USO DE ENERGIA DO BITCOIN EM COMPARAÇÃO COM OUTRAS INDÚSTRIAS PRINCIPAIS
Os dados mostram que o uso de energia do Bitcoin representaria apenas um erro de arredondamento nas indústrias de construção, transporte ou saúde.
Esta é uma tradução do texto “BITCOIN’S ENERGY USE COMPARED TO OTHER MAJOR INDUSTRIES“, do Hass McCook, publicado na Bitcoin Magazine no dia 10 de agosto de 2021.
Tradução por Leta.
Com a palavra, o autor:
Como engenheiro civil que ainda trabalha na indústria da construção em tempo integral, o crescente ecossistema Bitcoin não é um ambiente onde eu possa facilmente causar qualquer impacto significativo em termos de desenvolvimento tecnológico ou codificação. Dito isso, há várias habilidades de engenharia civil que são transferidas para o espaço Bitcoin, principalmente, análise ambiental e forte conhecimento do ambiente construído e mineração de commodities tradicionais, que é onde inicialmente encontrei meu nicho no espaço Bitcoin em 2014.
Se você está se perguntando por que eu apenas comparei o Bitcoin com bancos, ouro e o complexo industrial militar, e não mais indústrias e setores como meu próprio setor de construção civil, ou mesmo saúde ou transporte (rodoviário, ferroviário, aéreo e mar), então hoje é o seu dia de sorte! Vamos dar uma olhada em alguns dados sobre todos os itens acima
QUANTA ENERGIA ESTÁ CONSUMINDO O BITCOIN?
Para o contexto, no momento da escrita, o Cambridge Bitcoin Energy Consumption Index (CBECI) estima o uso anual de energia do Bitcoin em 79 terawatts horas (TWh).
A próxima questão é a intensidade do carbono. Em um artigo anterior, calculei a intensidade do carbono da rede Bitcoin em cerca de 420 gramas de CO₂ por quilowatt-hora (kWh) com base nos dados do “3rd Global Cryptoasset Benchmarking Study” de Cambridge. No entanto, isso foi muito antes do êxodo da mineração chinesa acontecer em junho e julho de 2021, quando quase metade de toda a rede desconectou suas plataformas movidas a carvão.
A Figura 17 desse relatório (página 27), mostrada abaixo como Figura Um, demonstra as fontes de energia típicas para mineradores em todo o mundo.
A China agora está fora de cena, e novos dados do Bitcoin Mining Council (BMC) (figura dois) mostram que mais de dois terços dos membros, representando quase um terço da taxa de hash da rede, estão sendo alimentados por fontes de energia de emissões, e que a mineração global de Bitcoin está agora estimada para receber 56% de suas necessidades de energia de fontes sustentáveis (solar, eólica, hídrica, nuclear, geotérmica e outras “renováveis”).
Para esse fim, ofereço um novo perfil de mineração global e um valor de intensidade de carbono de 280 gramas de CO₂ por kWh, usando minha metodologia original apresentada neste artigo anterior (ver seção um sobre mix de energia) com base no mix de geração assumido abaixo, e no 50º percentil de intensidade de carbono do IPCC (ver página 190). A queda dramática é o resultado da mudança de uma grande proporção da rede do carvão para o gás, cortando a intensidade do carbono do Bitcoin em um terço.
Como pode ser visto, desde o êxodo chinês, a intensidade de carbono do Bitcoin caiu em um terço, de 419 para 280, principalmente como resultado da mudança do carvão para o gás natural muito mais limpo. A comparação do Bitcoin com a produção de energia primária global mostra que o Bitcoin tem menos da metade da intensidade do carbono e, quando comparado com a rede mundial, é mais de 40% menos intenso do carbono.
Então! Agora que sabemos que a intensidade de carbono do Bitcoin é 280 g de CO₂ por kWh (ou 0,28 megatoneladas [Mt] de CO₂ por TWh), e que o Bitcoin usa 79 TWh por ano, podemos rapidamente chegar a um número de emissões de 22,1 Mt CO₂ por ano.
USO DE ENERGIA DO BITCOIN EM COMPARAÇÃO COM A CONSTRUÇÃO
A Aliança Global das Nações Unidas para a Construção (Global ABC) fornece dados detalhados sobre o setor de construção em seu “Relatório de Status Global para a Construção” anual. A figura abaixo vem da iteração de 2020 de seu relatório e é baseada em dados do relatório “Estatísticas e Balanços de Energia Mundial” da Associação Internacional de Energia (IEA) (acesso pago) e “Perspectivas de Tecnologia de Energia” (gratuito).
O relatório “Perspectivas de Tecnologia de Energia” afirma que “o uso de energia primária em todo o mundo atingiu 14.400 milhões de toneladas de óleo equivalente (Mtep) em 2019” (página 36), e que havia 33 gigatoneladas (Gt) de gases de efeito estufa (GEE) ligados aos fósseis geração de energia de combustível globalmente em 2019 (página 49), com previsão de cair para 30,6 Gt em 2020 devido ao COVID (página 50). Os GEEs também são produzidos pela geração de energia não fóssil, e as emissões mundiais totais de CO₂ em 2019 foram de 36.440 (Mt).
Para ser conservador, assumirei que a ONU está considerando a figura de 33 Gt. Para tanto, 38% das emissões equivalem a 12.540 MtCO₂. O ABC Global da ONU afirma que “O consumo de energia final global para a construção civil foi de aproximadamente 130 EJ [exajoules] [cerca de 36111 TWh], o que é cerca de 30% do consumo final total, e mais 21 EJ [cerca de 5833 TWh] para construções ou 5% da demanda total”(pág. 20).
Então, a partir das figuras acima, quais números podemos desenhar? Primeiro, vamos estabelecer as unidades uniformes de “terawatt-hora (TWh)” para uso de energia e “megatons de CO₂ equivalente” (MtCO2e) para emissões de carbono — eu gostaria que todas as várias agências ambientais e de energia fizessem o mesmo! Para isso, 1 megatonelada de óleo equivalente (Mtep) é igual a 11,63 TWh, 1 unidade térmica britânica (BTU) é igual a 293,07 TWh e 1 EJ é igual a 277,777 TWh.
É aqui que fica um pouco confuso e que as comparações e debates não são úteis — os dados ambientais “oficiais” são sempre opacos, inconsistentes e às vezes enganosos. No mesmo relatório, a IEA especifica que o fornecimento de energia primária foi de 14.400 Mtep, ou 167.472 TWh. Mais tarde, na página 159, diz: “[Operar] o setor de construção civil — incluindo residências, escritórios, lojas, hotéis, escolas e outros locais públicos e comerciais [mas não incluindo a construção dessas instalações] — hoje responde direta e indiretamente por 30 % da energia final consumida em todo o mundo, ou cerca de 3.100 Mtep, incluindo quase 55% do consumo global de eletricidade.”
Observe a diferença sutil? Começa com números de produção, mas muda para números de consumo para uma narrativa mais forte — quanto maior o número, maior o mal. 3.100 Mtep é apenas 36.053 TWh, o que representa apenas 21,5% da produção global de energia. Se você está fazendo as contas de cabeça e se perguntando como o setor de construção usa 21,5% da energia produzida no mundo, mas, ao mesmo tempo, 30% da energia consumida no mundo, você estaria 100% correto ao concluir que quase um — um terço do que produzimos não é consumido e simplesmente vai para o lixo
Para ser preciso, no relatório “Key World Energy Statistics 2020” da IEA, ele mostrou que apenas 9.938 Mtep de energia foram consumidos (página 34) de 14.282 Mtep fornecidos (página seis) — 30,41%, 4.344 Mtep, ou 50.520 TWh, é desperdiçado. Quando o desperdício por si só pode fornecer energia ao Bitcoin mais de 639 vezes, é nesse ponto que todo o debate sobre o consumo de energia do Bitcoin deve morrer, mas, infelizmente, nós suportamos.
Desculpe sair do caminho! Aqui estão os números que eu prometi a vocês antes, mas não como porcentagens do consumo mundial, mas como números brutos:
- Construções não residenciais: 9.330 TWh
- Construções residenciais: 26.481 TWh
- Construção de pontes, estradas e infraestruturas em geral: 5.833 TWh
- Uso total de energia do setor: 40.830 TWh
- Bitcoin: 79TWh, ou 0,19% da indústria de construção
- Emissões totais do setor: 12.735 MtCO2
- Bitcoin: 22,1 Mt CO2 ou 0,18% da indústria de construção
- Intensidade de carbono do setor: 330,6 g por kWh (cerca de 20% mais intenso que o Bitcoin)
USO DE ENERGIA DO BITCOIN EM COMPARAÇÃO COM A INDÚSTRIA DE TRANSPORTE
Mais uma vez, os dados aqui nos falham um pouco. Você esperaria que a IEA, uma agência focada em energia, fornecesse dados detalhados sobre coisas como consumo de energia na indústria de transporte. Infelizmente, o melhor que eles podem fazer por nós é fornecer as emissões de carbono para subsetores específicos e um valor geral de energia de “28% da energia mundial” (cerca de 32.600 TWh).
Embora isso seja provavelmente muito importante para um ambientalista saber, seria bom ter dados de TWh também, mas estou divagando. Aqui estão os dados de emissões do setor de transporte, em MtCO₂, com o tamanho do subsetor da indústria mostrado como uma porcentagem, entre colchetes:
- Veículos rodoviários de passageiros (incluindo ônibus): 3.643 (45%)
- Veículos rodoviários de carga: 2.406 (29,7%)
- Frete: 858 (10,6%)
- Aviação: 937 (11,6%)
- Ferroviário: 78 (1,0%)
- Outros: 174 (2,1%)
- Emissões totais: 8.096 Mt CO2
- Bitcoin: 22,1 Mt CO2, ou 0,28% da indústria de transporte
Em termos de números de energia mais concretos, a U.S. Energy Information Agency (EIA) apresentou os seguintes números na página 127 de seu “2016 International Energy Outlook”, mostrados abaixo como figura seis.
O EIA também forneceu algumas informações de subsetor na página 131 de seu “2016 International Energy Outlook,” e mostra que a porcentagem de consumo de energia e a porcentagem de emissões são bastante semelhantes. Por exemplo, os veículos rodoviários são responsáveis por 46% do uso de energia no transporte e 45% das emissões. O transporte aéreo é responsável por cerca de 12% do uso de energia e 11,6% das emissões. Isso se deve ao fato de a maioria dos combustíveis de petróleo ter impactos muito semelhantes entre si, o que será explicado em mais detalhes no final desta seção.
Usando os índices acima e um uso total de energia do setor de 118 BTU em 2020, ou 34.582 TWh, temos o seguinte:
- Veículos rodoviários leves de passageiros: 15.424 TWh (44,6%)
- Transporte aéreo: 4.046 TWh (11,7%)
- Ônibus: 1.321 TWh (3,8%)
- Outro transporte: 859 TWh (2,5%)
- Veículos rodoviários de carga (veículos pesados e outros caminhões): 8.059 TWh (23,3%)
- Transporte marinho: 4.063 TWh (11,7%)
- Ferrovia: 793 TWh (2,3%)
- Consumo total de energia: 34.582 TWh
- Bitcoin: 79 TWh, ou 0,23% da indústria de transporte
- Intensidade de carbono do setor: 234 g CO2 por kWh (cerca de 16% menos intenso do que Bitcoin, 50% menos intenso do que a rede mundial)
Não é uma coisa boa de se reconhecer, mas se você estiver carregando seu Tesla na rede elétrica movida a gás natural dos EUA, ou na rede média mundial um pouco mais verde, ou basicamente qualquer coisa diferente de seus próprios painéis solares de telhado, você estaria causando 50% menos danos ao meio ambiente ao dirigir um veículo de combustão interna. Acabamos de calcular a intensidade de carbono do transporte movido a combustível fóssil em 234 g CO₂ por kWh com base nas emissões e dados de energia da EIA e IEA (juro por Deus, eles fazem isso com suas siglas de propósito!). Aqui, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA, Environmental Protection Agency) mostra que a maioria dos produtos de petróleo (incluindo combustível para aviação, gasolina e diesel) tem uma intensidade de carbono de cerca de 65 kg CO₂ por mmBTU a 75 kg CO₂ por mmBTU, ou cerca de 222 g CO₂ por kWh para 256 g CO₂ por kWh — o que nos dá uma forte validação de nosso número calculado da indústria de transporte de 234 g CO₂ por kWh.
USO DE ENERGIA DO BITCOIN EM COMPARAÇÃO COM A INDÚSTRIA DE SAÚDE
Não importa o quão polêmico seja um tópico, se houver dados sobre seu uso de energia, estou aqui para fornecê-los a você.
Um artigo amplamente citado no “European Journal Of Public Health” em setembro de 2020, “Health Care’s Climate Footprint: The Health Sector Contribution And Opportunities For Action”, mostra que, globalmente, a pegada climática da saúde é equivalente a 4,4% da rede global emissões, com base em dados detalhados de 43 países, incluindo os três principais emissores, os EUA, a UE e a China, que são responsáveis por mais da metade da pegada de carbono total da saúde. O valor de 4,4% é uma média, claro, com uma análise publicada pelo Lancet, observando que a saúde foi responsável por apenas 3% das emissões no Reino Unido, mas por 10% das emissões nos EUA e 7% na Austrália.
Mas 4,4% das emissões globais não correspondem necessariamente a 4,4% do uso global de energia, como acabamos de ver na construção civil (35% da energia versus 38% das emissões — principalmente graças à alta intensidade do aço e do cimento produção) e indústrias de transporte (28% da energia contra 22% das emissões — principalmente graças à intensidade de carbono muito menor dos combustíveis líquidos em veículos, navios e aeronaves em relação ao uso de combustíveis fósseis para geração elétrica).
Um estudo concluiu que instalações de saúde (hospitais, clínicas de clínica geral, etc.) nos EUA consomem 210 TWh de energia por ano, o que é 10,3% do consumo total de energia no setor de construção comercial dos EUA. Outro artigo do Lancet, desta vez no National Health Service (NHS) do Reino Unido, mostra que as emissões da energia usada na construção civil representam apenas 10,1% das emissões totais do sistema de saúde, conforme mostrado na figura nove abaixo. A cadeia de suprimentos e serviços comissionados representam outros 66%; viagens pessoais, de frota e de negócios outros 13,6%; e os 10,3% restantes são provenientes de gases anestésicos, água e resíduos. Estes não diferem dos números internacionais que mostram que a cadeia de abastecimento é responsável por 71% das emissões.
Mas isso ainda não nos leva à resposta que estamos procurando: quanta energia a saúde usa? Já sabemos que o transporte e a energia térmica são muito menos “intensos em carbono” do que a energia elétrica gerada por combustíveis fósseis (cerca de 250 g CO₂ / kWh versus 500 g CO₂ por kWh a 1.000 g CO₂ por kWh, respectivamente), então o melhor que podemos fazer é assumir uma grade média mundial de 487 g CO₂ por kWh para todos os itens não relacionados a viagens e 250 g CO₂ por kWh para itens relacionados ao transporte. Quando fazemos isso, alcançamos um total de 3.716 TWh de energia a partir de uma base de emissões de 1.603 Mt CO₂ (ou seja, 4,4% das emissões mundiais de 36.440 Mt CO₂), a uma intensidade média de carbono de 431 g CO₂ por kWh. Esta figura mostra que a saúde depende mais da rede em seu uso de energia do que de combustíveis líquidos para transporte e transporte. Em contraste, o Bitcoin usa apenas 2,1% dessa energia, emite apenas 1,4% do CO₂ e é mais de 35% menos intenso em carbono.
REVISANDO O USO DE ENERGIA DO BITCOIN EM COMPARAÇÃO COM FINANÇAS, OURO E COMPLEXO MILITAR-INDUSTRIAL
OURO
De acordo com meu artigo anterior, a repartição da indústria de mineração de ouro, excluindo o refino adicional de ouro para uso industrial, é a seguinte:
- Consumo total de energia: 265 TWh
- Bitcoin: 79 TWh, ou 29,8% das indústrias de mineração de ouro e joalheria
- Emissões totais: 145 MtCO2
- Bitcoin: 22,1 Mt CO2, ou 15,2% das indústrias de mineração de ouro e joalheria
- Intensidade de carbono do setor: 547 g por kWh (cerca de 95% mais intenso do que Bitcoin)
FINANÇAS E SEGUROS
De acordo com meu artigo anterior, descobrimos que o setor financeiro emitiu 1.368 Mt CO₂ por ano, usando a ajuda do modelo CoolClimate Network (CCN) da Universidade da Califórnia, Berkeley (UCB). Embora não forneça explicitamente uma figura para o uso de energia, fornece uma grande divisão de onde vêm as emissões. Conforme mostrado na figura 10 abaixo, 80% das emissões vieram de transporte, com 20% indo para instalações e compras. Usando a mesma abordagem que fizemos com a saúde anteriormente, assumiremos uma intensidade de carbono de 250g CO₂ por kWh para viagens e 487g CO₂ por kWh (ou seja, “a rede mundial”) para aquisições e instalações.
Os dados de energia resultantes são as seguintes:
- Transporte: 4.377 TWh (88,6%)
- Instalações: 309 TWh (6,3%)
- Aquisições: 253 TWh (5,1%)
- Consumo total de energia: 4.939 TWh
- Bitcoin: 79 TWh, ou 1,6% dos setores de finanças e seguros
- Emissões totais: 1.368 MtCO2
- Bitcoin: 22,1 Mt CO2, ou 1,6% dos setores financeiro e de seguros
- Intensidade de carbono do setor: 277 g por kWh (cerca de 1% menos intenso que o Bitcoin)
COMPLEXO INDUSTRIAL MILITAR
Conforme um artigo anterior, vimos que o complexo industrial militar global foi responsável por cerca de 5% das emissões globais de GEE, ou cerca de 2.500 MtCO₂ e por ano. Mais uma vez, enfrentamos o problema das emissões versus energia, mas, felizmente, temos transparência suficiente nos dados para fazer estimativas válidas. Sabemos que o uso de combustível é responsável por cerca de 11% do uso de energia, instalações por cerca de 6% e os 83% finais provenientes da indústria militar de quase US $2 trilhões em 2020. Sabemos até que os 57 Mt CO₂ emitidos pelo Departamento de Defesa dos EUA vieram de 207,45 TWh de uso de energia, ou seja, uma intensidade de carbono de cerca de 270g CO₂ por kWh — impulsionado principalmente pelo uso de combustível em vez de eletricidade.
Os setores industrial e de manufatura são muito mais movidos por compras e instalações do que o setor financeiro, que é predominantemente movido por pessoas e viagens. O transporte é responsável por 80% do uso de energia do setor financeiro. Na indústria de transformação, está mais próximo de apenas 25%. Portanto, temos o seguinte:
- Uso de combustível / transporte militar: 275 Mt CO2, 1.100 TWh
- Uso de instalações militares: 150 Mt CO2, 308 TWh
- Uso de combustível / transporte da indústria militar: 525 Mt CO2, 2.100 TWh
- Uso de instalações e aquisições da indústria militar: 1.550 Mt CO2, 3.183 TWh
- Consumo total de energia: 6.691 TWh
- Bitcoin: 79 TWh, ou 1,18% do complexo militar-industrial
- Emissões totais: 2.500 MtCO2
- Bitcoin: 22,1 Mt CO2, ou 0,88% do complexo militar-industrial
- Intensidade de carbono do setor: 374 g CO2 por kWh (cerca de 33% mais intenso do que Bitcoin)
CONCLUSÕES
Como sempre, os números falam por si, e vou deixar a figura abaixo contar a história:
Algumas observações: os números acima não são mutuamente exclusivos — na prática, o uso de energia do setor de construção é espalhado para a maioria dos outros setores, como é o caso com os vários setores de transporte. Muitas das figuras acima são submetidas a engenharia reversa a partir de uma série de fontes “autorizadas”, embora contraditórias.
A principal conclusão deve ser que o Bitcoin é um erro de arredondamento no esquema global das coisas e, do ponto de vista da intensidade do carbono, tem significativamente menos emissões por quilowatt do que o mercado financeiro, construção, saúde, indústria ou militares, e só vai melhorar mais no tempo. Minha previsão ainda está de pé: a intensidade de carbono do Bitcoin irá de 280 g CO₂ por kWh hoje, para cerca de 100 g em 2026 e zero em 2031, e talvez, finalmente, terminaremos com este debate.
