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El costo medioambiental de la minería Bitcoin: Conozca algunas soluciones

Una transacción promedio de la red de Bitcoin oscila entre 233,4 y 363,5 kg de CO2. Mientras que una transacción con VISA consume 0,4 g. de CO2 y una búsqueda de Google 0,8 g. ***

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La minería Bitcoin crea un enorme costo medioambiental. Según análisis del experto Alex de Vries, esto se debe al alto consumo energético que exige la red para validar y crear la moneda. Aseguró que para evitar una crisis medioambiental a futuro, se debe modificar la red de consenso de Bitcoin para que no dependa exclusivamente de la Prueba de Trabajo (PoW).

Alex de Vries es un especialista en administración, negocios y análisis de datos. Dirige el portal Digiconomist, una web que desde 2014 publica informes actualizados acerca del consumo energético de Bitcoin y su relación con la emisión de CO2. Sus investigaciones han sido publicadas en diversos repositorios científicos como Researchgate, Sciencedirect, Sciencedaily, Scielo o Cell.

Tomando como base sus investigaciones, así como las de la Agencia Energética Internacional y aportes de drp-barcelona, una empresa de investigación arquitectónica que tiene como misión encontrar la relación existente entre la arquitectura y la sociodemografía, este artículo pone al tapete el tema del daño ecológico de la minería Bitcoin y de la red en general.

Máquinas de minería

Aquella parte de la historia de Bitcoin en donde su minería se hacía a través de una laptop o un computador de mesa casero ha quedado en el pasado. En la actualidad se necesitan instalaciones y equipos de proporción industrial para poder tener un hashrate o poder de minado suficiente alto como para competir con aquellos que han invertido en equipos físicos que permiten tener gran potencia al minar la criptomoneda.

Las máquinas deben ser cada vez más potentes, para poder realizar los cálculos o verificaciones necesarias a la red Bitcoin. Al tratarse de cálculos matemáticos cada vez más complicados, se necesitará mayor energía para poder resolverlos. Solo cuando todos los mineros aceptan remitir el código nunce para la formación del bloque, se verifica la red y empieza de nuevo el proceso de minado. Esto dura un tempo aproximado a 10 minutos, por eso los mineros compiten por hallar el código válido de transacción en el menor transcurso de tiempo posible, necesitando de gran potencia de procesador.

Consumo eléctrico, métodos de energía y contaminación

En la actualidad, el combustible fósil sigue siendo la principal fuente de energía eléctrica en el mundo, pese a que en los últimos años se ha expandido el uso de energías renovables. Las formas de energía provenientes del gas natural o petróleo dejan huella de carbono en la atmósfera, es por ello que mientras más necesitemos de ellas, mayor será el rastro contaminante.  El ecosistema digital se ha introducido en todas las esferas de la humanidad,  siendo necesario destacar que hasta el más mínimo uso tecnológico genera pequeñas emisiones de contaminación. Dicha emisión, provoca un mayor costo medioambiental cuando nos referimos a generar Bitcoin.

Hasta los momentos no se ha reconocido algún sistema que agrupe un consenso exacto de la cantidad de energía eléctrica que consume la red de Bitcoin. Las estimaciones se extraen a través del hash total de la red y los costos/ingresos operacionales de los mineros.

Según las cifras expuestas en Digiconomist, en 2014 se estimó que en todos los centros de procesamiento de datos a nivel mundial se consumió 194 teravatios/hora (Twh), esperando un aumento del 3% para 2020. Sin embargo, se desconoce cuál es el gasto energético total que utiliza el sector financiero principal, aunque se presume que es considerablemente superior al de la red de minería BTC. Mientras la red Bitcoin, procesó 81,4 millones de transacciones durante 2018, la industria financiera principal realizó 482,6 mil millones de operaciones electrónicas.

Gráfico del índice de consumo de energía de bitcoin
Fuente: Digiconomist

 

Países que presentan mayor índice de actividad minera
Fuente: Scielo

El costo ambiental de cada transacción Bitcoin

La última investigación de De Vries, publicada en Cell y reseñada en Sciencedaily, estipula que una transacción promedio de la red de Bitcoin oscila entre 233,4 y 363,5 kg de CO2. En comparación con el consumo de una transacción de VISA o Google, el costo del Blockchain de Bitcoin, es alto. Usar VISA durante una transacción equivale a 0,4 g de CO2 y una búsqueda en Google a 0,8 g. Pese a que los «criptoentusiastas» pueden considerar que la minería y red de Bitcoin se sustentan en energía renovable, podemos asegurar que mientras dependamos de la utilización de  energías como el carbón o el gas natural, crear y mantener la red Bitcoin tendrá un costo medioambiental elevado. Además las plantas de energía renovables también generan un pequeño impacto ambiental, por lo tanto su su implementación no solucionaría el problema.

La Agencia Energética Internacional asegura que actualmente las cifras de consumo energético de algunos países de América son más grandes que en toda África. Esta información concuerda con estimaciones publicadas en Digiconomist, las cuales señalan que la minería de Bitcoin consume más energía eléctrica que Irlanda y la mayoría de países de África. Se estima que si todos los mineros  se encontrasen en un país se ubicarían en la posición 51, en cuanto a consumo eléctrico global se refiere. Esto sería el equivalente a más del 0,15% de la energía mundial, o en otras palabras emitiría entre 40 y 51,90 Twh,  simbolizando el aproximado energético que durante el 2016 se usó en Estados Unidos, China, Rusia e India.

Países con mayor consumo energético
Fuente: Scielo

China y su impacto medioambiental

Según la Agencia Energética Internacional, China es el país más contaminante del mundo, además un informe titulado «La amenaza inminente de China: Un análisis de la influencia china en Bitcoin» explica el grado de poder que este país posee en cuanto a minería de Bitcoin. Durante 2017, datos revelaron que el país asiático representó la mitad de potencia de minado a nivel global, 111 gigavatios. Para poder medir el grado de contaminación por CO2 que representa la minería industrial china, se realizó una escala. Se descubrió que durante la época de lluvia, el consumo eléctrico en el país aumentaba, pero al acabar la temporada los niveles de uso eléctrico no descendían, lo cual nos afirma que se utilizan métodos de generación energética alternativa como gas natural o carbón, para mantener la actividad.

A inicios de 2017 la emisión de dióxido carbono que propiciaba la minería de bitcoin ascendía a 24.360 toneladas métricas de CO2. Durante el 2018, el uso de energía por parte de la red de Bitcoin dejó una huella de carbono de 19,0 a 29,6 millones de toneladas métricas de CO2.

Registro global de emisión de CO2
Fuente: Digiconomist

Residuos tecnológicos

Según las características físicas del Antminer S9, se puede estimar que una vez que hayan cumplido con su principal propósito económico, también representan contaminación. Durante 2018, se estimó que existía un aproximado de 3.91 millones de maquinas Antminer S9 trabajando en la red.

El peso neto de esta maquinaria sería de 16.442 toneladas métricas. En diciembre de 2018 es lanzado el Antminer S15, lo cual nos indica que los anteriores modelos de minería están próximos a quedar obsoletos, al no poder competir con la potencia de minado de los actuales dispositivos. Nada más entre octubre y diciembre del año pasado el poder de computo disminuyó 19.9 hash, lo cual señala que al menos 5973 toneladas métricas de equipos mineros fueron retirados de la red. Este número tiende a subir cuando se incorporan equipos actualizados a la red, como ha ocurrido durante las últimas semanas.

Otros métodos menos contaminantes

La generación de energía eléctrica a través de métodos menos contaminantes ha tenido auge desde hace algún tiempo y no solo ha capturado la atención de los gobiernos, sino también de los mineros que han optado por cambiar hábitos para observar metodologías menos contaminantes que el PoW.

-Prueba de participación (PoS)

Una modalidad descentralizada que es aplicable a la minería es la Prueba de Participación (PoS). En este sentido, la identidad representa lo más importarte para aquel que ejercerá funciones de nodo, que en este caso se consideraría como validador, el cual es acreditado por la propia red tras un previo proceso de aplicación. El validador debe representar la transparencia que existe en su tenencia del activo en cuestión, para poder colaborar en la red validando transacciones.

-Prueba de Autoridad (PoA)

Otra forma es la Prueba de Autoridad (PoA), esta  es una modificación de la anterior con la única diferencia de que en esta se debe revelar a detalle la identidad de quién aplica. En este caso, no solo son públicas todas las operaciones positivas que pueda realizar el nodo o validante, sino cualquier acción negativa para la red. La credibilidad de quién valida la red jugará  un papel muy importante desde el primer momento en que es aceptado.

-Tangle y MCMC

Iota es una criptomoneda que, a pesar de no tener su propio Blockchain, utiliza gráficos acíclicos denominados Tangle y MCMC (Markov Chain Monte Carlo) para lograr el consenso. Luego de que un usuario emite una transacción, el algoritmo selecciona al azar 2 transacciones no verificadas para ser ejecutadas. En el proceso se utiliza PoW (Prueba de trabajo, como en el caso de Bitcoin) para hacer efectivas las transacciones, pero su consumo energético es por mucho menos exigente que la red Bitcoin, esto es debido al uso minero que se aplica a la red Bitcoin, mientras que Iota solo lo usa a modo de confirmación y protocolo de seguridad.

-Acuerdo Bizantino (BA)

Esta es otra modalidad de consenso que utiliza membresía cerrada, posibilitando un número de participantes limitados o fijos. Dos monedas muy populares usan este protocolo: Ripple y Stellar. Su implementación es rápida y económica, sin embargo es necesario un grado de centralización para tener una distribución optima. Ambos utilizan métodos de votación para hacer una red segura, Ripple usa un método probabilístico, mientras que Stellar ha preferido uno confederado. Stellar ha adaptado su red de modo que funcione con la simple acreditación de un grupo de confianza, sin tener que involucrar a todos los miembros del sistema. Ripple, por su parte sí debe esperar la acreditación de todos los miembros de la red a través del voto.

Fuentes: Sciencedaily, Scielo, Cell, Iea, Digiconomist

Artículo de Luis Alejandro Rodríguez / DiarioBitcoin

Imagen de Pixabay


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