Statistiche sul Mining di Bitcoin e sull’Energia Consumata

Nel frenetico mondo delle valute digitali, Bitcoin (BTC)?è emerso come un fenomeno rivoluzionario, che ha attirato l’attenzione degli investitori di tutto il mondo.

Al centro di questa rivoluzionaria criptovaluta si trova un processo noto come mining di Bitcoin, che ne alimenta il funzionamento e ha implicazioni significative per l’intero ecosistema blockchain.

In questo articolo ci addentreremo nel mondo del mining di BTC, analizzando le statistiche sul suo consumo energetico e sui potenziali danni per l’ambiente.

Statistiche sul consumo energetico del mining di Bitcoin

Il consumo di energia del mining di Bitcoin è diventato un argomento di grande interesse e attenzione.

Con l’aumento della popolarità e del valore di Bitcoin, è aumentata anche l’energia necessaria per minare nuovi token e gestire la blockchain.

Secondo il New York Times, il mining di Bitcoin consuma circa lo 0,5% di tutta l’energia prodotta nel mondo.

Ad esempio, l’elettricità consumata annualmente nello stato di Washington equivale a più di un terzo dell’elettricità utilizzata annualmente per il raffreddamento residenziale negli Stati Uniti.

Inoltre, il consumo energetico del mining di Bitcoin è più di sette volte superiore all’utilizzo combinato di energia da parte di Google in tutto il mondo.

All’inizio, quando Bitcoin aveva un seguito limitato, un singolo computer desktop poteva minare la criptovaluta in pochi secondi.

Oggi, invece, lo stesso rapporto rivela che l’elettricità necessaria per minare un singolo BTC equivale a “9 anni di consumo elettrico di una casa tradizionale”.

In termini pratici, a maggio 2023 il mining di Bitcoin consumava circa 95,58 terawattora di energia. Il massimo consumo annuale di elettricità è stato raggiunto nel 2022, con un picco di 204,5 terawattora, superando il consumo di energia dell’intera Finlandia.

Si stima che entro il 2025 Bitcoin rappresenterà il 60-77% dell’utilizzo globale di energia elettrica nel settore delle criptovalute.

Secondo un rapporto della Casa Bianca, l’energia totale consumata dal mining di Bitcoin nel 2022 ha raggiunto i 50 miliardi di kilowattora, superando il consumo energetico combinato di tutti i computer operativi negli Stati Uniti.

Una singola transazione di BTC richiede 1.449 kWh per essere completata, che è all’incirca la stessa quantità di energia consumata da una famiglia media statunitense in 50 giorni.

In termini monetari, considerando il costo medio statunitense per chilowattora (kWh) di 12 centesimi, una singola transazione legata al mining di Bitcoin comporterebbe una bolletta energetica di circa 173 dollari.

Se il consumo energetico della rete Bitcoin fosse trattato come un Paese, sarebbe al 34° posto in termini di consumo energetico.

Inoltre, il consumo energetico di una singola transazione in BTC equivale al consumo energetico di quasi 100.000 transazioni Visa.

Nel maggio 2023, il consumo energetico di Bitcoin per transazione ha raggiunto i 703,25 kWh, mentre quello di Visa ha consumato circa 148,63 kWh.

Come calcolare il consumo energetico del mining di Bitcoin

Determinare l’esatto consumo energetico del mining di Bitcoin è difficile a causa di una serie di fattori, tra cui:

• La natura decentralizzata del mining di Bitcoin;
• Mancanza di requisiti di reporting standardizzati;
• Panorama dinamico e in continua evoluzione del mining;
• Le diverse fonti di energia utilizzate dai miner;
• La natura privata e riservata delle operazioni di mining.

La stima dell’esatto utilizzo di energia si basa spesso su ipotesi, approssimazioni e modelli statistici elaborati sulla base dei dati disponibili.

Farm per il mining di Bitcoin negli Stati Uniti e dati sul consumo di energia

Il New York Times ha identificato 34 organizzazioni dedite al mining di Bitcoin che operano su larga scala negli Stati Uniti, aumentando in modo sostanziale il consumo di energia.

Le operazioni di mining non solo comportano dei costi, come l’aumento delle bollette dell’elettricità, ma anche notevoli emissioni di carbonio, che si ripercuotono sulle persone che si trovano nelle vicinanze di queste farm.

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Ciascuna delle 34 aziende individuate consuma almeno 30.000 volte l’energia di un’abitazione media negli Stati Uniti.

Complessivamente, queste imprese consumano oltre 3.900 megawatt di elettricità, quasi equivalenti del consumo energetico complessivo delle 3 milioni di famiglie circostanti.

Una farm per il mining di Bitcoin a Kearney, in Nebraska, consuma la stessa quantità di elettricità di 73.000 abitazioni circostanti, mentre un’azienda a Dalton, in Georgia, utilizza una quantità di energia equivalente a circa 97.000 abitazioni circostanti.

Al momento, la centrale che consuma più energia in America è la Riot Platform di Rockdale, in Texas, che utilizza la stessa quantità di elettricità delle 300.00 abitazioni nel raggio di 40 miglia.

Inoltre, i miner in Texas hanno stipulato contratti a lungo termine con i fornitori di energia che gli garantiscono prezzi fortemente scontati per i prossimi dieci anni.

Cambiamento climatico vs Mining di Bitcoin e consumo energetico

Con un’emissione media di 557,76 gCO2/kWh e una domanda di carico elettrico stimata di 13,39 GW per la rete BTC ad agosto 2021, il mining di Bitcoin potrebbe potenzialmente emettere circa 65,4 mega-tonnellate di CO2 all’anno.

L’impronta di carbonio del mining di Bitcoin può essere stimata in base alle fonti di elettricità utilizzate dai miner.

L’immagine qui di seguito rappresenta l’impronta di carbonio globale approssimativa del mining di Bitcoin, che è simile alle emissioni di un Paese come la Grecia (56,6 MtCO2 nel 2019).

Inoltre, rappresenta lo 0,19% delle emissioni globali.

A maggio 2021, il mining di Bitcoin aveva generato circa 31.000 tonnellate di rifiuti elettronici all’anno. Questa cifra è salita a 35.000 tonnellate a giugno 2022, che equivale alla produzione annuale di rifiuti elettronici dei Paesi Bassi.

Ad esempio, Greenidge LLC, una centrale elettrica a gas naturale nello Stato di New York, genera un’emissione annuale di circa 88.440 tonnellate metriche di CO2-eq. Se dovesse destinare il 100% della sua capacità di generazione al mining di Bitcoin, le emissioni annuali raggiungerebbero un totale di 656.983 tonnellate metriche di CO2-eq.

Circa il 79% delle emissioni totali di gas serra deriva dalla generazione di elettricità, che ne è la principale responsabile. Alla massima capacità, le emissioni annuali equivalgono a quelle prodotte da circa 140.000 veicoli o dalla combustione di 600 milioni di libbre di carbone.

Come ridurre il consumo energetico del mining di Bitcoin?

Per contrastare gli effetti negativi del mining di Bitcoin, il Bitcoin Mining Council (BMC), un forum globale composto da società di mining che rappresentano il 48,4% della rete globale, ha evidenziato che nel quarto trimestre del 2022 il 58,9% dell’elettricità utilizzata nelle operazioni di mining proveniva da fonti di energia rinnovabili.

Si tratta di un aumento notevole rispetto al 36,8% stimato nel primo trimestre del 2021.

Inoltre, un documento di ricerca pubblicato dal Bitcoin Clean Energy Initiative Memorandum ha riportato che il mining di Bitcoin può accelerare la transizione energetica globale verso le energie rinnovabili, incoraggiando gli investimenti in sistemi solari con una variazione potenzialmente nulla del costo dell’elettricità.

Dimensioni del mercato del mining di Bitcoin e statistiche sui ricavi

Negli ultimi tempi il mining di Bitcoin, il processo di convalida delle transazioni e di sicurezza della rete, è cresciuto in modo esponenziale in termini di dimensioni ed entrate generate.

Il mercato è diventato altamente redditizio, con un vertiginoso aumento sia dei singoli miner che delle operazioni di mining su larga scala.

Spinto dall’impennata del suo prezzo, Bitcoin ha raggiunto nuove vette nel novembre 2021, superando i 65.000 dollari e stabilendo un massimo storico.

Questo significativo aumento del prezzo ha permesso a Bitcoin di raggiungere una capitalizzazione di mercato di 597,8 miliardi di dollari a giugno 2023.

Inoltre, l’offerta massima fissata a 21 milioni di BTC garantisce scarsità e un potenziale aumento del valore nel tempo dell’asset.

Nel marzo 2023, il numero di Bitcoin minati ha superato i 19 milioni, lasciando circa 2 milioni di token ancora da minare.

Una volta raggiunta questa soglia, non verranno creati nuovi BTC, con il conseguente completamento dell’offerta totale disponibile.

Questa scarsità, a sua volta, è alla base del market cap totale del mining di Bitcoin, che attualmente ammonta a 8,11 miliardi di dollari.

Dati sulle maggiori società di mining di Bitcoin

CompaniesMarketCap ha stilato un elenco delle valutazioni delle 16 maggiori società di mining di Bitcoin quotate in borsa.

Tra i principali operatori del settore, Marathon Digital Holdings è il più grande miner di BTC, con una capitalizzazione di mercato di 2,27 miliardi di dollari.

Vale la pena di notare che altre società di mining quotate in borsa non figurano nell’elenco a causa delle loro dimensioni inferiori.

Inoltre, numerose società di crypto-mining sono entità private, quindi le loro azioni non sono negoziate in borsa.

Al momento, la prima società di mining di Bitcoin quotata in borsa per fatturato è Canaan, con un totale di 650 milioni di dollari nel 2022. Le entrate della società cinese derivano principalmente dalla vendita di apparecchiature per il mining di Bitcoin.

Inoltre, Canaan è la prima società di mining di Bitcoin quotata in borsa per guadagni, con un totale di 92,33 milioni di dollari di fatturato in tutti e quattro i trimestri del 2022.

Nel 2021, i profitti della società hanno registrato una crescita significativa, raggiungendo i 300 milioni di dollari, con un netto miglioramento rispetto alle perdite del 2020, pari a 31,2 milioni di dollari.

Dati sulle entrate del mining di Bitcoin

Al 26 giugno 2023, le entrate giornaliere generate dai miner di BTC erano di 27,70 milioni di dollari, in crescita rispetto ai 18,20 milioni di dollari registrati nei 12 mesi precedenti.

Ciò rappresenta un aumento significativo del 52,20% rispetto al periodo corrispondente dell’anno precedente.

Nell’aprile 2021, i miner di BTC hanno raggiunto il massimo guadagno giornaliero dal 2018, toccando la ragguardevole cifra di 80,12 milioni di dollari.

I minatori di Bitcoin hanno registrato un’interazione di scambio eccezionalmente alta, pari a 128 milioni di dollari in una singola transazione il 27 giugno 2023, come riportato da Glassnode.

Questo importo rappresenta il 315% delle loro entrate giornaliere.

Fonti di reddito per il mining di Bitcoin

I miner percepiscono entrate da due fonti: le ricompense per i blocchi di BTC validati e le commissioni di transazione (fee).

Nel primo caso, i minatori ricevono una ricompensa in Bitcoin di nuovo conio per ogni blocco validato sulla blockchain. Per richiedere la ricompensa, il minatore la aggiunge all’inizio del blocco.

Ogni quattro anni circa, le ricompense per il mining vengono dimezzate, evento che prende il nome di halving. Inizialmente, la ricompensa per ogni blocco validato era di 50 BTC, mentre nel 2023 era di 6,25 BTC.

Il prossimo halving è previsto intorno al 2024, con la ricompensa che scenderà a 3,125 BTC.

L’halving di Bitcoin si verifica ogni 210.000 blocchi validati, fino all’anno 2140, quando saranno stati minati tutti i 21 milioni di BTC.

Una volta che le ricompense raggiungeranno lo zero, i miner riceveranno esclusivamente ricompense sotto forma di commissioni di transazione.

Queste commissioni vengono pagate dagli utenti ai miner per includere le loro transazioni nella blockchain di Bitcoin, fungendo da incentivo per i minatori a dare priorità e includere le transazioni nei blocchi che estraggono.

Al 28 giugno 2023, la commissione media per le transazioni in BTC era di 2,226 dollari, rispetto agli 1,168 dollari dell’anno precedente.

Le commissioni medie per le transazioni in Bitcoin possono anche subire un’impennata, simile a quella che si è verificata nell’aprile 2021, quando hanno raggiunto un picco di quasi 62,79 dollari.

Le fee per le transazioni in Bitcoin possono dipendere da diversi fattori:

• Congestione della rete
• Dimensione della transazione
• Tempo di conferma richiesto.

Il calcolo delle commissioni si basa in genere sulla dimensione della transazione in byte piuttosto che sull’importo della transazione. Al 28 giugno 2023, la dimensione media dei blocchi era di 1,69 MB.

I minatori con hash rate più elevati hanno maggiori possibilità di ricevere la ricompensa del blocco e le fee di transazione associate all’aggiunta di un nuovo blocco alla blockchain.

L’hash rate, nel contesto del mining di Bitcoin, si riferisce alla potenza o alla velocità di calcolo con cui un dispositivo o una rete di mining possono eseguire calcoli crittografici, noti come hashing.

Secondo l’Hash rate Index, nel mese di maggio 2023 il prezzo medio dell’hash è stato di 82,23 dollari/PH/giorno (equivalente a 0,00298 BTC/PH/giorno), con un aumento del 5,6% rispetto alla media di aprile di 77,87 dollari/PH/giorno (0,00270 BTC/PH/giorno).

Per fare un esempio, di seguito è riportata una tabella di misurazione delle unità di hash rate:

I miner hanno accumulato un totale di 33.365 BTC (equivalenti a 918,5 milioni di dollari), con un aumento del 20% rispetto ai 27.743 BTC (per un valore di 800,8 milioni di dollari) guadagnati ad aprile.

Tra queste ricompense, le commissioni di transazione hanno contribuito con 4.540 BTC (125,8 milioni di dollari) a maggio, con un notevole incremento del 459% rispetto agli 812 BTC (23,5 milioni di dollari) guadagnati ad aprile.

Statistiche sul mining di Bitcoin per Paese

Ci sono diverse nazioni che contribuiscono al mining di Bitcoin a livello globale, da potenze come la Cina e gli Stati Uniti, a operatori come il Kazakistan e la Russia.

Mining di Bitcoin ed energia idroelettrica in Cina

Prima del divieto di mining nel giugno 2021, la Cina era il leader incontrastato nella produzione di hash rate e nel consumo di energia, con quasi il 50% dell’hash rate della rete.

Il divieto ha avuto un impatto significativo sul volume di hash rate proveniente dal Paese, portando a una diminuzione sostanziale.

Secondo il Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI), al suo apice la Cina deteneva il titolo di più grande hub di crypto-mining al mondo, con una quota tra il 65 e il 75% dell’hash rate totale della rete Bitcoin.

La media mensile dell’hash rate globale della Cina è scesa dal 75,5% nel settembre 2019 al 22,3% nel settembre 2021, segnando un calo notevole di oltre il 50%.

Durante le stagioni delle piogge estive in Cina, in alcune regioni è disponibile abbondante energia idroelettrica, il che comporta una riduzione dei costi dell’elettricità.

I miner ne hanno approfittato trasferendo o espandendo le loro attività in regioni con ampie risorse idroelettriche, come il Sichuan.

All’inizio della stagione delle piogge nel 2020, il Sichuan rappresentava il 14,9% della potenza estrattiva totale della Cina, ma questa cifra è salita al 61,1% al suo picco.

Al contrario, lo Xinjiang, che si basa prevalentemente sull’energia da carbone, ha assistito a un calo della sua quota di hashish dal 55,1% all’inizio della stagione delle piogge al 9,6% nel punto più basso dello stesso periodo.

Statistiche sul mining di Bitcoin negli Stati Uniti

Gli Stati Uniti sono il più grande bacino di mining di Bitcoin a livello globale, rappresentando oltre il 38% dell’hash rate della rete globale di BTC.

Da gennaio 2020 a gennaio 2022, gli Stati Uniti hanno registrato un aumento significativo della loro quota globale di mining, passando dal 4,5 al 37,8%.

In particolare, la Georgia ha registrato la quota più alta di hash rate negli Stati Uniti, con il 30,8% nel dicembre 2021. Il Texas ha conquistato il secondo posto con l’11,2%, mentre il Kentucky si è assicurato un notevole 10,9%, creando un panorama competitivo per il mining di Bitcoin nel Paese.

Con un costo di estrazione di 54.862,05 dollari e un profitto di 24.617,20 dollari, le Hawaii sono lo Stato più costoso per il mining di 1 Bitcoin.

Il seguente grafico mostra la top 10 degli Stati più costosi per il mining di un BTC.

La Louisiana è lo Stato più conveniente, con un costo totale di 14.955,14 dollari e un guadagno di 15.289,71 dollari.

Distribuzione del mining di Bitcoin a livello globale

Lo spostamento del mining dalla Cina ha cambiato la distribuzione globale, facendo sì che altri Paesi, in particolare Kazakistan e Russia, diventassero i principali beneficiari dell’hash rate ridistribuito.

In base ai dati forniti da World Population Review, gli attuali hash rate dei Paesi leader nel mining di Bitcoin, a partire dal 2023, sono:

• Stati Uniti: 35.4%
• Kazakistan: 18,1%
• Russia: 11,23%.
• Canada: 9.55%
• Irlanda: 4.68%
• Malesia: 4.58%
• Germania: 4,48%.
• Iran: 3.1%

Dopo il divieto, molti miner cinesi hanno trasferito le loro operazioni in Kazakistan , grazie alla vicinanza del Paese e alla naturale abbondanza di combustibili fossili.

Nel 2019, i combustibili fossili hanno contribuito all’84% della produzione di elettricità del Kazakistan, mentre l’energia idroelettrica ha rappresentato il 12% e gli impianti solari ed eolici meno del 2%.

Il carbone, proveniente principalmente dalle regioni settentrionali, ha alimentato oltre il 70% della produzione elettrica del Paese.

L’elettricità del Kazakistan è generata da 155 centrali elettriche con diversi modelli di proprietà.

Al 1° gennaio 2022, la capacità installata complessiva delle centrali elettriche in Kazakistan ha raggiunto i 23.957 MW, con una capacità disponibile di 19.004 MW.

Tra settembre 2019 e settembre 2021, il Paese ha registrato una notevole impennata della sua quota di mining di Bitcoin a livello mondiale, passando dall’1,3% a un impressionante 24,3%.

L’attività di mining di Bitcoin in Kazakistan prospera grazie all’economicità e all’efficienza energetica del carbone. Inoltre, i minier seguono un programma rigoroso, lavorando ininterrottamente 12 ore al giorno per un periodo di due settimane, fino a quando un BTC non viene minato con successo.

Tuttavia, secondo un rapporto del media russo Kommersant dell’aprile 2023, la Russia è emersa come il secondo più grande minatore di Bitcoin a livello globale, dopo gli Stati Uniti.

Bitriver, la principale società russa di crypto-mining, ha i suoi data center alimentati da Gazprom Neft, il terzo produttore di petrolio del Paese. Per soddisfare la domanda di elettricità per la produzione di valuta digitale, verrà utilizzato il gas di petrolio come principale fonte di energia.

Sebbene gli Stati Uniti mantengano un vantaggio significativo con una capacità di estrazione di 3-4 gigawatt, la capacità di generazione della Russia ha raggiunto 1 gigawatt nel periodo gennaio-marzo 2023.

Questo spostamento in classifica per la Russia coincide con l’attuazione da parte degli Stati Uniti di misure fiscali e normative sul crypto mining a livello statale e federale, creando un ambiente meno favorevole per il settore.

Costi del mining di Bitcoin vs altre risorse

Oltre ad essere un valido sistema di pagamento, Bitcoin viene spesso definito “oro digitale” grazie alla sua resistenza all’inflazione e alla sua scarsità.

Di conseguenza, è possibile fare un confronto tra il mining di Bitcoin e l’estrazione dell’oro.

Ogni anno vengono estratte circa 3.531 tonnellate di oro, per un volume totale di emissioni pari a 81 milioni di tonnellate di CO2.

Se si confrontano le emissioni di CO2 dell’estrazione di Bitcoin con quelle dell’estrazione dell’oro, risulta evidente che la prima supera la seconda. Tuttavia, è importante notare che questo calcolo include anche le fee di mining, che non esistono nel contesto dell’estrazione dell’oro.

Inoltre, questo paragone non è corretto, poiché l’estrazione dell’oro può essere interrotta, mentre il mining è parte integrante dell’esistenza di Bitcoin.

I costi energetici dell’estrazione dei metalli possono variare in modo significativo a seconda del metallo specifico e del metodo di estrazione. Ad esempio:

• Secondo lo United States Geological Survey (USGS), il consumo energetico per l’estrazione del rame varia da 0,2 a 1,5 gigajoule per tonnellata metrica (GJ/t) di rame prodotto. I tre quarti del rame totale estratto vengono utilizzati in ambito elettrico.
• Per produrre una tonnellata metrica di alluminio sono necessari circa 17.000 chilowattora (kWh) di elettricità. L’energia elettrica necessaria per la produzione di alluminio proviene in genere da centrali termiche, che operano con un’efficienza massima di circa il 30%.

Nel 2021, le aziende elettriche statunitensi e i produttori indipendenti di energia elettrica hanno utilizzato le seguenti quantità medie annue di carbone, gas naturale e combustibili petroliferi per generare un chilowattora (kWh) di elettricità:

• Carbone – 1,12 libbre/kWh
• Gas naturale – 7,36 piedi cubi/kWh
• Liquidi di petrolio – 0,08 galloni/kWh
• Coke di petrolio – 0,82 libbre/kWh

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