Il consumo energetico di Ethereum
Ethereum è una blockchain ecologica. Il meccanismo di consenso di proof-of-stake di Ethereum utilizza gli ETH invece dell'energia, per proteggere la rete. Il consumo energetico di Ethereum è approssimativamente pari a 0,0026 TWh/anno(opens in a new tab), sull'intera rete globale.
La stima del consumo energetico per Ethereum proviene da uno studio del CCRI (Istituto di Valutazione Carbonica Cripto)(opens in a new tab). Hanno generato stime dettagliate del consumo energetico e dell'impronta carbonica della rete di Ethereum (vedi lo studio(opens in a new tab)). I membri del CCRI hanno misurato il consumo di energia elettrica di diversi nodi con varie configurazioni hardware e software del client. Il consumo energetico annuale stimato della rete di 2.601 MWh (0,0026 TWh), corrisponde alle emissioni carboniche annuali di 870 tonnellate di CO2e, applicando i fattori di intensità carbonica specifici a livello regionale. Questo valore cambia quando i nodi accedono a e abbandonano la rete: è possibile tenerne traccia utilizzando una stima media di 7 giorni, dall'Indice di Sostenibilità delle Reti Blockchain di Cambridge(opens in a new tab) (utilizzano un metodo lievemente differente per le loro stime, i dettagli sono disponibili sul loro sito).
Per contestualizzare il consumo energetico di Ethereum, confrontiamo le stime annualizzate per alcuni altri settori. Ciò ci aiuta a meglio comprendere se la stima per Ethereum sia alta o bassa.
Il grafico precedente mostra il consumo energetico annuale stimato in TWh/anno per Ethereum, rispetto a svariate altre industrie. Le stime fornite provengono da informazioni disponibili pubblicamente (ultimo accesso a maggio 2023), con collegamenti alle fonti disponibili nella seguente tabella:
| Consumo energetico annuo (TWh) | Confronto con Ethereum PoS | Fonte | |
|---|---|---|---|
| Centri elaborazione dati globali | 200 | 77,000x | fonte(opens in a new tab) |
| Estrazione dell'oro | 131 | 50,000x | fonte(opens in a new tab) |
| Bitcoin | 131 | 50,000x | fonte(opens in a new tab) |
| Ethereum PoW | 78 | 30,000x | fonte(opens in a new tab) |
| Youtube (solo diretto) | 12 | 4600x | fonte(opens in a new tab) |
| Videogiochi negli Stati Uniti | 34 | 13.000x | fonte(opens in a new tab) |
| Netflix | 0,451 | 173x | fonte(opens in a new tab) |
| PayPal | 0,26 | 100x | fonte(opens in a new tab) |
| AirBnB | 0,02 | 8x | fonte(opens in a new tab) |
| Ethereum PoS | 0,0026 | 1x | fonte(opens in a new tab) |
È complicato ottenere stime accurate per il consumo energetico, specialmente quando ciò che viene misurato ha una catena di fornitura complessa o dettagli di distribuzione che ne influenzano l'efficienza. Considera Netflix o YouTube come esempi. Le stime del loro consumo energetico variano a seconda del fatto che includano esclusivamente l'energia utilizzata per mantenere i loro sistemi e fornire contenuti agli utenti (consumo diretto) o includano il consumo necessario a produrre i contenuti, gestire gli uffici operativi, pubblicizzare, ecc. (consumo indiretto). L'utilizzo indiretto potrebbe anche includere l'energia necessaria per consumare i contenuti sui dispositivi dell'utente finale, quali TV, computer e dispositivi mobili, che a loro volta dipendono dai dispositivi utilizzati.
Esiste una discussione su questo problema su Carbon Brief(opens in a new tab). Nella tabella precedente, il valore riportato per Netflix include i loro utilizzi diretti e indiretti auto-segnalati. YouTube fornisce soltanto una stima del proprio consumo diretto, pari a circa 12 TWh/anno(opens in a new tab).
La tabella e il grafico precedenti, inoltre, includono confronti con Bitcoin e l'Ethereum di proof-of-work. È importante notare che il consumo energetico delle reti di proof-of-work non è statico ma cambia quotidianamente. Il valore utilizzato per Ethereum proof-of-work proviene da poco prima della Fusione al proof-of-stake, come previsto da Digiconomist(opens in a new tab). Altre fonti, come l'Indice di Sostenibilità delle Reti Blockchain di Cambridge(opens in a new tab), stimano il consumo energetico come molto inferiore (più vicino a 20 TWh/anno). Anche le stime per i consumi energetici di Bitcoin variano ampiamente a seconda delle fonti, ed è un argomento che attira molti dibattiti(opens in a new tab) articolati, non soltanto sulla quantità di energia consumata, ma anche sulle fonti di tale energia e la correlata etica. Il consumo energetico non è per forza associato all'impronta ambientale, poiché progetti differenti potrebbero utilizzare fonti energetiche diverse, ad esempio una percentuale maggiore o minore di rinnovabili. Ad esempio, l'Indice di Consumo Energetico di Bitcoin di Cambridge(opens in a new tab), indica che la domanda della rete di Bitcoin potrebbe essere teoricamente alimentata da gas o elettricità che andrebbero altrimenti persi in trasmissione e distribuzione. Il percorso di Ethereum verso la sostenibilità è stato quello di sostituire la parte ad alto consumo energetico della rete, con un'alternativa ecosostenibile.
Puoi sfogliare le stime sui consumi energetici e le emissioni carboniche per molti settori sul sito dell'Indice di Sostenibilità delle Reti Blockchain di Cambridge(opens in a new tab).
Stime per transazione
Molti articoli stimano il dispendio energetico "per transazione" delle blockchain. Questo dato può essere fuorviante perché l'energia necessaria per proporre e convalidare un blocco è indipendente dal numero di transazioni al suo interno. Un'unità di spesa energetica per transazione implica che un minor numero di transazioni comporti una minore spesa energetica e viceversa, ma non è così. Inoltre, le stime per transazione sono molto sensibili al modo in cui viene definita la portata di trasmissione delle transazioni di una blockchain, e la modifica di questa definizione può essere manipolata per far sembrare il valore maggiore o minore.
Ad esempio, su Ethereum, la portata di trasmissione delle transazioni non è solo quella del livello base, ma è anche la somma delle portate di trasmissione delle transazioni di tutti i relativi rollup di "livello 2". I livelli 2 non sono generalmente inclusi nei calcoli, ma è probabile che tenere conto dell'energia aggiuntiva consumata dai sequenziatori (poca) e del numero di transazioni che elaborano (molte) contribuirebbe a una riduzione drastica delle stime per transazione. Questo è uno dei motivi per cui il confronto del consumo energetico per transazione tra le varie piattaforme può essere fuorviante.
Il debito di carbonio di Ethereum
Il dispendio energetico di Ethereum è molto basso, ma non è sempre stato così. Originariamente Ethereum utilizzava la proof-of-work, che aveva un costo ambientale molto più elevato dell'attuale meccanismo proof-of-stake.
Fin dall'inizio, Ethereum ha pianificato d'implementare un meccanismo di consenso basato sulla proof-of-stake, ma per farlo senza sacrificare la sicurezza e la decentralizzazione sono stati necessari anni di ricerca e sviluppo mirati. Dunque, per avviare la rete è stato usato un meccanismo proof-of-work. La proof-of-work richiede che i minatori utilizzino il processore del proprio dispositivo per calcolare un valore, spendendo energia nel processo.
Il CCRI stima che La Fusione abbia ridotto il consumo energetico annualizzato di Ethereum per oltre il 99,988%. Similmente, l'impronta di carbonio di Ethereum è stata ridotta approssimativamente del 99,992% (da 11.016.000 a 870 tonnellate di CO2e). Per mettere tutto questo in prospettiva, la riduzione delle emissioni equivale a passare dall'altezza della Torre Eiffel a un piccolo personaggio giocattolo in plastica, come illustrato nell'immagine precedente. Di conseguenza, il costo ambientale della protezione della rete è ridotto drasticamente. Al contempo, si ritiene che la sicurezza della rete sia aumentata.
Un livello d'applicazione ecologico
Sebbene il consumo di energia di Ethereum sia molto basso, esiste una consistente community di finanza rigenerativa (ReFi), in crescita e molto attiva, che sviluppa su Ethereum. Le applicazioni ReFi usano i componenti della DeFi per creare applicazioni finanziarie aventi esternalità positive a beneficio dell'ambiente. La ReFi è parte di un più ampio movimento "solarpunk"(opens in a new tab), strettamente allineato con Ethereum e che mira a conciliare progresso tecnologico e gestione ambientale. La natura decentralizzata, senza permessi e componibile di Ethereum lo rende il livello di base ideale per le comunità ReFi e solarpunk.
Piattaforme di finanziamento di beni pubblici web3 native come Gitcoin(opens in a new tab) conducono raccolte fondi climatiche per promuovere uno sviluppo consapevole dell'ambiente sul livello di applicazione di Ethereum. Grazie allo sviluppo di queste iniziative (e di altre, ad esempio DeSci), Ethereum sta diventando una tecnologia positiva dal punto di vista ambientale e sociale.
Letture consigliate
- Indice di Sostenibilità delle Reti Blockchain di Cambridge(opens in a new tab)
- Relazione della Casa Bianca sulle blockchain proof-of-work(opens in a new tab)
- Ethereum Emissions: A Bottom-up Estimate(opens in a new tab) (Emissioni di Ethereum: Una stima bottom-up) - Kyle McDonald
- Ethereum Energy Consumption Index(opens in a new tab) - Digiconomist (Indice del consumo energetico di Ethereum)
- ETHMerge.com(opens in a new tab) - @InsideTheSim(opens in a new tab)
- La Fusione - Implicazioni sul consumo elettrico e sull'impronta carbonica della rete Ethereum(opens in a new tab) - CCRI
- Consumo energetico di Ethereum(opens in a new tab)