Sob o microscópio: custos econômicos e ambientais da mineração de Bitcoin

Hass McCook é um engenheiro credenciado e recém-formado em MBA pela Oxford. Ele tem pesquisado Bitcoin nos últimos meses e recentemente se juntou ao conselho consultivo New Money Systems da Lifeboat Foundation.

Aqui, no primeiro de uma série de artigos sobre a sustentabilidade do bitcoin, ele busca analisar os fatores econômicos e ambientais envolvidos no processo de mineração de Bitcoin .

Tem havido muita incerteza em torno da sustentabilidade da rede Bitcoin , com essa fascinante Tecnologia emergente enfrentando diversas alegações infundadas de que ela é altamente insustentável de uma perspectiva social, econômica e ambiental.

Portanto, realizei uma pesquisa para refutar ou apoiar essas alegações e fornecer uma comparação de ordem de grandeza da sustentabilidade relativa do Bitcoin quando comparado ao setor bancário tradicional, ao setor de produção de ouro e ao processo de impressão e cunhagem de moeda física.

Na verdade, minha pesquisa descobriu que informações públicas amplamente disponíveis refutam veementemente alegações de que o Bitcoin é insustentável e mostram que os impactos sociais, ambientais e econômicos são uma fração minúscula dos impactos que os sistemas monetários e de riqueza legados têm em nossa sociedade e meio ambiente.

Os resultados desta pesquisa foram transformados em uma série de artigos para o CoinDesk (da qual esta é a parte 1) que examinam os fatores econômicos e ambientais da mineração de Bitcoin .

Fraude transacional

Como o Bitcoin é resistente a fraudes transacionais e todas as transações podem ser rastreadas por meio de seu livro-razão público, não há externalidades sociais adversas ou custos decorrentes direta ou indiretamente da mineração de Bitcoin .

Embora os endereços de Bitcoin sejam pseudônimos, uma boa equipe de detetives será capaz de capturar um criminoso que não tenha sido profissionalmente meticuloso em esconder seus passos, o que é muito difícil de fazer em um livro-razão público.

O menor lapso de cuidado fará com que qualquer pessoa seja facilmente identificada pelas autoridades, e as taxas de detecção de criminosos serão muito maiores do que a taxa de sucesso de 1% alcançada pelas autoridades na recuperação de dinheiro lavado (Escritório das Nações Unidas sobre Drogas e Crime, 2008).

Premissas de impacto económico e ambiental

A tabela abaixo mostra alguns exemplos de Tecnologia de mineração ASIC atualmente disponível (Fonte: Bitcoin Wiki, 2014), bem como eficiência energética por GH de poder de hash.

Devido à natureza rápida e perfeitamente competitiva da rede Bitcoin , presume-se que o desempenho de hashrate e uso de energia exibido por essas unidades logo saturará o mercado de mineração e provavelmente será excedido em grande medida a cada seis a 12 meses.

** HashCoins tiveram várias dificuldades de produção desde a falência da HashFast e T serão mais considerados

*** Minerscube e Extolabs parecem ser entidades fraudulentas, devido ao seu uso de energia e hashrate anormalmente baixos para o ponto de preço, e à falta de informações sobre as reputações das empresas disponíveis na Internet. Independentemente disso, não está além do reino da imaginação esperar ver esses hashrates e números de desempenho de energia em 6 a 12 meses (os números de desempenho da Extolabs ainda mais cedo), o que irá além para reduzir o impacto ambiental da rede Bitcoin .

O ASIC com melhor desempenho do ponto de vista de legitimidade, eletricidade e preço é o KNC Neptune ASIC, e o caso base assumirá que toda a rede Bitcoin é alimentada por eles para manter as leis econômicas de concorrência perfeita e as premissas listadas acima.

Custos ambientais da mineração de Bitcoin

Com uma taxa de hash de rede de 110 milhões de GH/s, a rede precisa de 0,7333 x 110 milhões de Watts = 80.666 kW. Isso equivale a 80.666 kW x 24 horas/dia x 365,25 dias/ano = 707.120.500 kWh/ano.

Isso equivale a 2,54 milhões de GJ/ano e 424.725 toneladas de CO2/ano.

A US$ 100/MWh, essa eletricidade custaria US$ 70.712.000/ano.

A tabela abaixo mostra diferentes usos de energia, pegada de carbono e custos de eletricidade, assumindo uma faixa diferente de eficiência média de rede W/GH, mas mantendo uma taxa de hash de rede de 110 milhões.

Embora a indústria de mineração de Bitcoin deva ser eficiente em teoria, e os maiores mineradores devam ter o equipamento mais eficiente, isso não é facilmente comprovado. A diferença entre os mineradores mais e menos eficientes é bem clara, e faz sentido que os grandes mineradores profissionais reinvistam continuamente os lucros na atualização de seus equipamentos várias vezes por ano.

Para os propósitos deste estudo comparativo de ordem de grandeza, assumirei que a indústria não é eficiente e que a eficiência energética média da rede está na extremidade alta, 1,1 W/GH – 30% menos eficiente do que as unidades KnCMiner Neptune.

Esse subsídio generoso também cobrirá o impacto da produção dos ASICs, já que vários estudos mostram que a maior parte do impacto causado pelos eletrônicos acontece durante seu uso, e não durante a produção.

Além disso, 98% dos resíduos eletrônicos são totalmente recicláveis (MRI, 2014).

Custos econômicos da mineração

O ciclo de mineração é difícil de interpretar, pois depende do preço de mercado do Bitcoin.

Semelhante a grandes mineradores de ouro, quando o preço de mercado do ativo subjacente cai, os mineradores tendem a segurar seus ativos para restringir a oferta, causando um eventual aumento no preço. Os mineradores que T podem pagar por isso normalmente desligam seus equipamentos e saem do jogo de mineração.

Quando o preço de mercado aumenta, isso atrai mais mineradores para o jogo, aumentando a taxa de hash e a dificuldade da rede, o que exige mais despesas de capital dos mineradores tradicionais, o que também leva a custos operacionais mais altos.

Enquanto o preço de mercado exceder o custo de mineração, os mineradores entrarão no mercado, e enquanto os custos de mineração excederem o preço de mercado, os mineradores deixarão o jogo ou reterão o fornecimento – assim como os mineradores de commodities físicas fazem.

Os aumentos de dificuldade foram bastante consistentes ao longo do ano passado, com aumentos típicos quinzenais de hashrate entre 10% e 20% (BitcoinSabedoria, 2014). Por isso, a vida útil da maioria dos equipamentos de mineração é de apenas três a seis meses.

Despesas de capital

Teoricamente, dividindo o hashrate de 110 milhões de GH/s em unidades ASIC KnCMiner Neptune equivalentes (3.000 GH cada), isso resulta em aproximadamente 36.670 unidades, a um preço de US$ 9.995 cada – um total de US$ 366,5 milhões.

Supondo que isso tenha que ser gasto duas vezes por ano, uma despesa de capital (CAPEX) de cerca de US$ 733 milhões precisa ser investida na rede. Na recompensa de bloco atual de 25 bitcoins por 10 minutos, 1.314.900 bitcoins são minerados por ano. Isso equivale a uma despesa de capital anual de US$ 733 m/1,3149m bitcoins = US$ 557,45 por Bitcoin.

Usando o minerador menos eficiente CoinTerra como média de rede de referência, o CAPEX anual equivaleria a US$ 659,9 milhões por ano, ou US$ 501,85 por moeda.

Para os propósitos deste relatório, considerarei um valor médio de US$ 530 por moeda, ou US$ 696,9 milhões.

Despesas operacionais

Conforme calculado anteriormente, a despesa operacional anual de eletricidade (OPEX) para uma rede média da CoinTerra seria de US$ 106,1 milhões, ou US$ 80,69 por moeda.

Usando os números de consumo do KnCMiner, os custos operacionais por moeda seriam de US$ 70,71 milhões, ou US$ 53,77 por moeda.

Para os propósitos deste relatório, considerarei um valor médio de US$ 67,23 por moeda, ou US$ 696,9 milhões.

Custo total

Adicionar os números de CAPEX e OPEX resulta em um custo para minerar um Bitcoin de $ 597,23, e um custo anual total de $ 785,3 milhões. Curiosamente, esse é o preço exato do Bitcoin no momento em que este artigo foi escrito.

É de se esperar que o preço do Bitcoin cresça proporcionalmente ao custo do CAPEX e OPEX da rede com base na taxa de hash a partir de agora.

Isso ajuda muito a explicar a natureza cíclica da bolha do preço de mercado do bitcoin e nos dá insights sobre os preços mínimos locais após o estouro da bolha do ciclo do Bitcoin .

Agora que vimos o custo da mineração de Bitcoin , é hora de compará-lo com o custo de geração de outras reservas de valor. Fique ligado no próximo artigo da série, no qual Hass McCook examina a sustentabilidade da mineração de ouro.

Imagem do ambientevia Shutterstock