Sotto la lente d'ingrandimento: costi economici e ambientali del mining Bitcoin

Hass McCook è un ingegnere abilitato e ha appena conseguito un MBA a Oxford. Ha svolto ricerche Bitcoin negli ultimi mesi e di recente è entrato a far parte del comitato consultivo New Money Systems della Lifeboat Foundation.

Qui, nel primo di una serie di articoli sulla sostenibilità di Bitcoin, cerca di analizzare i fattori economici e ambientali coinvolti nel processo di mining Bitcoin .

C'è stata molta incertezza sulla sostenibilità della rete Bitcoin , con questa affascinante Tecnologie nascente che si scontra con numerose affermazioni infondate secondo cui sarebbe altamente insostenibile dal punto di vista sociale, economico e ambientale.

Ho quindi avviato una ricerca per confutare o supportare queste affermazioni e fornire un confronto di un ordine di grandezza della sostenibilità relativa del Bitcoin rispetto sia al settore bancario tradizionale, sia al settore di produzione dell'oro, sia al processo di stampa e conio di valuta fisica.

In effetti, la mia ricerca ha scoperto che le informazioni pubbliche ampiamente disponibili confutano fermamente le affermazioni secondo cui il Bitcoin non sarebbe sostenibile e dimostrano che gli impatti sociali, ambientali ed economici rappresentano una frazione minuscola degli impatti che i sistemi monetari e di ricchezza tradizionali hanno sulla nostra società e sull'ambiente.

I risultati di questa ricerca sono stati ora trasformati in una serie di articoli per CoinDesk (di cui questa è la parte 1) che esaminano i fattori economici e ambientali del mining Bitcoin .

Frode transazionale

Poiché il Bitcoin è resistente alle frodi transazionali e tutte le transazioni possono essere tracciate tramite il suo registro pubblico, non vi sono esternalità sociali negative o costi derivanti direttamente o indirettamente dal mining Bitcoin .

Anche se gli indirizzi Bitcoin sono pseudonimi, una buona squadra di detective sarà in grado di catturare un criminale che non è stato professionalmente scrupoloso nel nascondere i propri movimenti, cosa molto difficile da fare su un registro pubblico.

La minima mancanza di attenzione renderà chiunque facilmente identificabile alle autorità e i tassi di individuazione dei reati saranno molto più alti del tasso di successo dell'1% di cui godono le autorità nel recuperare denaro riciclato (Ufficio delle Nazioni Unite per il controllo della droga e la prevenzione del crimine, 2008).

Ipotesi di impatto economico e ambientale

La tabella seguente mostra alcuni esempi di Tecnologie di mining ASIC attualmente disponibile (Fonte: Wiki Bitcoin, 2014), nonché l'efficienza energetica per GH di potenza di hashing.

Data la natura in rapida evoluzione e perfettamente competitiva della rete Bitcoin , si presume che l'hashrate e le prestazioni di consumo energetico mostrate da queste unità satureranno presto il mercato del mining e molto probabilmente saranno superati in misura significativa ogni sei-dodici mesi.

** Gli HashCoin hanno avuto diverse difficoltà di produzione dopo il fallimento di HashFast e T saranno presi in considerazione ulteriormente

*** Minerscube ed Extolabs sembrano essere entità truffaldine, a causa del loro consumo energetico insolitamente basso e dell'hashrate per il prezzo, e della mancanza di informazioni sulla reputazione delle aziende disponibili su Internet. In ogni caso, non è al di là dell'immaginazione aspettarsi di vedere questi hashrate e cifre di rendimento energetico tra 6-12 mesi (le cifre di rendimento di Extolabs ancora prima), il che contribuirà ulteriormente a ridurre l'impatto ambientale della rete Bitcoin .

L'ASIC con le migliori prestazioni dal punto di vista della legittimità, dell'elettricità e del prezzo è l'ASIC KNC Neptune e il caso base presuppone che l'intera rete Bitcoin sia alimentata da questo per rispettare le leggi economiche della concorrenza perfetta e le ipotesi sopra elencate.

Costi ambientali del mining Bitcoin

Con un hashrate di rete di 110 milioni di GH/s, la rete necessita di 0,7333 x 110 milioni di Watt = 80.666 kW. Ciò equivale a 80.666 kW x 24 ore/giorno x 365,25 giorni/anno = 707.120.500 kWh/anno.

Ciò equivale a 2,54 milioni di GJ/anno e 424.725 tonnellate di CO2/anno.

A 100 dollari/MWh, questa elettricità costerebbe 70.712.000 dollari all'anno.

La tabella seguente mostra i diversi consumi energetici, l'impronta di carbonio e i costi dell'elettricità ipotizzando un diverso intervallo di efficienza media della rete W/GH, ma mantenendo un hashrate di rete di 110 milioni.

Sebbene l'industria del mining Bitcoin dovrebbe essere efficiente in teoria e ci si aspetterebbe che i minatori più grandi abbiano l'attrezzatura più efficiente, questo non è facilmente dimostrabile. La differenza tra i minatori più efficienti e quelli meno efficienti è abbastanza chiara e ha senso che i grandi minatori professionisti reinvestano continuamente i profitti nell'aggiornamento della loro attrezzatura più volte all'anno.

Ai fini di questo studio comparativo di ordine di grandezza, darò per scontato che il settore non sia efficiente e che l'efficienza energetica media della rete sia al limite superiore, 1,1 W/GH, ovvero il 30% in meno di efficienza rispetto alle unità KnCMiner Neptune.

Questa generosa indennità coprirà anche l'impatto della produzione degli ASIC, poiché diversi studi dimostrano che la maggior parte dell'impatto causato dai dispositivi elettronici si verifica durante il loro utilizzo e non durante la produzione.

Inoltre, il 98% dei rifiuti elettronici è completamente riciclabile (MRI, 2014).

Costi economici dell'attività mineraria

Il ciclo di mining è difficile da interpretare poiché dipende dal prezzo di mercato del Bitcoin.

Similmente ai grandi minatori d'oro, quando il prezzo di mercato dell'attività sottostante scende, i minatori tendono a trattenere le proprie attività per limitare l'offerta, causando un eventuale aumento del prezzo. I minatori che T possono permetterselo di solito spengono le proprie attrezzature e abbandonano il gioco del mining.

Quando il prezzo di mercato aumenta, vengono attratti più minatori nel gioco, aumentando l'hashrate e la difficoltà della rete, il che richiede ulteriori spese in conto capitale da parte dei minatori tradizionali, il che comporta anche costi operativi più elevati.

Finché il prezzo di mercato supera il costo di estrazione, i minatori entreranno nel mercato e finché i costi di estrazione supereranno il prezzo di mercato, i minatori abbandoneranno il gioco o tratterranno l'offerta, proprio come fanno i minatori di materie prime fisiche.

Gli aumenti di difficoltà sono stati abbastanza costanti nel corso dell'ultimo anno, con aumenti tipici quindicinali dell'hashrate compresi tra il 10% e il 20% (Saggezza Bitcoin, 2014). Per questo motivo, la vita utile della maggior parte delle attrezzature minerarie è di soli tre-sei mesi.

Spese in conto capitale

In teoria, scomponendo l'hashrate di 110 milioni di GH/s in unità ASIC KnCMiner Neptune equivalenti (ciascuna da 3.000 GH), si ottengono circa 36.670 unità, al prezzo di 9.995 $ ciascuna, per un totale di 366,5 milioni di $.

Supponendo che questo debba essere speso due volte l'anno, una spesa in conto capitale (CAPEX) di circa $ 733m deve essere investita nella rete. Con l'attuale ricompensa in blocco di 25 bitcoin ogni 10 minuti, vengono estratti 1.314.900 bitcoin all'anno. Ciò equivale a una spesa in conto capitale annuale di $ 733 m/1,3149m bitcoin = $ 557,45 per Bitcoin.

Utilizzando il miner CoinTerra, meno efficiente, come media di rete di riferimento, il CAPEX annuale equivarrebbe a 659,9 milioni di dollari all'anno, ovvero 501,85 dollari per moneta.

Ai fini del presente rapporto, considererò una cifra media di 530 dollari a moneta, ovvero 696,9 milioni di dollari.

Spese operative

Come calcolato in precedenza, la spesa operativa annuale per l'elettricità (OPEX) per una rete media di CoinTerra ammonterebbe a 106,1 milioni di dollari, ovvero 80,69 dollari per moneta.

Utilizzando i dati di consumo di KnCMiner, i costi di gestione per moneta ammonterebbero a 70,71 milioni di dollari, ovvero 53,77 dollari per moneta

Ai fini del presente rapporto, considererò una cifra media di 67,23 dollari a moneta, ovvero 696,9 milioni di dollari.

Costo totale

Sommando le cifre CAPEX e OPEX si ottiene un costo per estrarre un Bitcoin di $597,23 e un costo annuo totale di $785,3 milioni. È interessante notare che questo è il prezzo esatto Bitcoin al momento della scrittura.

Da questo momento in poi ci si dovrebbe aspettare che il prezzo del Bitcoin cresca proporzionalmente al costo CAPEX e OPEX della rete in base all'hash rate.

Ciò spiega in larga misura la natura ciclica della bolla del prezzo di mercato del bitcoin e ci fornisce informazioni sui prezzi minimi locali dopo lo scoppio della bolla del ciclo del Bitcoin .

Ora che abbiamo esaminato il costo del mining Bitcoin , è il momento di confrontarlo con il costo di generazione di altre riserve di valore. Restate sintonizzati per il prossimo articolo della serie, in cui Hass McCook esamina la sostenibilità dell'estrazione dell'oro.

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