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Por Belén Bermejo González, Doctora en Ingeniería Informática, especializada en en consumo energético y el rendimiento de servidores virtualizados, Universitat de les Illes Balears y Carlos Juiz García, Catedrático de Universidad, Universitat de les Illes Balears.

La reciente noticia del abandono de bitcóin como moneda de pago por parte de Tesla, anunciada por su controvertido director ejecutivo Elon Musk, ha reabierto el debate sobre las criptomonedas y su consumo energético.

Musk alude al impacto ambiental de la divisa electrónica. Sus afirmaciones parecen contradecir la creencia de que, al ser completamente digital, bitcóin es una moneda ecológica. A diferencia del papel moneda, no es necesario talar árboles para crearla, ni extraer metales. Tampoco requiere hacer transacciones en las oficinas del banco.

¿Cómo funciona bitcóin?

Bitcóin es una moneda descentralizada, ya que no se rige por autoridades, como gobiernos o bancos centrales, ni por intermediarios para la emisión o liquidación de divisas, ni por la validación de transacciones. El resultado es que puede proporcionar bajas tasas de pago. Ese es su principal atractivo.

De forma simplificada, podemos definir bitcóin como una moneda virtual electrónica que no tiene representación física como monedas o billetes. Para que la criptomoneda exista, contamos con el ecosistema bitcóin, formado por una red de usuarios que se comunican entre sí utilizando un protocolo a través de internet.

Una aplicación de software de código permite a los usuarios almacenar y transferir bitcóines para comprar y vender bienes, o intercambiarlos por otras monedas. Paralelamente, la emisión de bitcóines tiene lugar en la red en un proceso llamado “minería”, cuyo nombre nos recuerda lejanamente a los procesos para obtener la materia prima de las monedas en la antigüedad.

Debido a la enorme revalorización de las criptomonedas, han surgido varios debates paralelos económicos, financieros e incluso éticos. Pero, tal como hemos introducido en este artículo, una de las preocupaciones mayores es si bitcóin consume demasiada energía. De hecho, fue la agencia Reuters quién señaló a Elon Musk por defender la energía limpia y al mismo tiempo usar bitcoines.

La minería de bitcóin

La minería de bitcóines se basa en un proceso de validación intensivo, que demanda extensamente recursos informáticos. El cifrado y las funciones criptográficas, que garantizan la seguridad, privacidad y anonimato, requieren tareas de cálculo intensivo.

Las transacciones de bitcóines entre los usuarios se realizan a través de la red y quedan registradas gracias a la tecnología blockchain o cadena de bloques. Se almacena una copia (completa o parcial) de este historial de movimientos en cada nodo de la red.

Dejando a un lado (que no es trivial) el coste computacional de la transferencia de transacciones, la minería requiere un hardware específico que consume grandes cantidades de potencia eléctrica.

Dependiendo de la metodología y supuestos de cálculo de varios autores, las estimaciones de consumo total de potencia varían, tal y como se muestra en la figura que sigue a este párrafo.

Como se puede ver, el consumo total de potencia estimado en el estudio de Adam Back, uno de los padres de bitcóin, parece bastante conservador. Se sitúa sobre los 4,3 GW. Dado que estas estimaciones incluyen pérdidas de energía en la minería, el consumo real de bitcóin podría ser mayor. Digiconomist, por ejemplo, estimaba 7,9 GW a principios de 2020.

Cuando esos cálculos se trasladan a la realidad tangible, el análisis ecológico hace sufrir a los defensores de las criptomonedas. Según las cifras del Centro de Energía Alternativa de la Universidad de Cambridge, Bitcóin consume más energía en un año que Argentina u Holanda. Si bitcóin fuera un país, estaría entre los 30 principales países consumidores de energía del mundo.

Eficiencia energética de las máquinas mineras

El hardware de minería de bitcóin ha pasado por cuatro generaciones. Inicialmente, los mineros utilizaban servidores de propósito general, donde los cálculos reales eran realizados por la CPU (unidades centrales de procesamiento). Esta primera generación era poco potente computacionalmente y menos aún lo era energéticamente.

La segunda generación ocurrió a finales de 2010, cuando los mineros comenzaron a utilizar GPU (unidades de procesamiento gráfico). Las GPU están diseñadas para realizar cálculos con mayor paralelismo (basados en tecnologías gráficas), que se pueden utilizar eficientemente para la minería de bitcóines.

La tercera generación llegó a mediados 2011, cuando los mineros cambiaron a dispositivos FPGA (matrices de puertas lógicas programables en campo) y personalizaron el cómputo, lo que permitió aumentar la potencia de cálculo y su eficiencia.

La cuarta generación apareció a principios de 2013 con la introducción de circuitos integrados dedicados para aplicaciones específicas (ASIC), que están optimizados para realizar cálculos criptográficos de la manera más eficiente posible.

No obstante, lo que preocupa energéticamente no son las máquinas, sino el uso que se hace de ellas.

Bitcóin y el cambio climático

Es evidente que casi cualquier uso de internet en la actualidad (enviar un correo electrónico, desplazarse por las redes sociales, enviar dinero a través de su banco…) contribuye a las emisiones de carbono de CO₂ a la atmósfera. Sin embargo, bitcóin lo exacerba.

El Centro de Energía Alternativa de la Universidad de Cambridge utiliza el llamado Índice de Consumo de Electricidad de Bitcóin (BECI) para calcular su consumo de energía. En el momento de redactar este artículo, el BECI está en 150 TWh. Las estimaciones máximas y mínimas varían mucho y actualmente son 516 TWh y 47 TWh, respectivamente.

Según un informe de septiembre de 2020 del Centro de Finanzas Alternativas de Cambridge, casi el 40 % de la energía de la minería criptográfica es renovable. Es un buen porcentaje en comparación con otros agentes de consumo eléctrico, aunque eso no parece suficiente al calcular la huella de carbono real de bitcóin.

Si utilizamos la estimación media del estudio del Cambridge Center, más de 90 TWh de Bitcoin se basan en energías no renovables. Por lo tanto, según la EPA, el consumo de electricidad proveniente de energías no renovables equivale aproximadamente al consumo de 10 millones de hogares durante el año.

Las emisiones de carbono anuales de bitcóin son actualmente equivalentes a 7 000 millones de teléfonos inteligentes en carga, uno por habitante del planeta. Además, todos los centros de datos del mundo representan aproximadamente 200 TWh, según la Agencia Internacional de Energía (AIE). Es realmente duro pensar que la minería bitcóin pueda añadir ¾ de ese valor al cómputo.

Los defensores de bitcóin se escudan en el gasto energético bancario tradicional, que no solo abarca sus tecnologías y las transacciones bancarias y de tarjetas, sino también el transporte del dinero, las oficinas, etc.

El CEO de la empresa Securitize sugiere que el sistema bancario tradicional, incluyendo los cajeros automáticos, demanda aproximadamente 100 TWh por año. Aun así, estaría un tercio por detrás del consumo de bitcóin. Otra paradoja es que el sistema bancario tradicional está cerrando oficinas, despidiendo trabajadores y a la vez invirtiendo en banca electrónica.

No es oro todo lo que reluce (y bitcóin tampoco)

Si bitcóin se acercara a un nivel de adopción generalizada, la demanda de energía para las transacciones probablemente se dispararía tal como indican todas las proyecciones. La idea de que el uso de energía de bitcóin crecerá a medida que aumente su precio no es una mera suposición, ya que los datos también lo respaldan.

Puesto que el consumo de energía de bitcóin crece a medida que aumenta su precio, se podría asumir que el problema desaparecería si el precio de bitcóin cayera, porque el incentivo financiero para “extraer” bitcóines se reduciría.

No obstante, todas las estimaciones de energía y los supuestos subyacentes están sujetos a incertidumbre. En particular, la generación de los ordenadores, su fuente de energía eléctrica y operación de los dispositivos mineros plantean un desafío importante dado que la industria minera bitcóin opera en secreto.

Por ejemplo, los mineros pueden cerrar y dar preferencia a ciertos dispositivos temporalmente, como respuesta a las variaciones en los precios de la electricidad y el mercado monetario. Es decir, cuando el coste de la electricidad excede los ingresos de la minería, tal como se ha visto durante pandemia de la covid-19, caen en prácticas similares del manejo del mercado monetario tradicional… pero esa es otra historia.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original. [9]