Nada de apagão com os mineradores de Bitcoin!

O apagão na Espanha é a oportunidade de lembrar que a indústria do Bitcoin certamente poderia ter evitado essa catástrofe.

Bitcoin, quantos GW?

Como um sinal, a Universidade de Cambridge acaba de publicar um relatório no qual qualifica a indústria do Bitcoin como « contribuidor chave para a resiliência da rede », oferecendo ao gestor da rede uma « estratégia centrada na demanda ».

Os resultados baseiam-se em uma pesquisa com 49 mineradores de bitcoin que representam 48% da potência de cálculo global (hashrate). Vale ressaltar que os mineradores norte-americanos representam 80% da amostra, o que é duas vezes mais do que seu peso real no mundo.

Veredito: o consumo anual total de eletricidade da rede Bitcoin gira em torno de 140 TWh e gera 40 MtCO2e de emissões de gases de efeito estufa. Isso corresponde a uma potência elétrica de 7,3 GW, comparável à da República Tcheca.

Mas surpresa, verifica-se que as fontes de energia sustentáveis são finalmente majoritárias (52,4%). A hidroeletricidade é a principal (23,4%), seguida pela energia eólica (15,4%), nuclear (9,8%) e solar (3,2%). Os combustíveis fósseis são principalmente o gás natural (38%) e o carvão (9%).

No total, a indústria do Bitcoin consome 0,54% da produção mundial de eletricidade. Outra informação valiosa é que os mineradores declaram pagar em média 0,045 US$ por kWh. Esse preço amigo sugere que se trata principalmente de eletricidade que caso contrário seria desperdiçada, isto é, aquela produzida por fontes renováveis.

Estes são os números brutos. Como destacado na introdução, o relatório também destaca a vantagem que a indústria do bitcoin oferece para equilibrar as redes elétricas. O governo espanhol faria bem em ler…

De fato, os mineradores de bitcoin oferecem mais resiliência contra falhas repentinas, porque eles podem se desconectar da rede instantaneamente.

Um fusível de luxo

O equilíbrio da rede elétrica por demanda torna-se cada vez mais essencial para acomodar a baixo custo a expansão das energias intermitentes e o enigma que elas representam para os gestores de rede.

Historicamente, a freqüência da rede era mantida em 50 Hz aumentando ou reduzindo a produção das centrais “de ponta”. Essas centrais são projetadas para ligar e desligar rapidamente durante picos de demanda ou em caso de falhas inesperadas. Normalmente tratam-se de barragens e centrais a gás.

No entanto, na Espanha, o gás representava apenas 3% da produção de eletricidade no momento do apagão. Era 73% para a eólica e a solar, que têm prioridade. Infelizmente, parece que a preferência dada ao renovável foi em grande parte responsável pelo apagão:

E é aqui que os mineradores de bitcoin entram em cena como variável de ajuste pela demanda. Eles oferecem uma solução de carregamento ativo para os operadores de redes para equilibrar em tempo real a demanda e a produção de eletricidade. Nenhuma outra indústria pode reagir tão rápido.

O relatório também destaca que 57% dos mineradores se desligaram a pedido em 2023, devolvendo um total de 888 GWh à rede. Essa simbose elétrica funciona tão bem que o gestor da rede texana (ERCOT) cancelou recentemente a construção de várias centrais a gás devido aos 3 GW que os mineradores podem fornecer à rede a qualquer momento.

Para completar, os mineradores são uma fonte significativa de receita para as empresas de energia que estão desesperadamente precisando de dinheiro para financiar a transição energética.

Bitcoin contra o metano

O calor produzido pela indústria do bitcoin também pode ser reciclado. Aquecimento urbano, cultivo em estufa, aquecimento de piscinas públicas, etc. Há muito a se fazer, já que a produção de calor gera 40% das emissões mundiais de CO2.

Muitos projetos estão em andamento, especialmente nos países escandinavos:

A grande vantagem dos mineradores é poder se instalar praticamente em qualquer lugar. Uma conexão via satélite Starlink é suficiente para conectar à rede.

Essa agilidade permite, entre outras coisas, aproveitar o gás quando é um subproduto da extração de petróleo. É um gás que caso contrário seria queimado em tocha ou pior, liberado na atmosfera por não poder ser transportado até a civilização.

Este metano (CH4) é queimado para CO2 para diminuir o efeito estufa. O CO2 é de fato 80 vezes menos impactante que o metano em um período de 20 anos. No entanto, a taxa de combustão é frequentemente mais perto de 90% do que 100%, por várias razões como o vento.

A alternativa é converter o gás em eletricidade para alimentar as máquinas dos mineradores de bitcoin. A combustão então fica próxima de 99,9%. Implantar sistematicamente mineradores de BTC ajudaria a combater o aquecimento global, uma vez que 140 bilhões de metros cúbicos de gás natural são queimados a cada ano (357 MtCO2e).

Segundo o relatório, 3,3% da eletricidade consumida pelos mineradores vem desse tipo de gás. Em outras palavras, a participação das energias sustentáveis consumidas pela rede Bitcoin não é 52,4%, mas sim de 55,7%.

O que os mineradores de BTC fazem exatamente?

Se você ainda está aqui, é porque o assunto lhe interessa bastante. Uma aula de recuperação:

É útil para entender bem as coisas separar a rede Bitcoin em dois. De um lado as transações, e do outro o trabalho dos mineradores.

Criptografia é, no entanto, a pedra angular de tudo. Uma carteira não é muito mais do que um par de chaves privada e pública. No jargão, fala-se de criptografia de chave pública (ou “assimétrica”).

Em resumo, os bitcoins (números…) estão “ligados” às chaves públicas geradas a partir de uma chave privada. Essas chaves públicas são comumente chamadas de “endereços bitcoin” e servem para receber bitcoins. Apenas as chaves privadas correspondentes permitem mover bitcoins para outra chave pública, ou seja, fazer uma transação.

Essas transações são agrupadas em blocos “minerados” a cada dez minutos em média. Este processo (Prova de Trabalho) é o outro grande aspecto da rede Bitcoin. Exige recursos computacionais significativos que protegem a rede contra ataques do tipo “Sybil”.

O PoW requer pesados investimentos em ASICs que não podem ser usados para outro propósito que não seja minerar bitcoins. Portanto, um ataque ao bitcoin é economicamente inviável porque custaria bilhões de dólares.

Ainda com a gente? Então vamos mais fundo.

Um bloco é constituído por um cabeçalho contendo alguns dados essenciais como o hash do bloco anterior (daí a expressão blockCHAIN), uma carimbo de tempo, um nonce, a raiz da árvore de Merkle, etc. E claro, algumas milhares de transações.

Prova de Trabalho

O PoW consiste em variar freneticamente um nonce (ou seja, um número arbitrário) que, uma vez criptografado pelo algoritmo SHA-256 junto com o cabeçalho do bloco, produz um hash.

Esse hash é, na realidade, um número. “Minerar um bloco” significa encontrar um hash inferior a um número alvo por tentativas e erros. O alvo é ajustado constantemente para manter o ritmo de um bloco a cada aproximadamente dez minutos.

São necessárias em média 480.000 trilhões de trilhões de tentativas para minerar um bloco e receber a recompensa de 3,125 BTC. É um número gigantesco que representa quase 70 vezes o número de grãos de areia no deserto do Saara. Ou ainda sete vezes o número estimado de estrelas no universo observável.

Uma vez encontrado o hash, os nós verificam se ele está em conformidade com todas as regras do protocolo. Caso contrário, o bloco é rejeitado e o minerador perde o dinheiro.

Essas regras incluem, sem se limitar a, que o hash do bloco seja inferior ao valor alvo; que todas as transações sejam válidas; que o valor da recompensa paga ao minerador seja exato; que o cabeçalho contenha o hash do bloco anterior, etc.

Concluímos com algumas informações coletadas no relatório de Cambridge sobre os fabricantes de ASIC. Os três principais (Bitmain, MicroBT e Canaan) controlam 99% do mercado. A Bitmain sozinha constrói 82% dos ASICs.

Também aprendemos que em junho de 2024, a eficiência média dos ASICs no setor industrial foi estimada em 28,2 J/TH. Isso representa uma melhoria de 24% ano a ano.

Bitcoin, a próxima moeda de reserva internacional

Além das respostas dadas a certos problemas energéticos e ambientais, o bitcoin apátrida é principalmente uma moeda de reserva em potencial. Segundo a Vaneck, a China e a Rússia começaram a liquidar uma fração de suas transações em Bitcoin…

O CEO da BlackRock não disse algo diferente em sua carta anual para investidores. Larry Fink acredita que o dólar perderá o status de moeda de reserva mundial em favor do bitcoin se os Estados Unidos não equilibrarem seu déficit orçamentário.

Com isso em mente, a empresa de investimentos internacional VanEck fez alguns cálculos. Comprar um milhão de bitcoins permitiria aos Estados Unidos reduzir a dívida pública americana em 35% até 2049.

O maior minerador russo, Bitriver, acredita que nesse contexto, “o desenvolvimento da indústria de mineração é estrategicamente importante para as grandes potências financeiras globais, incluindo a Rússia”.

O tio Sam provavelmente começará a acumular bitcoins ainda este ano. Não resta muito tempo para acumular antes que as nações de todo o mundo entrem na corrida…

Não perca nosso artigo sobre este tema: Estados Unidos prontos para abandonar o “privilégio exorbitante” pelo Bitcoin?