Cos'è una blockchain carbon negative?

Una corrente di preoccupazione all'interno del mondo tecnologico è legata all'emissione di carbonio e inquinanti dovuta alle attività digitali, una preoccupazione che ha raggiunto il mondo delle blockchain, dando origine allo sviluppo delle note blockchain a carbonio negativo. L'obiettivo in ogni caso è ridurre il più possibile l'emissione di carbonio e altri inquinanti, collaborando così alla salvaguardia dell'ambiente del nostro pianeta.

Per raggiungere questo obiettivo, la maggior parte delle blockchain carbon negative cerca una cosa: consumano meno energia offrendo maggiori prestazioni. Generalmente lo fanno attraverso meccanismi di consenso più rapidi e meno intensivi, come nel caso di Proof of Stake (PoS), Delegated Proof of Stake (DPoS), Proof of Authority (PoA) e l'utilizzo di soluzioni BFT (Byzantine Fault Tolerance) più rapide e permissive (nel senso di non essere così tolleranti verso questo tipo di fallimento). Un altro modello per raggiungere questo obiettivo è attraverso sidechains che velocizzano le operazioni e consentono ai propri utenti di effettuare transazioni con costi energetici ridotti.

In ogni caso, lo sviluppo di soluzioni blockchain negative carbon punta sempre a costruire sistemi con livelli di decentramento inferiori o addirittura inesistenti, ma che, di conseguenza, ci offrano maggiori performance. Ma perché è così preoccupante adesso? Qual è la portata e quali vantaggi/svantaggi offrono questi sistemi? Bene, esaminiamo questa situazione.

Una preoccupazione sempre più attuale

La preoccupazione per l'ambiente è diventata un pilastro fondamentale per molte industrie. Alcuni di loro, altamente inquinanti (come la compagnia petrolifera) hanno fatto la loro parte per rendere le loro attività, prodotti, sottoprodotti e rifiuti, in una certa misura, meno inquinanti di quanto dovrebbero essere senza un adeguato trattamento.

Certo, ci sono industrie in cui un minimo impegno a favore dell'ambiente ha un impatto elevato, ma in altri, tale impatto può essere minimo o addirittura trascurabile, indipendentemente dalla quantità di denaro che può essere investita in tali attività. Il motivo principale di questa differenza ha a che fare proprio con il nostro progresso tecnologico, poiché questo è il limite su quali tecnologie possono essere applicate per ottimizzare i processi e renderli meno inquinanti. 

È proprio questo progresso tecnologico che ha dato origine al blockchain a carbonio negativo, ovvero blockchain a emissioni ridotte. Prendi ad esempio reti come Lightning Network. Sì ok Lightning Network Basandosi su Bitcoin, una rete ad alta intensità energetica, LN offre infatti servizi con costi energetici notevolmente ridotti, offrendo al tempo stesso velocità e sicurezza delle operazioni. Se a ciò aggiungiamo il fatto che la maggior parte dei nodi LN funziona in ambienti di energia rinnovabile, allora stiamo osservando una "blockchain" a emissioni di carbonio negative o basse (in realtà, LN è una sidechain). 

La stessa situazione, ad esempio, si può vedere in Ethereum, che ha lasciato il modello PoW per passare al modello PoS, riducendo nel frattempo il proprio fabbisogno energetico di oltre il 97%. In entrambi i casi, le emissioni e il consumo di energia sono stati ridotti, seguendo i propri obiettivi e roadmap, ma con un impatto molto simile.

Punti importanti delle reti di carbonio negative

1. Sebbene il consumo di energia sia ridotto, molte blockchain carbon negative tendono a scegliere modelli che ricentralizzare o, almeno, diminuirne il livello di decentramento. Ethereum ne è forse l'esempio più lampante, visto che la rete è attualmente centralizzata a livelli pericolosi (più del 50% dei nodi sono negli Stati Uniti e distribuiti su AWS). Questo schema si ripete con maggiore o minore impatto in altre reti, ad esempio Solana, Harmony, EOS, Polygon, Arbitrum, Algorand, Ripple, Polkadot, Avalanche, Cosmos, tra gli altri.
2. Modelli e algoritmi di consenso incentrati su velocità e scalabilità, molte volte non sono così resistenti e sicuri come le loro controparti più attente alla correttezza e a un maggiore decentramento. Un buon esempio di ciò può essere visto tra Bitcoin e Solana. Bitcoin è stata una rete blockchain con un alto livello di sicurezza e un invidiabile uptime di oltre il 99% in 13 anni. In confronto, Solana spesso subisce interruzioni e ha persino avuto bisogno di "riavviare la blockchain" per tornare a funzionare. Certo, questa situazione è molto cambiata e Solana ha guadagnato stabilità, ma il progetto è ancora una Beta, a dimostrazione che è necessario molto sviluppo.
3. Una minore decentralizzazione apre le porte all'applicazione di normative che possono minacciare la libertà di accedere ai servizi blockchain, promuovendo così il censura a proposito. Un esempio di ciò può essere visto in Ethereum, dove oltre il 70% delle operazioni effettuate sulla rete passa ora attraverso un processo di conformità OFAC nei suoi nodi validatori. In MevWatch puoi osservare come si evolve questa situazione in tempo reale.

Una blockchain può davvero essere carbon negative?

Ora, la domanda rimane: una blockchain può davvero essere carbon negative? La risposta breve è: No. Il motivo è semplice: Qualsiasi attività nel mondo reale o digitale comporta sempre un'impronta di carbonio che non può essere cancellata, anche se ottimizzi il processo che la rende possibile al 100%. In altre parole, qualsiasi attività porta sempre un'impronta inquinante, che può essere direttamente o indirettamente correlata all'attività e che può o meno essere ottimizzata in modo da generare il minor inquinamento possibile.

Ma spieghiamolo in modo più chiaro e conciso. Prendiamo ad esempio Ethereum e il suo sistema PoS. Hanno sicuramente ridotto la loro impronta di carbonio riducendo il loro consumo di energia, ma non è diventata una blockchain carbon negative, infatti, ha trasferito solo il consumo di energia direttamente correlato al suo funzionamento a una terza parte, hosting del nodo. 

Con Ethereum come rete PoW, siamo stati in grado di sapere quanta potenza di calcolo c'era nella rete e da lì abbiamo potuto estrapolare i dati necessari per sapere quanta energia viene spesa e quanta anidride carbonica significa tale consumo. Siamo riusciti a sapere, anche approssimativamente, quanta CO2 emetteva Ethereum.

Ma ora, ciò non è possibile perché quanta energia consuma effettivamente un'istanza VM di un nodo di convalida Ethereum su AWS? La verità è che nessuno lo sa con certezza, poiché si tratta di un segreto commerciale di Amazon, ma stiamo parlando di centinaia di migliaia di server in esecuzione contemporaneamente, che richiedono apparecchiature di supporto di raffreddamento e assetate di energia.

In effetti, questo segreto ha avuto diversi tentativi di studiare con alcuni stime interessanti che giungono alla stessa conclusione: non è possibile saperlo con esattezza. A questo punto, Ethereum è passato da un modello verificabile pubblicamente (in cui potevamo conoscere approssimativamente il consumo di rete con un buon margine di successo) a uno grigio, in cui tale verificabilità non è del tutto possibile e in cui il margine di errore è più vecchio.

Questo in termini di energia, senza tener conto che cose come hardware e infrastrutture necessitano di elementi che devono essere creati e che generalmente hanno anche una loro impronta di carbonio: CPU, memorie RAM, ecc. Questa è una realtà che riguarda l'intero settore tecnologico, che sia crypto o meno, dove, ad esempio, la creazione di un chip richiede un enorme dispendio di energia e risorse preziose (sono necessari, ad esempio, più di 120 litri di acqua purificata per realizzare il wafer) un singolo chip e una fabbrica possono richiedere fino a 50 MWh all'anno di elettricità).

Questa realtà è ciò che divide molte personalità della comunità e posiziona meglio il concetto di: blockchain a emissioni ridotte.

Revisione approfondita del consumo di mining di Bitcoin

Tenendo conto di tutto ciò, possiamo vedere che diverse industrie cercano di adattarsi a una preoccupazione sempre più rilevante nel nostro mondo: proteggere il nostro ambiente e il futuro del pianeta terra. E questa è una realtà che si replica nel mondo blockchain. Prendiamo come esempio l'impatto che il mining di criptovalute ha sul mondo a livello di emissioni di carbonio. Per questo esempio useremo Bitcoin e l'indice Indice di consumo di elettricità di Cambridge Bitcoin (CBECI).

Secondo i dati raccolti da questo indice, fino al 2021 Bitcoin ha consumato 305 TWh di energia, con il 2021 l'anno con il maggior consumo, con un totale di 104,89 TWh di energia consumata quell'anno. Ciò significa che un terzo di tutto il consumo energetico accumulato di Bitcoin è stato effettuato in un anno, quello del 2021. Ma questo è consumo, quante emissioni di CO2 significa tutto questo?

Per questo prendiamo questa formula:

Emissioni di CO2 = 884,2 libbre di CO2/MWh × 1 tonnellata/2,204.6 kg × 1/(1-0.073) MWh generati/distribuiti × 1 MWh/1,000 kWh

Emissione di CO2 = 4.33 × 10-4 tonnellate CO2/ kWh

Ci consente di calcolare l'emissione media di carbonio tenendo conto del consumo di energia (descritto in MWh), senza tener conto delle fonti energetiche rinnovabili o nucleari. Certo, questa formula è una media e devi capire che ci sono altri fattori che influenzano l'emissione, ma ci darà un'idea di "quanta CO2 ha emesso Bitcoin durante 13 anni di esistenza".

Quindi abbiamo che:

Consumo energetico BTC = 305 TWh = 305.000.000 MWh

Emissioni di CO2 BTC = (Consumo energetico BTC * 884,2 libbre CO2/MWh) × 1 tonnellata metrica/2,204.6 libbre × 1/(1-0.073) MWh generati/distribuiti × 1 MWh/1,000 kWh

Emissione CO2 BTC = (305.000.000 MWh * 884,2 libbre CO2/MWh) × 1 tonnellata metrica/2,204.6 libbre × 1/(1-0.073) MWh generati/distribuiti × 1 MWh/1,000 kWh

Emissioni di CO2 BTC = 131.959,55 tonnellate di CO2

Detto così, sembra che BTC e il suo mining siano una perfetta macchina inquinante. Ma se guardiamo ai dati sulle emissioni globali, scopriamo che il mondo intero, solo nel 2021, ha emesso un totale di 37,12 miliardi di tonnellate di CO2, quindi quelle 131.959,55 tonnellate metriche di CO2 emesse da BTC in 13 anni, rappresentano solo lo 0,0004% di tutte le emissioni totali di CO2 a livello globale in un solo anno (2021).

Ma questo è un dato un po 'falso. La realtà è che buona parte del mining di Bitcoin avviene utilizzando energia rinnovabile e quindi carbon neutral (senza emissioni di CO2). L'Università di Cambridge indica infatti che circa il 37% di tutto il consumo energetico di Bitcoin (il 35% di quei 305 TWh) è di origine rinnovabile e quindi carbon neutral. Intanto lui Consiglio minerario Bitcoin (BMC) indica che almeno entro il 2021, il 56% del mining di Bitcoin era carbon neutral.

Conclusioni

La questione del consumo di energia e la impronta di carbonio delle blockchain È una questione complessa e controversa. Ma la realtà è che, sebbene gli sviluppi che cercano di ridurre l'impronta di carbonio siano positivi, non possono semplicemente essere ignorati e distruggere il decentramento e la sicurezza che blockchain ci autorizza. Cadere per questo significherebbe perdere tutto il progresso di questa tecnologia e ciò che ha da offrire al mondo.

Soluzioni come quelle proposte da Bitcoin (con una rete PoW ad alto consumo e una sidechain a basso consumo) possono sembrare controverse a causa del loro “alto consumo”, ma alla luce dei dati citati, è chiaro che questo alto consumo non è tale. , e questo in realtà ci sono emettitori di carbonio molto più rilevanti e pericolosi, che non sono nemmeno nominati. 

In ogni caso, è sempre bene tenere a mente la premessa del “non fidarti, verifica”, non solo con le transazioni blockchain, ma anche con quanto si può leggere su molti media riguardo a questa situazione su blockchain e il suo reale impatto sulla ambiente.atmosfera.