Consumo de Energia para Mineração de Bitcoins

De vez em quando quem se interessa pelo universo das criptomoedas se depara com matérias que abordam a questão do “grande” consumo de energia “desperdiçado” para a mineração de moedas virtuais. É comum vermos comparação com o consumo total de um país ou alertas sobre emissão de carbono decorrentes de uma atividade que para alguns é até “ilegal”. Como já postei outras vezes, por aqui não nos contentamos com o óbvio e tentamos ir um pouco além do que se encontra por aí. Vale ressaltar que existem boas matérias sobre o tema, nem tudo é mato, mas requer algum esforço para separar o joio do trigo. Nosso objetivo não é o de esgotar o assunto ou de colocar uma pá de cal na discussão, pelo contrário, sequer chegamos a arranhar o assunto que não é exatamente fácil principalmente para quem não tem intimidade com questões ambientais, com o sistema elétrico em geral e com o universo das criptomoedas, como é o nosso caso, mas fizemos um pequeno esforço que publicamos a seguir:

INTRODUÇÃO

De acordo com o documento “The Bitcoin Mining Network – Energy And Carbon Impact” [1] publicado pela Coinshares [2] em janeiro de 2022 o consumo global de energia elétrica gasto para minerar bitcoins é de aproximadamente 0,05% do consumo global de energia. Transcrevo um trecho da página 2 do documento original “…Bitcoin’s approximate 0.05% share of global energy consumption (negrito nosso ressaltando que é um dado aproximado ou estimado, explicamos a seguir o motivo).

A primeira coisa importante que precisamos esclarecer quando falamos sobre dados de consumo de energia que é empregado na mineração de bitcoins diz respeito a dificuldade de se obter o máximo possível de dados e mais do que isso, que sejam confiáveis. Se por acaso você minera bitcoins na sua casa é bem possível que o seu consumo não entrará nos dados estatísticos globais. Estima-se que ainda existem mineradores atuando em modo “guerrilha” em regiões remotas do interior da China. Estes mineradores operam disfarçados usando IP’s de países como Alemanha e Irlanda. Dados de consumo destes mineradores possivelmente não entrarão nas estatísticas feitas sobre este assunto. Segundo fontes do site CNBC cerca de 20% da mineração de bitcoins ainda é feita na China. [3]

Uma das fontes interessantes sobre o consumo global de energia gasto na mineração de bitcoins é da Universidade de Cambridge. O Cambridge Bitcoin Eletricity Consumption Index [4] é atualizado a cada 24 horas com dados fornecidos pelos próprios pools de mineração.


Imagem retirada em 19/04/2022 de: Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI)

A imagem acima mostra o menor consumo, o maior e a média atualizados a cada 24 horas. Os dados são estimados e de acordo com citação do documento “The Bitcoin Mining Network – Energy And Carbon Impact” os dados da Cambridge [5] representam entre 32% e 37% do hashrate total da rede Bitcoin. Os dados coletados diretamente pela Coinshares em dezembro de 2021 também chegaram na casa dos 31%. Ainda de acordo com o documento da Coinshares os dados dela combinados com os dados da Cambridge, desconsiderando as sobreposições, deve representar algo em torno de 50% do total de mineradores de Bitcoin conforme trecho que transcrevo da página 5 do documento original: “Our guess is that the two sets combined gives us a total network visibility somewhere not too far north of 50%”.


Imagem retirada em 19/04/2022 de: https://ourworldindata.org/


Imagem retirada em 19/04/2022 de: Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI)

Os dados disponíveis sobre consumo global de energia demoram para serem atualizados. No site ourworldindata [6] o número mais recente é do ano de 2020 que indica um consumo global de 154,620 TWh (TeraWatt hour). Dados da Cambridge referente ao total acumulado de consumo de energia especificamente na mineração de Bitcoin nos últimos anos mostram um consumo de energia acima dos 300.00 TWh. O consumo global de energia em 2019 foi pouco acima de 161,531 TWh, em 2020 o consumo global caiu para a casa dos 154,620 TWh (pior ano da pandemia). O consumo de energia da rede Bitcoin chegou na casa dos 326.79 TWh em janeiro de 2022. Se estimarmos um consumo global de energia na casa dos 160,000 TWh com base no gráfico do site ourworldindata e considerando um gasto médio estimado de energia da rede Bitcoin na casa dos 142.17 TWh em meados de abril de 2022 com base nos dados da Cambrigde temos um consumo de energia gasto para mineração de Bitcoin em torno de 0,08%. A Cambridge assume que seus dados são obtidos dos próprios mineradores e reconhece que tais dados representam pouco mais de 1/3 dos dados totais. Considerando que a Cambridge trabalha com dados de cerca de 1/3 dos mineradores podemos estimar que em abril de 2022 o consumo total da rede Bitcoin gasto para a atividade de mineração gira realmente em torno de 0,08% do total de energia consumida em todo o planeta. A estimativa do documento da Coinshare, publicado em janeiro de 2022 foi feito com dados de 2021 (obs.: não se perca com a separação decimal dos números de TeraWatts, a vírgula é usada na casa do milhar e o ponto é usado na casa da dezena).

O consumo de energia na mineração de Bitcoins depende de outros fatores como idade dos equipamentos, os mais novos são mais eficientes e mais econômicos. Quando os preços sobem bastante existem mineradores que religam equipamentos mais antigos porque a mineração pode se tornar viável mesmo consumindo mais energia.

Outro aspecto que deve ser considerado em relação ao gasto de energia usado na mineração é o fato do consumo não ser constante oscilando de acordo com variáveis como preço, ajuste na dificuldade da mineração etc. Na média e a longo prazo o gráfico da Cambridge mostra que o consumo está crescendo e de forma rápida. A queda da recompensa para 6,25 bitcoins não desestimulou a entrada de novos mineradores e nem o lançamento de novos equipamentos.

Aqui chegamos a nossa primeira conclusão sobre a questão do gasto de energia usado para minerar Bitcoins. Sem entrar no mérito da importância do Bitcoin e do avanço que ele trouxe em termos de descentralização, confiabilidade, privatização da moeda e olhando apenas para o percentual de energia gasto para a mineração de Bitcoin em relação ao consumo global o impacto do consumo de energia na mineração de Bitcoins é mínimo.

Cumpre relembrar e ressaltar que os dados do estudo da Coinshare e do índice da Cambridge não são completos e no máximo, quando as duas fontes são agregadas, representam cerca de 50% do total da força alocada na mineração de Bitcoins devido à dificuldade para se apurar quantos mineradores de Bitcoin estão atuando em todo o mundo.

O objetivo desta introdução foi o de colocar na mesa a questão da dificuldade de se debater este assunto a partir de dados parciais. Sob outra ótica é possível aferir com boa dose de certeza que o consumo total de energia gasto na mineração de Bitcoins (cerca de 0,05%) é insignificante em relação ao gasto global de energia. E nesta linha de raciocínio, numa hipótese improvável em que 100% deste consumo de energia gasto na mineração de Bitcoins tivesse origem em fontes não renováveis o percentual de geração de carbono para mineração de Bitcoins seria muito baixo.

[1] - The Bitcoin Mining Network

[2] - https://coinshares.com/

[3] - https://www.cnbc.com/2021/12/18/chinas-underground-bitcoin-miners-.html

[4] - Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI)

[5] - https://ccaf.io/

[6] - https://ourworldindata.org/

Continua…

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I – ENERGIA - UM BREVE RESUMO

Da fonte até o consumidor final o processo é dividido em 3 partes: geração, transmissão e distribuição. A imagem abaixo é autoexplicativa.


Imagem retirada em 29/03/2022 de: https://revolusolar.org.br

Na parte inicial temos do processo temos a geração que consiste na captação da energia primária que está disponível na natureza (exemplo: energia solar) e pode ser convertida ou transformada em energia secundária (exemplo: eletricidade). Exemplos de fontes de energia primária: petróleo, gás natural, carvão mineral, hidráulica ou hídrica e eólica. A energia secundária deriva da energia primária. O GLP – gás liquefeito de petróleo, a gasolina e o óleo diesel derivam do petróleo. A energia elétrica deriva de fontes primárias como a energia solar, energia eólica e hídrica que são consideradas fontes renováveis. Exemplos de fontes primárias não renováveis: petróleo, carvão mineral ou gás natural.

O processo intermediário que liga o processo de geração e o processo de distribuição é conhecido como transmissão. A transmissão é feita por meio de cabos aéreos, revestidos com materiais isolantes e sustentados por torres (de alta tensão). Esse conjunto que transporta a energia produzida até as subestações que reduzem a tensão para que a energia possa ser entregue aos consumidores finais.

Na última etapa do processo temos a distribuição da energia. Antes de chegar nas nossas casas a energia ainda passa por mais uma redução nos transformadores instalados nos postes das ruas. Esta etapa fica sob responsabilidade das concessionárias que medem o consumo e cobram todo mês a conta da “luz”.

II – A EVOLUÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE MINERAÇÃO

Parte essencial do sistema e principal garantidor da sua confiabilidade, o processo de mineração talvez seja o lado que mais evoluiu desde que o Bitcoin foi criado, andando no mesmo ritmo em que andaram os avanços no campo da tecnologia computacional.

Era Romântica dos Hobbystas e Experts (2009/2010): A mineração começou lá em 2009 com PC’s e notebooks/laptops domésticos que eram fabricados com CPU’s do tipo Pentium 4 sem qualquer tipo de melhoria/upgrade. No final de 2010 surgiu o conceito de Pool apresentado no fórum Bitcointalk por Marek “Slush” Palatinus, fundador e ex-sócio SlushPool. Os Pools de mineração atualmente são responsáveis por quase 100% da força de mineração de bitcoins.

Laptop

Era da Mineração com Placas de Vídeo (2010/2011): O primeiro avanço foi dado com a introdução das placas de vídeo que processam dados com mais eficiência do que as CPU’s (fase da mineração com GPU’s). O diferencial que este tipo de placa introduziu no processo foi a capacidade de processamento paralelo (multithreading). Várias criptos ainda podem ser mineradas com uso de GPU’s montadas em forma de rigs que basicamente consiste na montagem de um equipamento com uma placa mãe e várias placas de vídeo.

RigMiner
Imagem retirada de anúncio na amazon em 29/03/2022: https://www.amazon.com.br/Mining-criptomoedas-ferramentas-mineração-bitcoins/dp/B09F8S8M5S

Era pré-ASICs (2011/2012): O surgimento dos circuitos integrados ou semicondutores (também chamados popularmente de chip, microchip, nanochip) programáveis (antes a maioria dos chips eram pré-programados) que receberam a sigla FPGA – Field Programmable Gate Array (Matriz de Portas Programáveis) elevou o processo de mineração para um novo degrau.

FPGA Espartano xilink
Imagem de uma placa espartano xilink retirada em 02/04/2022 de: O que é FPGA?

Era Asic’s (2012/2013): Os primeiros equipamentos do tipo ASIC’s – Application Specific Integrated Circuit surgiram ainda no ano de 2012 tirando do jogo as máquinas baseadas em CPU’s e GPU’s. Além de serem mais eficientes estas novas máquinas baseadas no conceito ASIC gastavam menos energia.

Asic Avalon
Imagem de mineradora Avalon retirada em 02/04/2022 de: O que são os mineradores ASIC?

Era das Antminers (2013 em diante): No ano de 2013 o preço do bitcoin saltou de USD 12 para USD 933, uma valorização de quase 7.000% em um ano. Essa valorização atraiu a atenção de algumas pessoas, uma delas era Jihan Wu que fundou na China a startup Bitmain em parceira com Micree Zhan. O surgimento das máquinas baseadas no conceito ASIC fabricadas única e exclusivamente para a mineração e o aumento da competitividade na mineração elevou o processo em vários níveis. Começava a era industrial da mineração de bitcoins marcado pelo surgimento das fazendas de mineração com milhares de equipamentos funcionado 24 horas por dia, instalados em locais onde a energia era muito barata.

AntminerS19a
Imagem retirada em 02/04/2022 de: https://www.bitmain.com/

Caso ainda não tenha visto e queira ver como é uma fazenda de mineração de criptomoedas sugiro o vídeo abaixo do YouTube:

III – POW – PROOF OF WORK – DESPERDÍCIO X CONFIABILIDADE

Todo o processo de evolução tecnológica dos equipamentos usados na mineração de Bitcoins tem como pano de fundo ou como foco principal a otimização da eficiência e da redução de custo que está implícito no menor gasto de energia. No centro desta questão está o PoW – Proof Of Work ou prova de trabalho. O Blockchain do Bitcoin pode ser olhado de várias formas. Uma das formas de se olhar para um Blockchain é com base na sua estrutura de camadas.

Estrutura Camadas Port

Em termos objetivos pode ser que não faça (nenhum) sentido ter ou ver milhares de equipamentos trabalhando no limite, consumindo muita energia elétrica numa competição/corrida contra o tempo se no final teremos apenas UM ganhador desperdiçando literalmente o trabalho, esforço e principalmente o consumo de energia elétrica de milhares de equipamentos. A situação piora muito se considerarmos que este processo extremamente competitivo ocorre em média a cada 10 minutos, 6 vezes por hora ou 144 vezes a cada ciclo de 24 horas.

A rigor, avaliando sob uma questão essencialmente econômica, esta situação tem toda a aparência de ser algo que se tornará inviável em algum momento. Qualquer sistema econômico preza pelo mínimo de desperdício dentro de qualquer sistema produtivo. A criação do Bitcoin jogou por terra este tipo de visão substituindo o “desperdício” arcado praticamente por todas as sociedades modernas representado pelo custo dos intermediários de todo tipo (banqueiros, tabeliões etc.) trocando este tipo de custo ou “despesa” pelo “desperdício” ou melhor pelo consumo de energia elétrica para garantir a confiabilidade de um sistema ou de um processo. No fundo a troca que está na mesa é baseada na substituição de um gigantesco sistema de intermediação (em grande parte representado pelo trabalho humano) que existe em qualquer economia moderna pelo consumo feroz de energia elétrica.

Comparando uma Fábrica de Computadores x Mineração de Bitcoins

Supondo que existam 25 linhas de montagem de um modelo qualquer de PC e a cada 10 minutos um PC deste modelo é produzido em cada linha de montagem. Então teremos 25 PC’s novos fabricados a cada 10 minutos, em média. Num processo industrial comum cada um destes 25 PC’s seria testado e depois de serem aprovados seriam embalados e enviados para um centro de distribuição, depois entrariam no circuito comercial (lojas físicas ou virtuais) e no fim chegariam nas mãos dos compradores. Pode ser que durante o processo de fabricação ocorram alguns erros. Essas pequenas falhas do processo serão resolvidas durante o processo de testagem e antes da entrega para distribuição ao mercado. Num processo industrial os produtos com defeitos que podem ser resolvidos não são descartados.

Agora trocando os PC’s por blocos de Bitcoin teríamos 25 blocos sendo minerados em cada uma das 25 linhas de produção (em cada pool de mineração). No processo de mineração dos blocos de Bitcoins, apesar do resultado aparentemente ser parecido onde cada linha de produção (mineração) tenta produzir um bloco com várias transações/transferências de bitcoins apenas um bloco será aproveitado entre os 25, aquele que for produzido primeiro dentro das regras, descartando-se totalmente todo o trabalho dos outros 24 não importando em qual estágio do processo cada um possa estar. Toda a energia consumida por cada uma das 24 linhas de produção (ou pools de mineração) foi totalmente “desperdiçada”. Lembrando que este processo de desperdício se repete a cada 10 minutos em média.

Trazendo esse exemplo tosco um pouco mais próximo da realidade, neste momento, temos milhares de equipamentos de mineração trabalhando intensamente para minerar (processar) o próximo bloco. Ou seja, nos próximos minutos várias “linhas de montagem (processamento)” de bitcoins desperdiçarão energia na tentativa de minerar um novo bloco. O bloco aproveitado (aceito/validado) fará parte da cadeia de blocos, conhecido como Blockchain e a cada segundo que passa ele se torna cada vez mais sólido (recebe mais aprovação/validação) esperando apenas que o próximo bloco “aproveitado (validado)” seja ligado a ele sequencialmente. Cada novo bloco adicionado a corrente de blocos estará ligado “umbilicalmente” ao bloco anterior e por causa disso qualquer alteração feita em qualquer bloco anterior poderá ser detectada porque os blocos posteriores indicarão que houve alguma alteração. Caso alguém queira fazer alguma alteração em algum bloco terá que fazer alteração em todos os blocos posteriores e convencer toda a rede (os full nodes da rede tem uma cópia completa do Blockchain) que a cadeia de blocos que só ele tem naquele momento é a cadeia certa e todos os demais membros da rede estão com uma cópia indevida.

Voltando ao tema da energia que é o nosso foco e com base no nosso simplório exemplo da linha de produção de PC’s constatamos que a energia gasta para a produção dos 25 PC’s teve um custo-benefício que gerou valor para a economia. Cada linha de produção de PC’s consumiu determinada quantidade de energia e no fim entregou um produto que entrará no ciclo econômico agregando valor econômico ao sistema.

No caso da mineração de bitcoins temos milhares de equipamentos tentando minerar o próximo bloco e por consequência consumindo muita energia para que no final dos cerca de 10 minutos, em média, apenas um seja aproveitado dentre os milhares de blocos que cada equipamento estava tentando minerar. Todo o consumo de energia gasto pelos milhares de equipamentos que não conseguiram minerar o novo bloco gastaram energia sem entregar literalmente nada no final, ou seja, não agregaram valor ao sistema. Este consumo feroz de energia para mineração de bitcoin ocorre 24 horas por dia e 365 dias por ano sem parar um instante sequer.

Continua…

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IV – ESTUDO DA COINSHARE – ALGUNS ASPECTOS

A falsa visão do consumo excessivo de energia

O primeiro ponto que abordamos logo na introdução trata da questão do consumo (ou desperdício na visão de alguns) de energia elétrica para mineração de Bitcoins. Tanto com base nos dados apurados pelo estudo da Coinshare [1] como nos dados indexados pela Cambridge [5] o consumo total de energia gasto pela rede Bitcoin é muito pequeno em relação ao total de energia consumido pelo mundo todo.

A migração geográfica dos mineradores de bitcoins

Durante os últimos anos boa parte dos bitcoins foram minerados na Ásia Oriental, mais especificamente na China. A Coinshare trabalhou com dados que representam cerca de 31% do total de mineradores de Bitcoin. Com base nestes dados temos o seguinte quadro ressaltando que ele mostra cerca de 1/3 do consumo total:

Plan 1 Min Loc conh
Dados planilhados a partir da Tabela 1 publicado pela Coinshare

Apesar dos pools de mineração chineses estarem informando índice zero de mineração em território chinês o estudo da Coinshare estima que ainda existem mineradores operando naquele país. Em termos percentuais o estudo estima que cerca de 9,2% do hashrate de dezembro de 2021 da rede Bitcoin tinha origem na China. Hashrate teoricamente proveniente de países como Irlanda e Alemanha foram descartados no estudo.

Intensidade da Emissão de Carbono

Indo além da questão puramente do consumo de energia e olhando para a questão da emissão de carbono na mineração de bitcoins e com base nos dados da Coinshare que considera apenas 31% do total de mineradores considerados conhecidos temos o seguinte quadro:

Plan 2 Min x Emiss CO2
Dados planilhados a partir das tabelas 1 e 2 do estudo da Coinshare

A questão da emissão de carbono depende muito do tipo de geração de energia. Sabe-se que grande parte da energia elétrica gerada no Cazaquistão tem origem em combustíveis fósseis, fato que explica a paridade 1/1 entre MW e gramas de emissão por kWh. Nos países com energia elétrica gerada a partir de fontes renováveis como é o caso do Canada a paridade é bem menor chegando a zero no caso da Islândia que gera energia de fontes geotermais. Os dados de emissão de carbono da China causam alguma dúvida nos dados da Coinshare mas sabemos que ela tem como grande fonte de geração de energia a queima do carvão. Dentro do terço de dados disponível e considerando que os Estados Unidos representam mais de 40% deste universo pesquisado vale observar que a emissão de carbono para mineração de bitcoins está abaixo da média de emissão de carbono dos Estados Unidos (obs. A pesquisa da Coinshare coletou dados de mineração e emissão separadamente por estado considerando que é um país continental com diferentes fontes de geração de energia).

De acordo com o estudo da Coinshare a maior parte do hashrate da rede Bitcoin é gerado pelos equipamentos Antminer S19, o último modelo desta série que é produzido pela Bitmain é vendido por quase 20 mil dólares sem considerar impostos. No mesmo estudo a Coinshare apurou que os equipamentos Antminer S9 (consideradas reis da mineração nos anos de 2016 e 2017) ainda estão sendo usados ocupando o segundo posto em termos de quantidade respondendo com cerca de 20% do hashrate da rede Bitcoin. A terceira posição no ranking dos equipamentos é ocupada pela série Whatsminer M30. Possivelmente o uso de equipamentos mais antigos, menos eficientes e que consomem mais energia pode ser explicado pelo acesso do minerador a energia de baixo custo além dos eventuais momentos em que o preço do bitcoin sobe consideravelmente aumentando a lucratividade do minerador.

Entre os fatores geográficos que podemos destacar do estudo da Coinshare constatamos que após a proibição da mineração no território chinês grande parte dos mineradores instalados naquele território migraram para países vizinhos como Rússia, Irã e Cazaquistão que fornecem energia a baixo custo. Outro aspecto geográfico que se destaca está relacionado ao aumento da mineração de bitcoins em território americano. Um dos fatores que contribui para este aumento está na facilidade de acesso a diversas fontes de financiamento que facilitam a compra de novos equipamentos por parte dos mineradores que se instalam nos Estados Unidos. De acordo com o estudo da Coinshare os Estados Unidos respondem pela maior parte do hashrate da rede Bitcoin desde julho de 2021, seguido pelo Cazaquistão, Canadá e Rússia respectivamente. Até a proibição da mineração na China no final de maio de 2021 este país respondia pela liderança com cerca de 50% do hashrate da rede Bitcoin. De acordo com o estudo da Coinshare, em dezembro de 2021 a China ainda participava com cerca de 7% do hashrate da rede Bitcoin. Esta redistribuição geográfica dos mineradores que aconteceu sem maiores sobressaltos mostra como a rede se adapta e se torna mais forte e resistente ao longo do tempo.

Em termos de emissão de carbono o estudo da Coinshare informa que a rede Bitcoin emitiu 36Mt de CO2 em 2020 e 41Mt em 2021. Esta quantidade representa uma contribuição da rede Bitcoin de cerca de 0,08% em relação ao total global de emissão de carbono de acordo com o estudo da Coinshare cita que o volume de emissão global de carbono totalizou 49.360 Mt em 2016. No site climatewatch [7] encontramos dados atualizados até 2018 onde consta que a emissão global de carbono foi de 48.939 Mt que está próximo do volume de emissão citado pelo estudo da Coinshare.

Emissão Carb MtCo2
Imagem retirada em 20/04/2022 de: https://www.climatewatchdata.org/

Ainda no que tange a questão da emissão de carbono pela rede Bitcoin o estudo da Coinshare traz um comparativo com a emissão de carbono de outros setores da economia. A maior participação de alguns setores depende do maior grau de consumo de energia gerada por fontes como carvão, petróleo e gás. O carvão é a fonte que contribui com maior participação seguido por gás e petróleo.

Emiss Carb BTc x Outrs
Dados planilhados a partir de dados divulgados pela Coinshare.

De acordo com o estudo da Coinshare o Cazaquistão e alguns estados americanos como Montana e Kentucky que usam energia gerada a partir de fontes fósseis contribuem com cerca de 43% das emissões de carbono da rede Bitcoin e em contrapartida entregam 26% do hashrate.

Ainda no campo dos números o estudo da Coinshare informa que a média global de emissão de carbono por kWh consumido é de 492g. Em 2021 o consumo de energia usado para mineração de Bitcoin gerou uma média de 495g de carbono por KWh.

Outro dado interessante do estudo da Coinshare cita que cada bitcoin exigiria a compensação de 2,2 toneladas de carbono por ano. Esse volume equivale aproximadamente ao mesmo percentual necessário para compensar emissão de carbono de apenas um voo ida e volta de Nova York a Tóquio. Em termos financeiros o custo de 2,2 toneladas de carbono no mercado europeu de crédito de carbono custaria entre 175 e 200 Euros ou cerca de 80 Euros por tonelada. Com o preço do Bitcoin na casa dos 41 mil dólares esse custo anual representaria algo em torno de 0,5%.

[7] - https://www.climatewatchdata.org/

Continua…

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V - COMPLEMENTO

É Possível Minerar Bitcoin no Brasil?

Uma das, se não for a principal dificuldade que impede a realização de mineração em larga escala aqui no Brasil é o preço elevado que pagamos pela energia elétrica. Comparado com o nosso vizinho Paraguai, por exemplo, pagamos 3.5 vezes mais caro o kWh. Outra dificuldade que o iniciante vai encontrar é a compra do equipamento. O preço da versão mais recente e mais usada na mineração de Bitcoins (modelo Bitcoin Miner S19 Pro+ Hyd), atualmente gira em torno de 15 mil dólares ou pouco mais de 70 mil reais sem contar o fato de que não se encontra facilmente à venda no fabricante porque o estoque esgota antes mesmo da entrada na linha de produção e no mercado paralelo o preço triplica, somado ao risco existente na compra de equipamentos no mercado paralelo ou de segunda mão.


Montagem feita a partir de imagens retiradas em 10/04/2022 do site: Brasil preços da electricidade, setembro 2021 | GlobalPetrolPrices.com

Conforme quadro acima, enquanto pagamos 0.165 dólares por kWh (0,776 centavos de reais) no Brasil os nossos vizinhos do Paraguai pagam 0.048 dólares por kWh (0,226 centavos de reais) sendo que quase 90% da energia consumida no Paraguai é fornecida pela usina de Itaipu [8]. Ainda com dados pesquisados no site globalpetrolprices [9], com dados referentes a setembro de 2021, verificamos que o preço do kWh na China é de 0.099 dólares, no Irã é de míseros 0.005 dólares e no Cazaquistão para onde migraram boa parte dos mineradores que estavam atuando na China o preço do kWh é de 0.054 dólares (0.254 centavos de reais e quase igual ao preço do Paraguai). Vale registrar que no Cazaquistão a maior parte da energia elétrica é gerada a partir da queima de carvão e por causa disso é um grande emissor de carbono.

Mas, como brasileiro costuma dar seu “jeitinho” alguns conseguem se virar em alguns locais deste país tropical. Num artigo publicado no site do Estadão, na aba focas (novatos ou iniciantes) com o título de “Gato de energia é usado para minerar bitcoins em Paraisópolis” [10], descobrimos que já existiram (talvez ainda existam) mineradores de Bitcoins no Brasil. A matéria diz ainda que a atividade ocorria em outras comunidades de São Paulo e do Rio de Janeiro. Aparentemente a matéria não tem data, mas num trecho em que se aborda o preço do bitcoin consta que um bitcoin chegou a valer 20 mil dólares em dezembro do ano passado e isso ocorreu em 2017. Em outro trecho a matéria cita que o preço atual do bitcoin é de cerca de USD 6.500 e no início de 2018 o preço do bitcoin caiu para este nível. Aparentemente a matéria foi publicada no primeiro semestre de 2018.

A matéria cita que o preço do kWh naquela época era de 0,42 centavos, quase a metade do preço atual de 0,78 centavos e já não compensava, sendo necessário recorrer ao “jeitinho” para gerar alguma rentabilidade. A reportagem cita ainda que de acordo com Lauriney Santos, CEO da Bitminex na época, o custo ideal da energia elétrica para que a atividade de mineração se torne rentável é de aproximadamente 0,06 a 0,07 centavos de dólar o kWh.

O Futuro da Mineração está nos Estados Unidos?

Um cenário que até meados do ano de 2021 era dominado por mineradoras instaladas na Ásia Oriental passou a mudar a partir do segundo semestre de 2021. Onde nomes como AntPool, F2Pool e ViaBTC chegaram a dominar mais de metade do hashrate da rede Bitcoin hoje encontramos nomes como Foundry USA [11] respondendo pelo maior percentual de hashrate da rede. Com base no que constatamos no estudo da Coinshare os percentuais ainda elevados de hashrate atribuídos aos pools originários da China possivelmente estão sendo gerados nos países vizinhos como Cazaquistão, Rússia, Geórgia e até no Irã.

Distribuição recente do hashrate da rede Bitcoin:

Hashrate Foundry
Imagem retirada em 21/04/2022 de: Pool Stats - BTC.com

Distribuição do hashrate antes da proibição de mineração na China.


Imagem antiga do site: pools

A manchete de um artigo publicado na coluna finanças em 10 de fevereiro de 2022, assinado por Shawn Tully, é autoexplicativa sobre o crescente interesse dos americanos na mineração de Bitcoin: “Texas is becoming the world capital for Bitcoin mining – and 7 companies are Fighting for territory”, em tradução livre: “O Texas está se tornando a capital mundial da mineração de Bitcoin – 7 empresas estão disputando terrenos” [12].

Fortune texas btc mining
Imagem retirada em 21/04/2022 de: Texas is becoming the world capital for Bitcoin mining—and 7 companies are fighting for territory | Fortune

CONCLUSÃO

Na eventual parada total de funcionamento da rede Bitcoin haveria uma redução no consumo global de cerca de 0,05% e com relação a questão da emissão de carbono a redução seria na casa de 0,8%. Com base no estudo da Coinshare e nos dados publicados por Cambridge o efeito seria insignificante.

Cabe ainda considerar que a rede Bitcoin é consumidora de energia barata e depende da fonte de geração de energia adotada pelo fornecedor. No momento em que grande parte do fornecimento de energia global tenha origem em fontes renováveis/limpas haverá reflexo imediato no nível de geração de carbono em função do funcionamento da rede Bitcoin.

O lado bom desta história é que boa parte da mineração está migrando e se distribuindo pelo mundo, principalmente onde o preço da energia elétrica é barato. Essa redistribuição mitiga um possível risco da excessiva concentração de hashrate num país que tolerava a mineração de bitcoins até lançar sua própria moeda digital quando passou a combater ferozmente a atividade de mineração.

Sugestão de Leitura:

Um material muito mais completo e muito bem escrito sobre este mesmo assunto pode ser lido no link abaixo para os que tiverem interesse em se aprofundar neste tema.

https://disruptivas.medium.com/um-guia-com-tudo-que-você-precisa-saber-para-se-orientar-na-treta-da-energia-do-bitcoin-97520658731a

Fontes Adicionais para Consulta

[01] - The Bitcoin Mining Network

[02] - https://coinshares.com/

[03] - https://www.cnbc.com/2021/12/18/chinas-underground-bitcoin-miners-.html

[04] - Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI)

[05] - https://ccaf.io/

[06] - https://ourworldindata.org/

[07] - https://www.climatewatchdata.org/

[08] - PERGUNTAS FREQUENTES | ITAIPU BINACIONAL

[09] - Os preços da eletricidade em todo o mundo | GlobalPetrolPrices.com

[10] - Gato de energia é usado para minerar bitcoins em Paraisópolis | Especial Focas online

[11] - https://foundryusapool.com/

[12] - Texas is becoming the world capital for Bitcoin mining—and 7 companies are fighting for territory | Fortune

Fim.

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Quanta energia os aparelhos domésticos gastam? Saiba um pouco mais a respeito:

Um artigo sobre mineração e consumo de energia publicado em 27/04/2022: