Uma corrente de preocupação atual dentro do mundo tecnológico está relacionada com a emissão de carbono e poluentes devido às atividades digitais, uma preocupação que atingiu o mundo das blockchains, dando origem ao desenvolvimento das conhecidas blockchains de carbono negativo. O objetivo em qualquer caso é reduzir ao máximo a emissão de carbono e outros poluentes, colaborando assim com a preservação do meio ambiente do nosso planeta.
Para conseguir isso, a maioria das blockchains de carbono negativo procura uma coisa: consomem menos energia oferecendo mais desempenho. Geralmente, eles fazem isso por meio de mecanismos de consenso mais rápidos e menos intensivos, como no caso de Proof of Stake (PoS), Delegated Proof of Stake (DPoS), Proof of Authority (PoA) e a utilização de soluções BFT (Byzantine Fault Tolerance) mais rápidas e permissivas (no sentido de não serem tão tolerantes a este tipo de falha). Outro modelo para conseguir isso é por meio de correntes laterais que agilizam as operações e permitem que seus usuários realizem transações com custos reduzidos de energia.
De qualquer forma, o desenvolvimento de soluções blockchain de carbono negativo visa sempre a construção de sistemas com níveis de descentralização menores ou mesmo inexistentes, mas que, consequentemente, nos ofereçam mais performance. Mas por que isso é tão preocupante agora? Qual é o alcance e quais as vantagens/desvantagens que estes sistemas oferecem? Bem, vamos examinar esta situação.
Uma preocupação cada vez mais relevante
A preocupação com o meio ambiente tornou-se um pilar fundamental para muitas indústrias. Algumas delas, altamente poluidoras (como a petroleira) têm feito a sua parte para tornar suas atividades, produtos, subprodutos e resíduos, de certa forma, menos poluentes do que deveriam ser sem o devido tratamento.
Claro, existem indústrias onde um mínimo esforço pró-ambiente tem um alto impacto, mas em outros, esse impacto pode ser mínimo ou mesmo insignificante, independentemente da quantidade de dinheiro que pode ser investido em tais atividades. O principal motivo dessa diferença tem a ver justamente com o nosso avanço tecnológico, já que esse é o limite de quais tecnologias podem ser aplicadas para otimizar os processos e torná-los menos poluentes.
É justamente esse avanço tecnológico que deu origem ao blockchain de carbono negativo, ou melhor, blockchain de emissão reduzida. Tomemos, por exemplo, redes como a Lightning Network. Sim, bem Lightning Network Baseando-se no Bitcoin, uma rede altamente intensiva em energia, o LN realmente oferece serviços com custos de energia bastante reduzidos, ao mesmo tempo em que oferece velocidade e segurança nas operações. Se acrescentarmos a isso o fato de que a maioria dos nós LN são executados em ambientes de energia renovável, então estamos olhando para um “blockchain” de carbono negativo ou de baixa emissão (na verdade, o LN é um sidechain).
A mesma situação, por exemplo, pode ser observada na Ethereum, que saiu do modelo PoW para migrar para o modelo PoS, reduzindo suas necessidades energéticas em mais de 97% no processo. Em ambos os casos, as emissões e o consumo de energia foram reduzidos, seguindo objetivos e roteiro próprios, mas com um impacto muito semelhante.
Pontos importantes das redes de carbono negativas
- Embora o consumo de energia seja reduzido, muitos blockchains carbono negativos tendem a escolher modelos que recentralizar ou, pelo menos, diminuir seu nível de descentralização. Ethereum é talvez o exemplo mais claro disso, já que a rede está atualmente centralizada em níveis perigosos (mais de 50% dos nós estão nos Estados Unidos e implantados na AWS). Este esquema repete-se com mais ou menos impacto noutras redes, por exemplo, Solana, Harmony, EOS, Polygon, Arbitrum, Algorand, Ripple, Polkadot, Avalanche, Cosmos, entre outras.
- Modelos de consenso e algoritmos focados em velocidade e escalabilidade, muitas vezes eles não são tão resistentes e seguros como seus homólogos mais focados na correção e maior descentralização. Um bom exemplo disso pode ser visto entre Bitcoin e Solana. Bitcoin tem sido uma rede blockchain com alto nível de segurança e um uptime invejável de mais de 99% em 13 anos. Em comparação, Solana frequentemente sofre interrupções e até precisou “reiniciar o blockchain” para voltar a funcionar. Claro que essa situação mudou muito e o Solana ganhou estabilidade, mas o projeto ainda é um Beta, mostrando que é preciso muito desenvolvimento para ele.
- Menos descentralização abre as portas para a aplicação de regulamentações que podem ameaçar a liberdade de acesso aos serviços blockchain, promovendo assim a censura sobre isso. Um exemplo disso pode ser visto na Ethereum, onde mais de 70% das operações realizadas na rede passam agora por um processo OFAC Compliance em seus nós validadores. Dentro MevWatch você pode observar como essa situação evolui em tempo real.
Um blockchain pode realmente ser negativo em carbono?
Agora, a questão permanece: um blockchain pode realmente ser negativo em carbono? A resposta curta é: Não. A razão é simples: Qualquer atividade no mundo real ou digital sempre carrega uma pegada de carbono que não pode ser apagada, mesmo que você otimize o processo que o torna 100% possível. Ou seja, qualquer atividade carrega sempre uma pegada poluidora, que pode estar direta ou indiretamente relacionada à atividade e que pode ou não ser otimizada para que gere a menor poluição possível.
Mas vamos explicar isso de uma forma mais clara e concisa. Tomemos, por exemplo, Ethereum e seu sistema PoS. Eles certamente reduziram sua pegada de carbono reduzindo seu consumo de energia, mas não se tornou um blockchain negativo em carbono; na verdade, apenas transferiu o consumo de energia diretamente relacionado à sua operação para terceiros, hospedagem de nó.
Com o Ethereum como rede PoW, conseguimos saber quanto de poder computacional havia na rede e a partir daí extrapolar dados necessários para saber quanta energia é gasta e quanto carbono significa esse consumo. Conseguimos saber, mesmo que aproximadamente, quanto CO2 Ethereum emitiu.
Mas agora, isso não é possível porque quanta energia uma instância de VM de um nó validador Ethereum na AWS realmente consome? A verdade é que ninguém sabe ao certo, pois é um segredo comercial da Amazon, mas estamos falando de centenas de milhares de servidores rodando ao mesmo tempo, exigindo refrigeração e equipamentos de suporte que consomem muita energia.
Na verdade, este segredo teve várias tentativas de estudar com alguns estimativas interessantes que chegam à mesma conclusão: não é possível saber exatamente. En este punto, Ethereum se ha pasado de un modelo auditable públicamente (donde podíamos de forma aproximada saber con un buen margen de éxito el consumo de la red) a uno gris, donde dicha auditabilidad no es del todo posible y donde el margen de error é maior.
Isso em termos de energia, sem levar em conta que coisas como hardware e infraestrutura precisam de elementos que precisam ser criados e que geralmente também têm sua própria pegada de carbono: CPUs, memórias RAM, etc. Esta é uma realidade que afeta toda a indústria tecnológica, seja ela criptográfica ou não, onde, por exemplo, criar um chip requer um enorme dispêndio de energia e recursos valiosos (por exemplo, são necessários mais de 120 litros de água purificada para fazer o wafer).um único chip e uma fábrica podem exigir até 50 MWh por ano de eletricidade).
Essa realidade é o que divide muitas personalidades na comunidade e posiciona melhor o conceito de: blockchain de emissão reduzida.
Revendo minuciosamente o consumo de mineração de Bitcoin
Levando tudo isso em conta, podemos constatar que diferentes indústrias buscam se adequar a uma preocupação cada vez mais relevante em nosso mundo: proteger nosso meio ambiente e o futuro do planeta terra. E esta é uma realidade que se replica no mundo blockchain. Tomemos como exemplo o impacto que a mineração de criptomoedas tem no mundo ao nível das emissões de carbono. Para este exemplo, usaremos Bitcoin e o índice Índice de consumo de eletricidade Bitcoin de Cambridge (CBECI).
De acordo com os dados recolhidos por este índice, até 2021 o Bitcoin consumiu 305 TWh de energia, sendo 2021 o ano com maior consumo, com um total de 104,89 TWh de energia consumida nesse ano. Isso significa que um terço de todo o consumo acumulado de energia do Bitcoin foi realizado em um ano, o de 2021. Mas isso é consumo, quanta emissão de CO2 isso significa?
Para isso, tomamos esta fórmula:
Emissão de CO2 = 884,2 libras de CO2/MWh × 1 tonelada métrica/2,204.6 kg × 1/(1-0.073) MWh gerado/distribuído × 1 MWh/1,000 kWh
Emissão de CO2 = 4.33 × 10-4 toneladas métricas de CO2/ kWh
Permite-nos calcular a emissão média de carbono tendo em conta o consumo de energia (descrito em MWh), sem ter em conta fontes de energia renováveis ou nucleares. Claro que essa fórmula é uma média e você tem que entender que existem outros fatores que afetam a emissão, mas ela vai nos dar uma ideia de “quanto CO2 o Bitcoin emitiu durante 13 anos de existência”.
Assim temos que:
Consumo de energia BTC = 305 TWh = 305.000.000 MWh
Emissão de CO2 BTC = (Consumo de Energia BTC * 884,2 lbs CO2/MWh) × 1 tonelada métrica/2,204.6 lbs × 1/(1-0.073) MWh gerado/distribuído × 1 MWh/1,000 kWh
Emissão BTC CO2 = (305.000.000 MWh * 884,2 lbs CO2/MWh) × 1 tonelada métrica/2,204.6 lbs × 1/(1-0.073) MWh gerado/distribuído × 1 MWh/1,000 kWh
Emissão de BTC CO2 = 131.959,55 toneladas métricas de CO2
Posto assim, parece que o BTC e sua mineração são uma máquina de poluição perfeita. Mas se olharmos para os dados de emissões globais, descobrimos que o mundo inteiro, somente em 2021, emitiu um total de 37,12 bilhões de toneladas métricas de CO2, então esses 131.959,55 toneladas métricas de CO2 emitidas pela BTC ao longo de 13 anos, representa apenas 0,0004% de todas as emissões totais de CO2 globalmente em um único ano (2021).
Mas isso é um pouco de dados falsos. A realidade é que boa parte da mineração de Bitcoin é feita com energia renovável e, portanto, neutra em carbono (sem emissões de CO2). De fato, a Universidade de Cambridge indica que cerca de 37% de todo o consumo de energia do Bitcoin (35% desses 305 TWh) é de origem renovável e, portanto, neutra em carbono. Enquanto isso ele Conselho de Mineração de Bitcoin (BMC) indica que, pelo menos até 2021, 56% da mineração de Bitcoin era neutra em carbono.
Conclusão
A questão do consumo de energia e a pegada de carbono de blockchains É uma questão complexa e controversa. Mas a realidade é que, embora os desenvolvimentos que visam reduzir a pegada de carbono sejam bons, eles não podem simplesmente ser ignorados e destruir a descentralização e a segurança que blockchain nos permite. Cair nessa seria perder todo o avanço dessa tecnologia e o que ela tem a oferecer ao mundo.
Soluções como as propostas pelo Bitcoin (com uma rede PoW de alto consumo e uma sidechain de baixo consumo) podem parecer polêmicas devido ao seu "alto consumo", mas diante dos dados citados, fica claro que esse alto consumo não é assim. , e que na realidade existem emissores de carbono muito mais relevantes e perigosos, que nem sequer são mencionados.
De qualquer forma, é sempre bom ter em mente a premissa do “não confie, verifique”, não só com as transações em blockchain, mas também com o que se lê em diversos meios de comunicação sobre essa situação do blockchain e seu real impacto no ambiente.
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