeranno sempre più complicate man mano che integreranno una gamma crescente di fonti energetiche. "Andrà peggio prima di migliorare", ha detto, aggiungendo che il mining Cripto dovrebbe essere una parte necessaria delle soluzioni disponibili per i fornitori di energia.

Howson ha replicato che, nel complesso, l'attività mineraria incoraggia la produzione di energia da combustibili fossili più di quanto non promuova l'energia rinnovabile. "Per ogni agricoltore che collega alcuni ASIC al suo biodigestore, c'è un'intera centrale elettrica a combustibili fossili che riapre per soddisfare la domanda di energia di bitcoin", ha affermato.

I gruppi commerciali che promuovono il primo tipo di minatore stanno semplicemente portando avanti “una massiccia campagna di greenwashing”, ha affermato.

In definitiva, l’industria “sta ritardando la transizione della rete verso le energie rinnovabili”, rendendo più redditizie le industrie del petrolio e GAS , ha affermato Howson.

L’aumento della quota di energia eolica e solare nella rete aumenterà la necessità di riserve energetiche che possono essere sfruttate su richiesta, come la miniera Boden di HIVE che può accendersi e spegnersi, ha affermato Mellerud.

"Queste fonti di energia sono variabili e non controllabili, poiché generano energia solo quando il meteo lo consente", ha affermato. In altre parole, la fornitura di energia diventa meno flessibile quanto più l'eolico e il solare vengono integrati nella rete, tanto che il lato della domanda deve compensare la differenza.

Un altro modello interessante è che le strutture di produzione, come le fabbriche di abbigliamento, possono usare qualsiasi energia in eccesso che T hanno speso durante il processo di produzione per alimentare le miniere Bitcoin interne, ha detto de la Torre. Questo sta accadendo, ad esempio, in Spagna, ha detto.

La flessibilità energetica dei Cripto miner

Per Eric Thedéen, l'autorità di regolamentazione finanziaria svedese che ha chiesto di vietare il mining proof-of-work nell'Unione Europea, i minatori utilizzano elettricità che altrimenti sarebbe disponibile per altri settori.

“Questa energia è urgentemente richiesta per lo sviluppo di acciaio privo di combustibili fossili, per la produzione di batterie su larga scala e per l’elettrificazione del nostro settore dei trasporti”, ha affermato.ha scrittoa novembre.

Indra Overland, responsabile del programma energetico presso l'Istituto norvegese per gli affari internazionali,concorda con il punto di vista di Thedéen, aggiungendo che anche se i minatori utilizzassero l'energia in luoghi in cui è disponibile in abbondanza, continuerebbero a competere con altre industrie che cercano anch'esse di trarre vantaggio dalle energie rinnovabili a basso costo.

"La transizione energetica richiede una riorganizzazione di molti settori", ha affermato Overland in un'e-mail a CoinDesk a febbraio. Questo processo è già in corsoe accelererà nei prossimi anni. Molte industrie ad alta intensità energeticatrasferirsi in luoghi dove c'è abbondante energia pulita. Intasare queste posizioni con il mining Criptovaluta rallenterà questo processo."

La "natura unica del profilo di consumo energetico dei minatori" è così buona per assorbire l'energia ridotta che è difficile per altri settori competere, ha affermato Arthur Lee, CEO di SAI Tech, la cui azienda sviluppa Tecnologie per rendere le miniere più efficienti e verdi. "Le stazioni di energia pulita sono per lo più costruite in luoghi remoti, che attraggono consumatori di energia che hanno mobilità e un'enorme domanda di energia: i minatori si adattano perfettamente a questo profilo".

Queste caratteristiche uniche rappresentano dei vantaggi per i produttori di energia che desiderano bilanciare i carichi della propria rete, ha affermato Andrew Webber, fondatore e CEO di Digital Power Optimization, che aiuta i produttori di energia a bilanciare i propri carichi e a massimizzare i profitti utilizzando una serie di soluzioni.

T richiede connessioni Internet ad alta latenza, che potrebbero non essere disponibili nelle zone remote del mondo dove si trovano centrali elettriche rinnovabili, e T deve nemmeno essere in funzione ininterrottamente, a differenza di altri tipi di data center per i consumatori, ha affermato.

"Se Amazon o Google si piazzano e costruiscono un data center, e acquistano energia da un produttore di energia, prima di tutto, vogliono quell'energia 24 ore su 24, 7 giorni su 7", ha detto. "Non vogliono mai staccare perché le foto di Instagram, le applicazioni web e i dati della CIA sono lì sui loro server, e hanno bisogno che quei dati siano attivi 24 ore su 24, 7 giorni su 7. T possono avere problemi; T possono avere tempi di inattività".

L'automazione del processo di accensione e spegnimento delle miniere è fondamentale per bilanciare la rete perché consente di effettuare regolazioni senza ritardi causati da errori Human , massimizzando i vantaggi per i consumatori, ha affermato Gregg Dixon, CEO di Voltus, un'azienda che aggrega digitalmente fornitori di energia e consumatori in ONE sistema virtuale per bilanciare i carichi in modo più efficiente.

Secondo Henrik Juhlin, responsabile della gestione energetica presso Vattenfall, ONE delle più grandi aziende elettriche statali svedesi e un importante fornitore di energia per la struttura HIVE di Boden, l'uso flessibile dell'elettricità è un modo efficace per supportare una frequenza stabile nella rete elettrica. Juhlin ha aggiunto che il data center Bikupa di HIVE è ONE dei maggiori Collaboratori svedesi a FCR.

Il gestore della rete nazionale svedese può fare affidamento sul data center HIVE di Boden per spegnere una parte delle sue operazioni di mining almeno una volta al mese per bilanciare la rete locale. Nella struttura, l'uso di energia è suddiviso in migliaia di piccole unità o macchine che possono essere spente ONE alla ONE, o tutte in una volta, secondo Marin Baksa, responsabile del sito presso il data center HIVE Blockchain di Boden.

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Al confronto, una fabbrica di acciaio, che deve mantenere determinate temperature e una catena di montaggio, potrebbe avere più difficoltà a spegnersi rapidamente, ha aggiunto Baksa. Le risposte QUICK , come quelle che possono dare le miniere Cripto automatizzate, sono valutate più di quelle più lente, ha detto Dixon.

I minatori Bitcoin sono disposti a ridurre la loro attività per circa 100 ore/anno, ovvero quando il valore della riduzione supera il valore del mining, ovvero quando è più redditizio dare energia alla rete piuttosto che usarla per il mining, ha detto Dixon. Questi possono essere giorni in cui la domanda è davvero elevata; ad esempio, a causa di un'ondata di calore.

I minatori “possono utilizzare l’eccesso di energia rinnovabile a livello locale, per accelerare il tasso di ritorno sull’investimento e attrarre più investitori (di energia pulita)”, ha scritto Lee in una e-mail.

Il problema delle batterie

L'immagazzinamento dell'elettricità invece di utilizzarla per l'attività mineraria comporta diverse avvertenze, non ultima delle quali è che la Tecnologie delle batterie è stata notoriamente staticonegli ultimi anni.

Nel sud della Spagna, i produttori di energia “non ricavano molto dalla vendita di elettricità alla rete”, ha affermato Vincent Burke, CEO di Solar in Spagna, che sviluppa installazioni fotovoltaiche su piccola scala.

Burke ha detto che per ogni tre unità di elettricità che invia alla rete, riceve ONE credito. "Quindi il valore di quel kilowatt diventa un terzo di quello che è se lo usi", ha detto, aggiungendo che immagazzinare elettricità extra in una batteria è solitamente costoso perché il litio, che è un materiale chiave nelle batterie, è costoso.

"Se T usi l'energia prodotta, allora devi immagazzinarla da qualche parte", ha detto Baksa di HIVE a CoinDesk. Ma "quando crei batterie, dopo il periodo di scadenza della batteria crei un sacco di rifiuti. Quindi, non sono sicuro che qualcuno stia andando in quella direzione", ha detto Baksa.

I pro e i contro del mining Cripto e delle batterie sono diversi, ha affermato Webber.

Per i produttori di energia, le batterie catturano la differenza di valore tra il prezzo basso e quello alto. "Le carichi quando il prezzo dell'energia è basso, e poi scarichi le batterie quando il prezzo dell'energia è alto, quindi ciò che catturi è lo spread tra quei due prezzi", ha spiegato.

Al contrario, con il Cripto mining, "quello che vuoi è una potenza bassa più o meno costante. Idealmente, hai una potenza davvero bassa per tutto il giorno e per tutta la notte", ha detto Webber. Quindi, il posto in cui qualcuno mette una batteria potrebbe essere lo stesso per un Cripto mining, ma forse no, ha detto.

Belizaire ha detto che le miniere sono, in un certo senso, migliori delle batterie perché aggiungono carico istantaneamente che può essere direttamente convertito in un asset diverso. "Una batteria assorbe gli elettroni e poi deve reimmetterli nello stesso punto in cui è collegata. Può farlo solo durante determinati periodi, e a volte quei periodi per il suo modello di business T sono in conflitto con ciò di cui la rete ha bisogno", ha detto.

Howson deride tali paragoni. L'idea che il Bitcoin funzionerà come una batteria, in cui i minatori possono agire come acquirenti di ultima istanza, convertendo e immagazzinando l'elettricità come "energia finanziaria", è "una stronzata assoluta", ha detto.

La grande fusione Cripto mining

Gli incentivi tra produttori di energia e minatori sono così allineati che presto potrebbe essere difficile tracciare una linea di demarcazione tra i due.

Sempre più aziende energetiche stanno entrando nel settore minerario, mentre i minatori stanno accumulando la propria riserva di energia. Voltus ha creato modelli per determinare esattamente quanta flessibilità vale per i Cripto miner: in Texas, $ 37,53 per megawattora, mentre in New England, $ 6,69 per MWh.

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Le aziende energetiche che si tengono fuori dal mining Bitcoin lasceranno soldi sul tavolo, "perché il mining il più delle volte è molto più redditizio che vendere l'energia alla rete", ha affermato Mellerud.

Sulla base della sua ricerca, ha affermato che durante il 2021, anno in cui l'attività mineraria è stata estremamente redditizia, i produttori di energia avrebbero potuto guadagnare più di 10 volte il FLOW di cassa estraendo Bitcoin rispetto alla vendita della loro energia alla rete.

Daro Ruiz, che installa impianti fotovoltaici con Solar in Spagna, ha affermato che, nonostante i prezzi dell'energia siano aumentati a 0,14 dollari per kWh per i consumatori a causa del conflitto in Ucraina, i produttori pagano ancora circa 0,05-0,06 dollari per kWh.

Webber di DPO ha affermato che tra cinque e dieci anni tutti i grandi miner Cripto dovranno generare la propria capacità di generazione di energia per mantenere operazioni competitive in termini di costi. "Se non T fanno loro, le persone che possiedono la generazione di energia possono farlo", ha affermato.

Belizaire ha concordato ampiamente, ma si è fermato prima di dire che i minatori che T forniscono la propria energia alla fine saranno esclusi dai prezzi. "Man mano che il settore si espande e questo approccio e modello iniziano a decollare, è probabile che l'integrazione verticale delle energie rinnovabili e di questo settore rappresenterà un importante vantaggio strategico", ha affermato Belizaire.

Ci sto lavorando

Anche i materiali utilizzati per costruire le miniere contribuiscono all’impronta di carbonio del settore.

Diversi minatori, che stanno verificando la loro impronta di carbonio, stanno esaminando in modo completo le loro operazioni, anche se si concentrano sul consumo energetico, ha detto Morris. E alcuni stanno trovando modi per risparmiare energia nei loro progetti di data center, nei sistemi software e nella strutturazione contrattuale e finanziaria.

Morris ha aggiunto che la maggior parte delle critiche all'impronta di carbonio del bitcoin è un modo velato di dire: "T credo nel Bitcoin". La decarbonizzazione della rete potrebbe non soddisfare effettivamente questi critici, ha affermato.

Alla domanda se una rete di mining Bitcoin alimentata completamente da energia rinnovabile sarebbe accettabile in termini di impronta di carbonio, Howson della Northumbria University, un critico del settore, ha affermato che "la proof-of-work è una prova di spreco" e che "se tutti i Bitcoiner del mondo si unissero e accettassero di collaborare per rendere Bitcoin 'verde', ciò annullerebbe lo scopo della proof-of-work".

Lo svedese Theéden ha iniziato la sua lettera chiedendo il divieto del mining proof-of-work affermando: "Il beneficio sociale delle Cripto è discutibile". Per l'autorità di regolamentazione, l'energia destinata al mining potrebbe essere utilizzata meglio altrove.

Theéden ha citato una ricerca di Digiconomist, un progetto del ricercatore olandese Alex de Vries, che è stato un forte sostenitore dell'anti-mining Bitcoin .

Tra gli altri argomenti, de Vriesha quantificatol'impronta di carbonio delle transazioni Bitcoin confrontando l'intensità energetica e le emissioni di carbonio di una transazione Bitcoin e di una transazione Visa. Ha scoperto che l'impronta di carbonio di bitcoin per transazione equivale a 2.700.562 transazioni Visa.

Il Bitcoin comunità ha contestato il paragone e ha messo in dubbio il background di de Vries. I ricercatori del Center for Alternative Finanza dell'Università di Cambridge Direche il costo energetico per transazione è “una misura puramente teorica che ha poca rilevanza pratica senza contesto aggiuntivo”. I critici sottolineano anche che il ricercatore lavora per la banca centrale dei Paesi Bassi, che considerano unconflitto di interessi.

I sostenitori Bitcoin, come molti dei minatori citati in questo articolo, non sono d'accordo. Mellerud pensa che il dibattito generale si concentri troppo sui costi di Bitcoin e che la rete abbia altri vantaggi.

"Sì, il Bitcoin consuma molta energia", ma "questo è il prezzo che paghiamo per avere un sistema monetario globale, senza permessi e resistente alla censura", ha affermato.

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