4.1 Bitcoin ed energia
Secondo l’Indice di Consumo Elettrico dell’Università di Cambridge (CBECI), la domanda energetica di Bitcoin è di circa 148 TW all’anno (al 3 ottobre 2024), pari a circa lo 0,6% del consumo elettrico totale mondiale.
4.1.0 Il dibattito sull’energia di Bitcoin
Il rapporto tra la rete Bitcoin e l’energia è forse il suo aspetto più controverso e frainteso. In un mondo in cui il dibattito politico è sempre più sensibile all’impatto dell’uomo sull’ambiente a causa dell’aumento dell’industrializzazione e delle tendenze nei comportamenti dei consumatori, l’emergere di una tecnologia che utilizza una grande quantità di energia per il suo funzionamento è destinato ad attirare un notevole scrutinio pubblico. Tuttavia, gran parte di queste critiche non è particolarmente informativa e, in molti casi, è estremamente imprecisa, come dimostra il tweet del World Economic Forum sopra riportato.
I critici sostengono che la natura ad alta intensità energetica del mining di Bitcoin — guidata dal meccanismo di consenso Proof-of-Work (PoW) — contribuisca alle emissioni di carbonio, mettendo ulteriore pressione sulle reti energetiche globali e, di conseguenza, ostacolando gli obiettivi climatici. I rapporti che evidenziano il consumo energetico di Bitcoin, a volte superiore a quello di intere nazioni come l’Argentina, hanno alimentato le preoccupazioni che la rete stia aggravando il degrado ambientale invece di sostenere gli sforzi per la sostenibilità.
Tuttavia, sta emergendo una narrazione alternativa secondo cui il mining di Bitcoin potrebbe in realtà avere un ruolo positivo nella modernizzazione delle reti elettriche e facilitare la transizione verso fonti di energia rinnovabile.
Quindi, Bitcoin può essere un elemento positivo per l’ambiente? Può contribuire all’efficienza e alla stabilità della rete elettrica, e quindi aiutare a guidare la transizione verso la produzione di energia rinnovabile?
4.1.1 L’energia come sicurezza
La funzione principale della rete Bitcoin è mantenere un registro decentralizzato delle transazioni. In assenza di un’autorità centrale che lo convalidi, la rete necessita di un modo per garantire l’integrità del registro ed evitare che avvenga una ‘doppia spesa’. Tutti i partecipanti alla rete devono concordare sullo stato del registro (chi possiede cosa) in un determinato momento. Qui entra in gioco il mining.
I miner utilizzano hardware informatici specializzati o ASIC (Application Specific Integrated Circuits) distribuiti su una vasta rete globale. Gli ASIC sono progettati per indovinare ripetutamente le soluzioni a un puzzle crittografico che comporta l’esecuzione di quintilioni di calcoli al secondo. Un tentativo riuscito comporta una ricompensa per il miner sotto forma di bitcoin appena creati e la rete verifica crittograficamente in tempo reale che il miner abbia avuto successo. Da qui il termine ‘proof-of-work’.
Collettivamente, la rete globale di miner contribuisce con una quantità immensa di potenza di calcolo. Questo avviene per design, poiché garantisce la sicurezza della rete: un malintenzionato che tentasse di attaccare o manipolare la rete a proprio vantaggio dovrebbe impiegare abbastanza potenza di calcolo da controllare la maggioranza della rete. Se ciò fosse possibile, richiederebbe risorse finanziarie enormi e sarebbe comunque improbabile mantenere il controllo abbastanza a lungo da compromettere significativamente la rete Bitcoin. Pertanto, la probabilità che un attacco di questo tipo abbia successo si è ridotta quasi a zero, grazie alla barriera energetica.
Bitcoin non spreca elettricità, la utilizza per la sicurezza.
Kyle Torpey
4.1.2 Alla ricerca di energia inutilizzata
I miner di Bitcoin operano in un ambiente estremamente competitivo contro altri operatori in una corsa globale 24 ore su 24 per aggiungere il prossimo blocco di transazioni al registro e ottenere la ‘ricompensa del blocco’. È commercialmente fondamentale per i miner cercare l’energia più economica, abbondante e con poca o nessuna concorrenza nella domanda. Questo porta i miner verso fonti di energia inutilizzata o sprecata.
La ragione principale di ciò è la convenienza economica. L’elettricità è il principale costo operativo per un miner, poiché il mining è altamente energivoro. Utilizzando energia inutilizzata – cioè energia che altrimenti andrebbe sprecata, come l’energia in eccesso da fonti rinnovabili o il gas naturale in eccesso – i miner possono ridurre significativamente i costi energetici. L’energia inutilizzata è spesso più economica perché non è facilmente accessibile o richiesta. Ad esempio, in regioni con abbondanza di energia idroelettrica o eolica, i prezzi possono scendere a causa della mancanza di infrastrutture per distribuire l’energia. Questo crea opportunità per i miner di stipulare accordi per elettricità a basso costo, migliorando i loro margini.
Gli accordi sull’elettricità possono garantire l’accesso a fonti di energia inutilizzata o sprecata, permettendo ai miner di proteggersi dalla volatilità dei mercati energetici tradizionali. I prezzi dell’elettricità fluttuano a causa della domanda stagionale, dei prezzi dei combustibili fossili e degli eventi geopolitici. L’energia inutilizzata offre ai miner una fornitura energetica più stabile e prevedibile, rendendo più fattibile la pianificazione e la redditività a lungo termine. C’è anche un vantaggio reputazionale nell’utilizzare energia inutilizzata, poiché riduce le critiche ambientali diminuendo l’impronta di carbonio del miner.
Oltre a beneficiare il miner, anche il produttore di energia trae vantaggio dall’avere un cliente affidabile per l’energia in eccesso. I produttori di energia, soprattutto quelli in aree remote o ricche di risorse, possono avere opzioni limitate per vendere l’energia in eccesso. I miner di Bitcoin rappresentano un ‘acquirente di ultima istanza’ interessante per questa energia altrimenti sprecata. Pertanto, le partnership tra produttori di energia e società di mining possono essere reciprocamente vantaggiose, consentendo ai produttori di monetizzare l’energia inutilizzata e ai miner di accedere a energia a basso costo.
Inoltre, le fonti di energia rinnovabile, come il solare e l’eolico, spesso generano energia in eccesso durante i periodi di bassa domanda o in località lontane dai principali consumatori di energia. I miner di Bitcoin possono installare le loro operazioni vicino a queste fonti, offrendo un utilizzo commerciale per energia che altrimenti verrebbe ridotta (cioè sprecata). Questo è particolarmente importante per i parchi eolici o solari con produzione intermittente. Questo contrasta con le reti elettriche alimentate da combustibili fossili, dove il combustibile inutilizzato è facilmente trasportabile verso luoghi con domanda commerciale. Questo rende l’elettricità da combustibili fossili meno interessante, poiché raramente è abbastanza economica da sostenere un mining redditizio.
4.1.3 La sfida della stabilizzazione della rete
Dal punto di vista di un produttore di elettricità, la stabilizzazione della rete è una sfida significativa per le reti di energia rinnovabile a causa della natura intermittente di molte fonti rinnovabili, come il solare e l’eolico. A differenza delle fonti energetiche tradizionali (ad esempio carbone, gas o nucleare), che possono produrre elettricità in modo continuo, le rinnovabili dipendono dalle condizioni ambientali. Questo porta a fluttuazioni nella generazione di energia che rendono difficile bilanciare in tempo reale l’offerta e la domanda.
Ad esempio, la produzione di energia solare ed eolica dipende dal meteo e dall’ora del giorno. L’energia solare funziona solo quando il sole splende e le turbine eoliche generano energia solo quando c’è vento. Questo porta a una variabilità nella produzione di energia, rendendo più difficile abbinare l’offerta di elettricità alla domanda in ogni momento. Un improvviso calo della produzione di energia rinnovabile (ad esempio, quando il vento si ferma o durante il cielo nuvoloso) può causare brusche diminuzioni della disponibilità di energia, portando potenzialmente a blackout o alla necessità di ricorrere a centrali a combustibili fossili di riserva.
Inoltre, durante i periodi di alta produzione di energia rinnovabile (ad esempio giornate soleggiate o ventose) e bassa domanda (come tra l’1 e le 4 del mattino), parte dell’energia rinnovabile deve essere ridotta per evitare il sovraccarico della rete. Questo riduce la redditività economica dei progetti di energia rinnovabile e crea inefficienza.
Spesso ci si chiede se le batterie o altre tecnologie di accumulo energetico possano aiutare a smussare la variabilità nella produzione di energia. Sebbene queste tecnologie possano aiutare a immagazzinare l’energia in eccesso generata dalle rinnovabili, sono spesso costose e hanno una capacità limitata. Questo limita la possibilità di compensare le fluttuazioni nella produzione e nel consumo di energia su lunghi periodi.
4.1.4 Bitcoin come stabilizzatore
Il mining di Bitcoin, grazie alla sua domanda energetica flessibile, può essere uno strumento efficace di gestione della domanda per stabilizzare le reti di energia rinnovabile. I miner di Bitcoin possono regolare rapidamente il loro consumo energetico in base alle esigenze della rete. Durante i periodi di eccesso di produzione di energia rinnovabile, i miner possono aumentare le loro operazioni e assorbire l’energia in surplus. Al contrario, durante i periodi di alta domanda o di bassa produzione rinnovabile, i miner possono spegnere o ridurre rapidamente le loro operazioni, liberando energia per i servizi essenziali. Questa flessibilità aiuta a bilanciare la rete, facilitando l’integrazione di fonti rinnovabili intermittenti senza la necessità di soluzioni di accumulo costose o l’impiego di carichi resistivi che simulano la domanda di un grande consumatore, convertendo l’energia in eccesso in calore.
Inoltre, molti miner di Bitcoin partecipano a programmi di risposta alla domanda, in cui riducono volontariamente il loro consumo di energia durante i periodi di stress della rete (ad esempio durante ondate di caldo o freddo). Agendo come un carico controllabile, i miner possono aiutare a prevenire blackout e garantire la stabilità della rete, soprattutto nei periodi di alta domanda.
Invece di ridurre la produzione di energia rinnovabile in eccesso, il mining di Bitcoin può consumare questa energia e monetizzarla efficacemente. Questo crea un caso d’uso economico per energia che altrimenti verrebbe sprecata, migliorando l’efficienza complessiva dei progetti di energia rinnovabile. In aree con un’alta penetrazione di rinnovabili, come il Texas o l’Islanda, i miner di Bitcoin hanno avviato operazioni vicino a impianti di energia rinnovabile, aiutando ad assorbire l’energia in eccesso e stabilizzare la rete.
In Texas, i miner di Bitcoin hanno stretto partnership con l’Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) 2 per partecipare agli sforzi di stabilizzazione della rete. Regolando le loro operazioni in risposta alle condizioni della rete in tempo reale, questi miner aiutano a bilanciare l’offerta e la domanda di elettricità, garantendo che l’energia rinnovabile possa essere integrata efficacemente senza compromettere l’affidabilità della rete. Ad esempio, durante la tempesta invernale del Texas del 2021, i miner di Bitcoin sono stati in grado di ridurre il consumo di energia, liberando energia per le infrastrutture critiche e l’uso residenziale.
4.1.5 Incentivare l’energia pulita
Oltre a monetizzare l’energia rinnovabile in eccesso e agire come acquirente di ultima istanza, i miner di Bitcoin stanno contribuendo a incentivare gli investimenti in nuove infrastrutture di energia rinnovabile attraverso partnership a lungo termine con i fornitori di energia. Questo offre al fornitore di energia un flusso di entrate stabile e affidabile, incoraggiando lo sviluppo di ulteriori parchi eolici, impianti solari e progetti idroelettrici. La presenza dei miner di Bitcoin può rendere questi progetti più sostenibili dal punto di vista finanziario, fornendo una base di clienti costante. Inoltre, i miner possono pagare l’energia immediatamente, cioè prima che la fonte elettrica sia collegata a una rete. Questo riduce notevolmente il periodo di ammortamento e abbassa il costo del capitale per un nuovo progetto di energia rinnovabile. Con un miner di Bitcoin come consumatore garantito, il fornitore di energia può scegliere di costruire un progetto più grande di quanto sarebbe stato possibile senza la presenza del miner.
La necessità di un acquirente costante di energia rinnovabile è emersa chiaramente nel Regno Unito: è stato ampiamente riportato che i parchi eolici vengono pagati per spegnersi e che le centrali a gas vengono utilizzate per sostituirli.Vento sprecato, un sito web che monitora la quantità di energia eolica inutilizzata nel Regno Unito, ha stimato che nei primi due mesi del 2025 il costo di questa limitazione per i consumatori è stato di 253 milioni di sterline, con un aumento di 158 milioni rispetto allo stesso periodo dell'anno precedente.
Business Matters sostiene che la causa del problema sia la “rapida espansione dei parchi eolici offshore, costruiti più velocemente di quanto l'infrastruttura di trasmissione britannica possa essere aggiornata.” Nei giorni ventosi in cui la domanda è bassa, la rete elettrica non può trasmettere l'energia in eccesso e l'operatore della rete compensa di fatto i parchi eolici per la loro chiusura. Inoltre, paga le centrali a gas più vicine al centro della domanda per compensare la differenza.
Al contrario, in Islanda, dove predominano l'energia geotermica e idroelettrica, i miner di Bitcoin sono stati un motore nell'espansione delle infrastrutture di energia rinnovabile. L'energia rinnovabile a basso costo disponibile nella regione ha attirato numerose operazioni di mining, creando una relazione sinergica tra i due settori.
Il governo islandese ha riconosciuto il potenziale del mining di Bitcoin per stimolare l'economia, creare opportunità di lavoro e attrarre investimenti esteri. Di conseguenza, ha sostenuto il settore e ne ha incoraggiato attivamente la crescita.
Industry Leaders Magazine
Anche la flessibilità geografica del mining di Bitcoin è importante. Le operazioni di mining di Bitcoin non sono vincolate dalla geografia come le industrie tradizionali. Possono essere avviate in località remote che dispongono di abbondanti fonti di energia rinnovabile, ma con accesso limitato ai centri abitati o alle infrastrutture di trasmissione. Questo le rende candidate ideali per consumare energia in luoghi dove le industrie tradizionali non sarebbero fattibili, incentivando lo sviluppo di energia pulita in aree sottoutilizzate. In questo modo, i miner di Bitcoin rappresentano un mercato che si sposta verso la fonte di energia, invece di richiedere che l'energia venga trasportata a loro, con tutti i costi infrastrutturali associati.
Il mining di Bitcoin offre un forte incentivo economico per lo sviluppo delle energie rinnovabili, creando una domanda costante di energia pulita, aiutando a stabilizzare le reti e sostenendo lo sviluppo delle infrastrutture in regioni ricche di risorse rinnovabili. Man mano che le operazioni di mining si orientano sempre più verso l'energia rinnovabile, stanno diventando attori fondamentali nella transizione globale verso un futuro energetico più sostenibile.
L'eliminazione del flaring?
Utilizzare energia di scarto, come il gas naturale flaring, non solo fa risparmiare denaro ma riduce anche le critiche ambientali. Il flaring si verifica quando il gas naturale in eccesso (metano) viene bruciato nei siti di trivellazione petrolifera perché non esiste un'infrastruttura per catturarlo e venderlo. Secondo alcuni studi5, il metano intrappola circa 120 volte più calore della CO2, da qui la necessità di bruciarlo, convertendolo efficacemente in CO2. Tuttavia, il flaring non è efficace al 100% e permette comunque al metano di entrare nell'atmosfera. I miner di Bitcoin possono utilizzare questa energia per alimentare le loro operazioni, riducendo così le emissioni di gas serra derivanti dal flaring. Il gas naturale viene combusto in generatori per produrre elettricità, che alimenta impianti di mining portatili situati direttamente presso il pozzo.
Per le compagnie petrolifere, questa pratica trasforma un prodotto di scarto in una fonte di reddito. Vendendo il gas naturale ai miner di Bitcoin o avviando proprie operazioni di mining, le aziende possono monetizzare il gas che altrimenti andrebbe sprecato. Questo rende il processo di estrazione del petrolio più efficiente e redditizio.
Inoltre, man mano che i governi impongono regolamentazioni ambientali più severe, i produttori di petrolio affrontano una pressione crescente per ridurre le emissioni. Catturare e utilizzare il gas flaring può aiutare le aziende a rispettare le leggi ambientali e ottenere crediti di carbonio, rendendo questa soluzione interessante non solo per i benefici economici ma anche per motivi normativi.
Crusoe Energy Systems è un'azienda statunitense che collabora con i produttori di petrolio per installare sistemi di mining portatili alimentati da gas naturale flaring. Entro il 2022, Crusoe aveva installato più di 98 data center containerizzati presso pozzi petroliferi in North Dakota e Montana.
Utilizzando gas naturale isolato che altrimenti verrebbe bruciato, il mining di Bitcoin può ridurre le emissioni nocive di metano a livello globale, generare entrate aggiuntive per i produttori di petrolio e promuovere pratiche energetiche più sostenibili. Questo metodo trasforma un problema ambientale in un'opportunità, dimostrando come le innovazioni legate al mining di Bitcoin possano intersecarsi con il settore energetico per generare benefici sia economici che ambientali.
4.1.6 Una storia positiva in evoluzione
Il rapporto di Bitcoin con l'energia è complesso e in continua evoluzione. Il mining di Bitcoin è stato criticato per il suo elevato consumo energetico, con alcuni commentatori e ambientalisti che citano studi secondo cui il consumo della rete sarebbe pari a quello di intere nazioni, mentre altri temono che la domanda energetica del settore possa aggravare il cambiamento climatico. Tuttavia, questa narrazione ignora completamente il potenziale del mining di Bitcoin di svolgere un ruolo costruttivo nella transizione verso le energie rinnovabili e nell'efficienza delle reti.
Il mining di Bitcoin, con la sua particolare esigenza di elettricità economica e abbondante, si è sempre più allineato alle fonti di energia rinnovabile. Nelle regioni ricche di energia eolica, solare o idroelettrica, i miner possono sfruttare energia in eccesso o isolata che altrimenti andrebbe sprecata. Questa dinamica aiuta a migliorare la redditività dei progetti di energia rinnovabile, fornendo una domanda costante di elettricità in surplus, soprattutto durante i periodi di bassa richiesta.
Cercare energia isolata è essenziale per i miner di Bitcoin da un punto di vista commerciale perché riduce i costi, migliora la sostenibilità ambientale e garantisce stabilità operativa in un mercato energetico volatile. Questa strategia non solo rende il mining più redditizio, ma posiziona anche il settore come attore chiave nella gestione delle reti e nello sviluppo delle energie rinnovabili.
Il mining di Bitcoin offre soluzioni ad alcune delle principali sfide affrontate dalle reti di energia rinnovabile. La natura intermittente dell'energia solare ed eolica crea instabilità, poiché la produzione varia in base alle condizioni meteorologiche. I miner di Bitcoin, con le loro operazioni flessibili e scalabili, possono aiutare a stabilizzare la rete consumando energia in eccesso durante i periodi di sovrapproduzione e riducendo il consumo nei momenti di alta domanda. Questa capacità di risposta alla domanda è già stata sfruttata in mercati come il Texas, dove i miner collaborano con gli operatori di rete per garantire la stabilità della rete.
Il potenziale di Bitcoin di eliminare il flaring di metano nei campi petroliferi è un altro beneficio spesso trascurato. Catturando e utilizzando gas naturale isolato che altrimenti verrebbe bruciato, i miner di Bitcoin possono contribuire a ridurre le emissioni nocive di metano, trasformando un prodotto di scarto dannoso per l'ambiente in una risorsa preziosa.
Un esame ambientale attento del mining di Bitcoin è previsto e benvenuto. Tuttavia, la tecnologia sta mostrando sempre più opportunità uniche per favorire l'adozione delle energie rinnovabili e migliorare l'efficienza delle reti.
Con la maturazione del settore, una maggiore collaborazione con i fornitori di energia rinnovabile e gli operatori di rete aiuta il mining di Bitcoin a diventare un attore chiave nella transizione globale verso un futuro energetico più sostenibile.
Bitcoin non spreca energia. Utilizza energia sprecata.
Sta incentivando attivamente la ricerca e l'utilizzo di vaste quantità di energia isolata o inutilizzata a livello globale. E, costruendo più infrastrutture elettriche attorno a queste fonti, l'umanità e l'ambiente ne beneficeranno a lungo nel futuro.
Note
- Bitcoin Non Spreca Elettricità, Viene Usata per la Sicurezza, un articolo che spiega come l'elettricità sia la base del modello di sicurezza di Bitcoin, Bitcoin Magazine, novembre 2015 https://bitcoinmagazine.com/business/bitcoin-doesn-t-waste-electricity-it-s-used-for-security-1446482572
- I miner di Bitcoin rappresentano il 95% dei Grandi Carichi Flessibili in Texas, The Miner Mag, febbraio 2024.https://theminermag.com/news/2024-02-29/bitcoin-mining-map-north-america-texas/
- La mancanza di capacità della rete fa salire i costi del ‘vento sprecato’ a 250 milioni di sterline, Business Matters, marzo 2025 https://bmmagazine.co.uk/news/lack-of-grid-capacity-pushes-wasted-wind-costs-to-250m/
- Islanda: l'insolito hub del mining di Bitcoin, Industry Leader Magazine, settembre 2023 https://www.industryleadersmagazine.com/iceland-the-unlikely-bitcoin-mining-hub/
- Cosa rende il metano un gas serra più potente dell'anidride carbonica? Climate Portal, dicembre 2023.https://climate.mit.edu/ask-mit/what-makes-methane-more-potent-greenhouse-gas-carbon-dioxide
- L'azienda di flaring Bitcoin Crusoe acquista la rivale Great American Mining, Data Center Dynamics, ottobre 2022 https://www.datacenterdynamics.com/en/news/bitcoin-flare-firm-crusoe-buys-rival-great-american-mining/