Bitcoin sta mangiando il Quebec

Alessio Hobbs





A prima vista, niente sembra particolarmente all'avanguardia in questo vecchio parco industriale di Saint-Hyacinthe, Quebec, a circa 60 miglia a est di Montreal. L'aria è densa dell'odore del cacao tostato, che si alza da un'enorme fabbrica di cioccolato e si insinua nei rimorchi dei trattori e negli uffici dimenticati. Nelle vicinanze, un'officina di riparazione audiovisiva e un laboratorio agricolo specializzato nella rilevazione di agenti patogeni del bestiame si contendono lo spazio con un enorme impianto di lavorazione dei latticini in disuso. Nascosto dietro a tutti e tre si trova un edificio logoro e basso che in precedenza fungeva da magazzino per un'azienda di zuppe e, prima ancora, da una fabbrica di pannolini. Si potrebbe pensare che anche questo sia stato dimenticato da allora, se non fosse stato per i teli di plastica che alludevano a nuove costruzioni all'interno e la piccola flotta di luccicanti auto aziendali stazionate nel parcheggio. Ma l'indizio più grande di tutto ciò che qualcosa di nuovo e di decisamente high-tech sta accadendo qui può essere sentito stando in piedi accanto a quelle macchine: un ronzio onnipresente, udibile bene fuori dall'edificio, creato da migliaia di computer, ognuno dei quali completa lo stesso singolare compito ancora e ancora e ancora, giorno dopo giorno, senza cambiamenti o interruzioni.

Questi computer sono di proprietà di Bitfarms, una delle più grandi operazioni di mining di criptovalute del Nord America. Qui, nella fabbrica un tempo abbandonata, circa 7.000 macchine delle dimensioni di una scatola da scarpe (ad aprile, ma si prevede che saliranno a 14.000 entro luglio) si trovano saldamente in un'unica fila dal pavimento al soffitto che divide in due l'edificio. Su un lato delle pile, un groviglio di fili e router che esce dal retro di ogni computer è esposto all'aria fredda canadese. Dall'altro, migliaia di fan identici ruggiscono mentre spingono aria calda oltre un mucchio di scatole di cartone vuote e nello spazio altrimenti vuoto. Una manciata di impiegati indaffarati si muove tra le due parti indossando magliette sottili e jeans, i volti arrossati. Anche in una giornata grigia e cruda, il caldo sul lato della ventola è soffocante.

I cavi e i router dietro ogni computer sono esposti alla fredda aria canadese. Alessio Hobbs



La questione blockchain

Questa storia faceva parte del nostro numero di maggio 2018

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Questi computer, spesso chiamati rig, sono costruiti appositamente. In grado di resistere a sbalzi drastici di temperatura e umidità, sono programmati singolarmente non solo per eseguire un solo calcolo trilioni di volte al secondo, ma per ripetere quei calcoli 24 ore su 24 e senza pause. Sono anche dei maiali di energia: i 7.000 a Saint-Hyacinthe da soli assorbono costantemente più energia della vicina arena di hockey dei Montreal Canadiens, anche in una serata di gioco esaurita.

A livello globale, milioni di questi computer sono in funzione, parte del boom delle criptovalute iniziato nel 2009. Nel decennio successivo all'inizio di Bitcoin, la maggior parte di questo lavoro di mining è avvenuto in paesi come la Cina e la Romania, che offrono elettricità in abbondanza e poca regolamentazione . Nel 2016, Hydro-Québec ha annunciato un piano formale per conquistare data center come quelli gestiti da Microsoft e Amazon. Anche i minatori di criptovaluta sono venuti a chiamare e hanno iniziato a presentare proposte a settembre 2017. L'interesse da parte loro è diventato presto travolgente, con più richieste di quante la compagnia elettrica potesse accogliere. Se il Quebec ne accettasse anche solo una piccola parte, la provincia potrebbe diventare il nuovo hub globale del mining di criptovalute. Ciò ha sollevato interrogativi su come la rete di Hydro-Québec possa sostenere queste richieste di energia, in particolare in inverno. Nel frattempo, ambientalisti e sostenitori della giustizia sociale si preoccupano dell'impatto ecologico e culturale di questa campagna. E questo, a sua volta, solleva difficili questioni etiche sul valore reale di una valuta completamente virtuale.



Enigmi senza valore

Le criptovalute sono ad alta intensità energetica per loro stessa natura. In quanto sistemi di contabilità decentralizzata, di cui Bitcoin è il più grande, la maggior parte si affida per la propria sicurezza a un approccio noto come proof of work. Circa ogni 10 minuti, Bitcoin rilascia nuova valuta in cambio della risoluzione di problemi computazionali che verificano un blocco di transazioni. I partecipanti lo fanno convertendo i dati che rappresentano tali transazioni in una sequenza di codice nota come hash, provando ancora e ancora fino a quando non ne raggiungono uno che soddisfi determinati criteri. E sebbene non richieda un immenso grado di sofisticazione - gli addetti ai lavori paragonano il processo a indovinare i numeri della lotteria - richiede un'immensa quantità di ipotesi sbagliate.

Stai essenzialmente risolvendo enigmi inutili che non possiamo risolvere matematicamente, afferma Christian Catalini, professore associato di innovazione tecnologica al MIT e fondatore del Cryptoeconomics Lab dell'università. Puoi solo usare la forza bruta per entrarci. E il muscolo dietro quella forza si presenta sotto forma di elettricità usata per alimentare i computer dei minatori.

L'intensità delle risorse è inerente a un sistema decentralizzato come quello di Bitcoin, afferma Catalini, perché si basa su una fondamentale mancanza di fiducia tra i partecipanti. Invece di essere garantite da una banca centrale come, ad esempio, la Federal Reserve statunitense, le criptovalute come Bitcoin combattono le frodi rendendo tutte le transazioni trasparenti e verificabili da tutti i partecipanti. I tentativi di manomettere un tale registro devono essere resi controproducenti.



Fondamentalmente, stai mettendo un costo economico tra un utente e un attaccante, dice Catalini. Se qualcuno vuole sovvertire il sistema falsificando una transazione, o ripristinare una transazione legittima, dovrebbe spendere una quantità enorme di energia e di calcolo, al punto che nessun attore economico razionale lo farebbe, perché il costo di fare una l'attacco sarebbe di gran lunga maggiore del beneficio.

Ma ciò significa che le transazioni legittime devono anche spendere molte energie per dimostrarne la validità.

David Malone è docente senior presso la Maynooth University in Irlanda, dove è specializzato nella modellazione matematica dei sistemi di rete. L'attuale hash rate globale di Bitcoin, vale a dire il numero totale di calcoli di mining, è di circa 25.000.000.000.000.000.000 al secondo, o 25 milioni di terahash al secondo. Si tratta di un aumento rispetto ai 300.000 terahash al secondo di appena quattro anni fa e si prevede che la cifra continuerà a crescere nei mesi e negli anni a venire. Considera il consumo di energia aggiuntivo necessario per raffreddare i computer (non possono funzionare a temperature superiori a 40 °C) e Malone stima che Bitcoin da solo stia consumando tanta elettricità quanto l'intera nazione irlandese in un dato momento. E mentre Bitcoin è la più grande criptovaluta proof-of-work, è tutt'altro che l'unico gioco in città: alla fine, ce n'erano quasi 1.500 in funzione, ognuna con il proprio fabbisogno energetico.



25.000.000.000.000.000.000

(25 milioni di terahash) n
Il numero totale approssimativo di ncalcoli al secondo dedicati al mining di bitcoin

Senza dubbio, l'elettricità è la spesa più grande per qualsiasi operazione mineraria. E quindi, per essere redditizie, le fattorie devono essere in grado di procurarsi energia a buon mercato. Questo è un grande motivo per cui la Cina ha guidato il boom minerario: le sue tariffe elettriche sono, in alcune località, di tre centesimi per kilowattora. Ma la crescente regolamentazione del governo e la preoccupazione che le risorse della rete possano esaurirsi hanno portato molti minatori lì alla ricerca di altri posti dove aprire un negozio. Le crescenti preoccupazioni sul contributo della Cina al cambiamento climatico hanno solo accelerato l'esodo, poiché le società minerarie hanno cercato di promuovere le loro operazioni presso potenziali investitori come rispettose dell'ambiente.

Da anni la Cina guida il mondo nelle emissioni di gas serra. Ciò è in parte dovuto al fatto che è la nazione più popolosa. Tuttavia, è anche perché la Cina genera la maggior parte della sua elettricità utilizzando il carbone, che è una delle forme di energia più sporche. Anche gli Stati Uniti, attualmente il secondo paese più popolare per il mining di criptovalute, ottengono la maggior parte della loro elettricità dai combustibili fossili. Aggiungi il resto delle operazioni minerarie in tutto il mondo e l'industria emette circa 29.000 kilotoni di carbonio all'anno, secondo Digiconomist, il principale centro di compensazione delle criptovalute e delle preoccupazioni energetiche. È più di quanto viene prodotto ogni anno da Afghanistan, Croazia, Kenya o Panama.

È anche un grande motivo per cui Pierre-Luc Quimper, il fondatore di Bitfarms, ha localizzato tutte e cinque le sue operazioni minerarie in Quebec, dove ha potuto fare affidamento sull'energia idroelettrica per alimentare i suoi 20.000 computer. Quimper e i suoi colleghi di Bitfarms erano stati coinvolti con la criptovaluta in una varietà di capacità dal 2009. Hanno unito le forze e hanno fondato sia l'azienda che le loro strutture minerarie alla fine del 2017, giusto in tempo per il boom del Quebec.

Usiamo molta energia, dice Quimper. Deve essere pulito. Se abbiamo un'impronta sull'ambiente, è un male.

Hydro-Québec ha pubblicizzato la sua energia idroelettrica come la soluzione ideale: una fonte di energia pulita e rinnovabile che può essere fornita in grandi quantità. Sostiene che l'energia che fornisce alle operazioni di mining di criptovaluta è in eccedenza: 100 terawatt in più di energia a basso impatto che l'utilità ha la capacità di generare nel prossimo decennio.

Ma l'affermazione che questa energia sia verde è stata oggetto di un controllo crescente, in particolare da parte dei biologi della conservazione. Dicono che l'impatto sia troppo alto per qualsiasi settore aggiuntivo, per non parlare di uno che non produce altro che bitcoin.

Milioni di acri sott'acqua

L'energia idroelettrica, che utilizza l'acqua in movimento per azionare le turbine che generano elettricità, è innegabilmente più pulita del carbone e di altra elettricità generata dai combustibili fossili. Tuttavia, anch'esso produce impatti ambientali dimostrabili. Uno dei maggiori è il danno creato dai serbatoi costruiti per contenere una pronta scorta d'acqua. In luoghi come il Quebec, questi bacini idrici spesso superano le foreste esistenti, che sono alcuni dei convertitori e banchieri di carbonio più efficienti del pianeta. E mentre gli alberi marciscono sott'acqua, rilasciano il carbonio che hanno immagazzinato sotto forma di metano, un gas serra molto più potente dell'anidride carbonica.

Un'ondata di minatori

Stai mettendo sott'acqua centinaia di migliaia e alla fine milioni di acri, afferma Jeff Wells, biologo della conservazione e ricercatore della Cornell University. È stato l'autore principale di uno studio del 2011 sugli effetti dell'industrializzazione sulle foreste settentrionali. Stai immettendo un gas serra nell'atmosfera e interrompendo la capacità di quell'area di assorbire altro carbonio nel sistema, aggiunge. Hai perso un intero ecosistema.

I ricercatori hanno calcolato l'impatto del carbonio dell'energia idroelettrica in tutto il mondo. Le loro stime suggeriscono che se tutto il mining di criptovalute dovesse passare a questa fonte di energia, l'industria genererebbe comunque oltre 9.000 kilotoni di anidride carbonica ogni anno, più oltre 150 kilotoni di metano.

E mentre le operazioni idroelettriche nei climi più freddi tendono a rilasciare meno carbonio e metano rispetto alle loro controparti tropicali, hanno i loro prezzi ambientali unici. Gli ecosistemi settentrionali conosciuti come foreste boreali non si limitano a sequestrare il carbonio. I loro fiumi forniscono l'acqua che costituisce la maggior parte del ghiaccio marino artico e si ritiene che siano responsabili delle principali correnti oceaniche che trasportano l'acqua e definiscono i modelli meteorologici globali. Poiché le dighe come quelle mantenute da Hydro-Québec tendono ad essere lontane dai centri abitati, richiedono anche installazioni estese di linee di trasmissione e trasformatori. Questi, a loro volta, possono distruggere gli habitat della fauna selvatica, uccidere uccelli e introdurre specie invasive.

Marc-Antoine Pouliot, portavoce di Hydro-Québec, mi ha assicurato che gli studi completi sull'impatto ambientale sono stati completati prima dell'inizio della costruzione di una nuova diga. Ha affermato che l'utilità esegue un'analisi completa di qualsiasi nuova operazione blockchain e, se sono necessari aggiornamenti alla rete, la società è responsabile del loro finanziamento. L'unica preoccupazione, ha affermato, è come gestire il costante assorbimento di energia di queste operazioni durante i periodi di picco di utilizzo esistenti, come gli inverni canadesi.

In Quebec, i clienti residenziali riscaldano le loro case con l'elettricità. Di conseguenza, la domanda può essere molto elevata quando la temperatura è inferiore a -20 °C per alcuni giorni, ha affermato. Stiamo ora analizzando l'effetto della blockchain sul nostro picco invernale. Una delle soluzioni potrebbe essere quella di obbligare le società blockchain a sospendere l'attività durante l'inverno.

In un settore in cui ogni giorno può valere decine di migliaia di dollari o più, resta da vedere se i minatori esterni sarebbero favorevoli a quel tipo di soluzione.

Questo pod autonomo è progettato per ridurre le esigenze di raffreddamento del mining di criptovalute. Alessio Hobbs

Wells vorrebbe vedere meno complessi di dighe massicce, non di più. Comincio già con l'idea che non è una buona idea distruggere un sistema funzionante che fa letteralmente parte del supporto vitale del pianeta, dice. Ci sono sempre meno di quei posti rimasti. Farlo per criptovaluta o per qualche tecnologia speculativa sembra del tutto sconsiderato.

Ma i minatori come Quimper contestano l'idea che la criptovaluta non sia provata o sia un esperimento passeggero. Blockchain, dice, come i server di rete e Internet stesso, è chiaramente qui per restare. E alimentarlo con l'energia idroelettrica rimane il modo più ecologicamente responsabile per soddisfare l'interesse alle stelle per applicazioni come la criptovaluta. Indica i vantaggi aggiuntivi forniti da aziende come la sua: le cinque attività di Bitfarms hanno rivendicato ciascuno magazzini e fabbriche altrimenti abbandonati e in decomposizione nelle comunità di tutto il Quebec. Hanno iniettato risorse nell'economia locale e impiegato i residenti per lavorarci.

E più innovazione, promette, è all'orizzonte per compensare ulteriormente le emissioni di carbonio.

Non lontano dall'operazione mineraria di Bitfarms Saint-Hyacinthe, una piccola startup chiamata K.E. Inc. sta cercando di cambiare dove e come viene estratta la criptovaluta in Nord America. Il suo fondatore, Fooad Nejad, si è fatto le ossa nei sistemi di raffreddamento per i data center. Quando le nuove operazioni minerarie hanno iniziato a contattarlo per creare un raffreddamento efficiente per le loro fattorie, ha sviluppato shell modulari autonome che possono ospitare fino a 1.200 computer. I computer richiedono ancora la stessa quantità di energia, afferma Nejad, ma un sistema di ventilazione a ricircolo riduce le esigenze di riscaldamento e raffreddamento. I pod, che assomigliano a container di spedizione, possono essere installati ovunque e non richiedono l'adeguamento o altri costi associati al ricablaggio di vecchi edifici. Possono anche essere facilmente adattati per incanalare il calore prodotto dai computer. Nejad dice che non è difficile immaginare che riscaldino edifici o consentano alle serre di coltivare colture calde come pomodori e fragole tutto l'anno, anche in Quebec.

Scatole di cartone vuote

Quindi, quale sarà l'impatto che le applicazioni blockchain come la criptovaluta continueranno ad avere sul nostro pianeta? Ciò dipende dal fatto che le future blockchain continueranno a utilizzare l'approccio proof-of-work divoratore di energia.

Un'alternativa è nota come proof of stake. Piuttosto che chiedere alle persone di risolvere enigmi computazionali ad alta intensità di risorse, un sistema proof-of-stake richiede che gli emittenti mettano capitale come garanzia. Alla fine dell'anno scorso, il consorzio blockchain Ethereum ha annunciato l'intenzione di convertirsi in un sistema proof-of-stake per il suo mining di criptovalute. In caso di successo, sarà il primo del suo genere e potrebbe portare a un allontanamento del settore dal proof of work.

Ma fino ad allora, operazioni come Bitfarms continuano a crescere. Quei mucchi di scatole di cartone vuote nell'ex fabbrica di pannolini di Saint-Hyacinthe? Stanno imballando da tutti i nuovi computer che l'azienda ha aggiunto alle sue operazioni.

Kathryn Miles è una scrittrice freelance e autrice di quattro libri, tra cui Quakeland: Sulla strada per il prossimo terremoto devastante in America .

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