Por qué Bitcoin es el futuro de nuestra red energética

Aquí va un artículo completo y fácil de leer basado en mi reciente Hilo de Twitter, parte uno sobre Bitcoin y el futuro nuclear de nuestra red energética. En la primera parte, analizo las narrativas sobre los mercados energéticos en general y el uso de energía de Bitcoin, cubro algunos hechos e ideas de la industria y ofrezco algunas de mis opiniones personales en el camino para una lectura agradable.

Pero antes de comenzar, quiero proporcionar mis propios antecedentes, ya que son relevantes para el tema de hoy. Soy ingeniero químico de grado (BS y MS) y he trabajado como ingeniero líder en el espacio de tecnología nuclear avanzada durante los últimos años, por lo que este tema se siente como en casa.

Quiero dar un reconocimiento por adelantado a algunas de las referencias que uso y cito a continuación. Ninguno es más grande o mejor que Lyn alden - Tomo gráficos e información de su reciente boletín para cubrir una parte de este hilo, todos deberían ir a leerlo. esta página.

Los otros recursos que citaré son los siguientes (sin ningún orden en particular):

1. "Informe del Consejo Minero de Bitcoin del segundo trimestre de 2
2. Documento de Square sobre el uso de energía de Bitcoin
3. "Sólo los fuertes sobreviven ”por Allen Farrington

Habiendo aclarado esto, empecemos por lo básico. ¿Cuál es la innovación en Bitcoin? Aquí hay una lista que me gusta, tomada del artículo reciente de Farrington: =

1. El algoritmo de prueba de trabajo
2. El ajuste de dificultad
3. La unidad monetaria nativa que puede emerger de manera endógena
4. Socialmente, la innovación es un libro mayor distribuido inmutable e inalcanzable.

Para lograr esto, Bitcoin necesita tener un vínculo con el mundo físico: la energía. El gasto energético es el vínculo entre el mundo real y el mundo digital. Henry Ford propuso esto en 1921, tener una moneda respaldada por energía para el mundo.

Ford propuso el siguiente criterio de diseño para una moneda universal que liberaría al mundo en 1921:

1. Respaldado por la energía
2. Inconfiscable
3. Suministro fijo
4. Fuera del control del gobierno

No había nada que cumpliera con estos criterios de diseño antes, hasta que apareció bitcoin. Bitcoin es un gran avance en ingeniería. Resultará ser el mayor invento / descubrimiento de la historia de la humanidad una vez que los humanos logremos su brillantez. Lo trato como similar al descubrimiento del fuego por los primeros humanos que impulsó la civilización.

Michael Saylor cubrió esto con Robert Breedlove en el programa de este último. Pasó por descubrimientos humanos que fueron cruciales para el avance de la civilización en su conjunto y puso a Bitcoin en ese soporte.

Ahora que lo hemos eliminado de nuestro camino, analicemos primero la energía y pongamos el uso de energía de Bitcoin en términos relativos al consumo total de energía del mundo. El mundo utiliza un poco más de 173,000 teravatios hora (TWh) de energía por año. ¿Es esa toda la energía accesible para nosotros los humanos?

No. Eche un vistazo a continuación como el consumo de energía de EE. UU. En 2020, por ejemplo. De los 92.9 quads de energía disponibles, solo 30.6 quads se utilizan para servicios energéticos. Entonces, casi dos tercios es energía rechazada por múltiples razones. Si nos volvemos más eficientes, podemos extraer mucho más.

Además, hay muchas más fuentes de energía conectadas y en las que se está trabajando, lo que aumenta aún más las fuentes de suministro de energía disponibles. Entonces, en pocas palabras, se está utilizando una cantidad decente de energía, se está desperdiciando mucho y más en línea.

Ahora, ¿cuánto se utiliza el gasto energético de Bitcoin para mantener el consenso de prueba de trabajo? Según la Universidad de Cambridge, la tasa de consumo de energía anualizado (pico) de Bitcoin es de alrededor de 103 TWh actualmente, y llegó a 190 TWh a principios de año, debido al éxodo de la minería de bitcoins de China este año.

¿Cuánto son 103 TWh en comparación con 173,000 TWh? Eso es 0.06%. Eso es todo. Incluso si toma los 190 TWh de principios de año, sigue siendo solo alrededor del 0.1%. Entonces, Bitcoin usa solo una décima parte del 1% de la energía total del mundo. Eso es todo. Vamos a aclarar este hecho.

El uso de energía de Bitcoin es simplemente un error de redondeo relativo al uso de energía global. Los científicos que generalmente obtienen cifras de uso de energía para el mundo pueden perder fácilmente entre un 1% y un 2% en cualquier dirección, y estamos hablando de una décima parte de eso aquí. Simplemente muy poco.

¿El uso de energía de Bitcoin aumentaría con el tiempo? Si. Si bitcoin logra convertirse en la "moneda energética" del mundo, su gasto energético debe aumentar para defender el consenso de la prueba de trabajo y la red. Si su valor para los humanos aumenta, también aumentaría su uso de energía.

Pero la energía de Bitcoin siempre será un error de redondeo en relación con las cifras de consumo de energía global. Repasaremos las matemáticas más adelante, pero su uso de energía no excederá su utilidad a largo plazo (por grande o pequeña que sea con el tiempo). Alden cubrió esto en su artículo citado anteriormente de manera asombrosa.

Ahora, ¿qué te dicen los principales medios de comunicación? Vea a continuación un extracto revelador. Ves este tipo de mensajes todo el tiempo. Acabamos de establecer anteriormente que no son ciertos en absoluto. En todo caso, Bitcoin usa muy poca energía para su utilidad relativa para el mundo actual, como estableceremos a continuación. Los principales medios de comunicación te están engañando.

Antes de sumergirnos en algunas de las matemáticas de la energía, señalemos algunas de las utilidades de bitcoin para el mundo actual. Bitcoin ofrece:

1. Un activo duro de suministro fijo que proporciona una reserva de valor / riqueza.
2. Derechos de propiedad privada inconfundibles
3. Un medio de intercambio peer-to-peer resistente a la censura, sin permiso
4. La red monetaria más descentralizada fuera del control de cualquier autoridad central o estado nacional (resistente a los ataques)
5. La mejor forma de activo al portador (garantía prístina)
6. Una red de pagos global sin fricciones, sin fronteras, instantánea, de bajo costo (a través de Lightning Network, una solución de Capa 2 construida sobre Bitcoin)

¿Crees que algo con esas propiedades, la forma más dura de dinero respaldada por energía, puede tener alguna forma de utilidad para los humanos en el futuro en el mundo en el que vivimos hoy? Si la respuesta es sí (que espero que sea), el 0.1% del consumo energético mundial no es nada y es fácilmente justificable.

Pasemos entonces a algunas de las matemáticas energéticas de Bitcoin. Primero, establezcamos cómo Bitcoin incluso consume energía. ¿Cómo funciona este modelo de consenso de prueba de trabajo? ¿Qué significa minar bitcoins? Como, ¿WTF es todo esto?

Simplemente hablando, la prueba de trabajo de bitcoin está diseñada para producir un "bloque" cada 10 minutos. Un nuevo bloque se produce resolviendo un acertijo matemático, forzándolo mediante trabajo computacional y, por lo tanto, lo adivinaste, electricidad o energía.

El gasto energético es clave para producir bloques y pruebas de trabajo. En cierto modo, Bitcoin está respaldado por energía, gastada para asegurar la red por los mineros que se dedican a producir estos bloques. Aunque no controlan la red, como se demostró en el guerras de tamaño de bloque.

El rompecabezas está diseñado de tal manera que se produce un bloque aproximadamente cada 10 minutos. Si se necesita menos tiempo para producir un bloque, el rompecabezas se vuelve más difícil de resolver, mientras que si se necesita más tiempo para producir un bloque, el rompecabezas se vuelve más fácil. Esta es la innovación de "ajuste de dificultad" que es clave para Bitcoin. Nunca en la historia hemos tenido un activo cuyo suministro sea absolutamente independiente de la demanda, preprogramado, diseñado con precisión y configurado en código, inmutable por cualquier autoridad central.

Ahora, debido al modelo de incentivos integrado en la red, se implementan millones de máquinas para "extraer" bloques de Bitcoin ofreciendo potencia computacional a la red, o "energía". Esto se mide en algo llamado "tasa de hash", que actualmente es de 166 exahashes por segundo (EH / s).

¿Qué obtienen los mineros a cambio de proporcionar esta energía? Obtienen recompensas en bloque, que consisten en dos cosas: el subsidio en bloque y las tarifas de transacción (tx). El subsidio de bloque de Bitcoin sigue un ciclo de reducción a la mitad de cuatro años (algo de lo que quizás haya oído hablar a los analistas de gráficos).

El subsidio de bloque era de 50 bitcoins por bloque cuando comenzó en 2009, y bajó a 25 bitcoins cuatro años después, luego a 12.5 bitcoins cuatro años más después, y recientemente bajó a 6.25 bitcoins el año pasado, en mayo de 2020. Esta es la única forma. puede surgir un nuevo bitcoin, así que piense en el impacto de la oferta.

De repente, la red les dice a los mineros que buscan extraer bitcoins: "Oigan, a partir de hoy solo obtendrán la mitad de lo que solían obtener, y en cuatro años será la mitad de eso y así sucesivamente". Esa es una tremenda cantidad de impacto de oferta para el mercado mismo.

Hemos visto en el pasado que el aumento del precio de bitcoin se ha relacionado con estos "ciclos de reducción a la mitad" debido al impacto inherente de la oferta que lo acompaña. Como dicen algunos, “el número sube” está integrado en el propio modelo de consenso.

Ahora, basta de recompensas mineras. Estábamos hablando del uso de energía, ¿no es así? Si asumimos que la capitalización de mercado de bitcoin en el mercado abierto es cuánto valor está bloqueado en la red, lo que significa que el valor de bitcoin es para nosotros los humanos, entonces podemos calcular el gasto de energía, o en otras palabras, el "gasto de seguridad" (energía ) como un porcentaje de la capitalización de mercado de bitcoin para ver si la red está obteniendo eficiencia energética con el tiempo o no. Cuanto menor es el porcentaje, más eficiente se vuelve la red, simplemente hablando.

Tomemos la recompensa de bloque total, es decir, el subsidio de bloque y las tarifas de transmisión, como un indicador del gasto en seguridad en la red. Esto no es exactamente cierto, ya que el gasto en seguridad es solo el costo de la electricidad o el gasto de energía, que es un porcentaje de esta recompensa. Entonces, esta es de hecho una medida de límite superior.

Como vemos, el gasto anual en seguridad ha aumentado con el tiempo en términos de USD, pero como porcentaje de la capitalización de mercado de bitcoin, ha estado cayendo desde 2011. En la primera mitad de 2021, se situó en menos del 2% del mercado. cap, como Alden señaló en su artículo. Esto es exactamente lo que los analistas no captan.

Bitcoin se está volviendo increíblemente eficiente desde el punto de vista energético con el tiempo. Está usando literalmente fracciones del valor de la red para asegurarla (actualmente al 2%). Hay otra reducción a la mitad en 2024 que reduce el subsidio de bloque a 3.25 bitcoins, y el de 2028 lo llevará a 1.625 bitcoins.

Como puede ver, el gasto en seguridad durante la próxima década seguirá siendo interrumpido por esta reducción a la mitad del subsidio en bloque. Sin duda, una mayor parte del gasto será cubierto por las tarifas de tx en el futuro. La expectativa de Alden es ver el gasto en 0.25% a 1%, dependiendo de los niveles de tarifas de tx.

Aquí hay algunas proyecciones para el gasto en seguridad como porcentaje de la capitalización de mercado de bitcoin en los próximos años. Digamos que bitcoin alcanza $ 1 millón (o alrededor de $ 20 billones de capitalización de mercado) para 2025, y después de 2024, reducir a la mitad el gasto en seguridad ahora se reduce al 0.5%, por lo que es un gasto de $ 100 mil millones. El gasto actual es de $ 16.5 mil millones.

Eso significaría que el uso total de energía de Bitcoin en 2025 sería de aproximadamente 0.6%, o seis veces el uso actual solamente. Y tenga en cuenta que el gasto en seguridad no es exactamente lo mismo que el gasto en energía, que es un porcentaje del mismo y, en segundo lugar, el uso total de energía del mundo también aumentará.

Para una ecuación matemática fácil, todavía estamos por debajo del 1% del uso total de energía mundial para asegurar la red, incluso en un punto en el que $ 20 billones de energía monetaria mundial estarán asegurados en la propia red. Eso es un uso de energía muy bajo para algo de tan gran utilidad, ¿no crees?

Aquí hay una comparación del uso actual de energía de Bitcoin con otras industrias y también con sus emisiones de CO2e. Como hemos revisado los números antes, el uso de energía de bitcoin es un error de redondeo a partir de ahora. Nada que añadir aquí.

Ahora, habiendo establecido los números de uso de energía de Bitcoin, veamos la combinación de energía del uso actual. Según lo informado por el informe del segundo trimestre del Consejo Minero de Bitcoin, la combinación de energía de Bitcoin es la más sostenible que existe y lo es significativamente más que la mayoría de los países.

Los medios de comunicación tradicionales pintan una imagen de que los mineros de bitcoins están compitiendo con otras industrias por la electricidad, como si eso empujara a otra persona a dejar de consumir energía. Esto no es verdad. Los mineros de Bitcoin buscan la fuente de electricidad más barata que existe. ¿Por qué? Porque esa es la mayoría de sus costos operativos diarios de operación de los mineros. Simplemente no pueden competir con los otros mineros a escala global con precios de electricidad de moderados a altos cobrados a los usuarios normales. Entonces, no son sus competidores.

Los mineros de Bitcoin buscan encontrar ineficiencias en la oferta frente a la demanda en los mercados de energía y buscan fuentes de energía subutilizadas o desperdiciadas para obtener una ventaja competitiva sobre otros mineros asegurando un bajo costo de energía. Esta es una caza global en todas partes.

Los seres humanos nunca se han organizado en torno a una fuente de energía, al menos ese no ha sido el principal impulsor de los asentamientos humanos. Por lo general, ves que la energía se transporta y se les trae, en lugar de que se asienten alrededor de la energía.

Los mineros de Bitcoin son inusuales de esta manera. Irán a cualquier lugar donde la energía sea más barata que la mía. Aquí hay algunos fragmentos inusuales sobre ellos:

• Pueden colocarse en la fuente de generación de electricidad.
• Pueden consumir de forma intermitente sin dañar su negocio principal.
• El costo de la energía es como del 80% al 90% del costo de sus operaciones
• Todo lo que necesitan es tierra disponible y una conexión a Internet (celular o satelital).
• Son compradores de cualquier fuente de energía varada, por debajo de los 6 centavos por kilovatio hora (kWh).
• Pueden hacer que los nuevos proyectos energéticos sean económicamente viables

Eso suena como un grupo de personas increíblemente interesante para estudiar un poco más. ¿Quiénes son estos monstruos? ¿Alguna anécdota? Bien, profundicemos un poco más y obtengamos alguna evidencia de este grupo inusual de individuos y por qué los llamo "cazadores de energía varados".

China había sido el país minero más grande durante mucho tiempo hasta 2021 después de la prohibición minera de China y el éxodo masivo de mineros de sus provincias en los últimos meses. La provincia de Sichuan es única. Tiene una tonelada de capacidad hidroeléctrica sobre construida que se desperdicia.

Durante la temporada de lluvias, produce más energía de la que puede utilizar. Entonces, estos mineros chinos de bitcoins acudieron en masa a Sichuan para capturar esa energía varada o desperdiciada para extraer bitcoins. Simplemente porque, sí, hay incentivos para encontrar la energía más barata posible para extraer.

¿Qué pasaría con esta energía si no la hubieran usado para extraer bitcoins? Simplemente se habría desperdiciado. Los mineros de Bitcoin convirtieron esa energía varada en una fuente de ingresos. La mayoría de estos mineros ahora están acudiendo en masa a Occidente a la luz de la prohibición de la minería en China.

Mire la tasa de hash de Bitcoin nuevamente. ¿Ves esa caída masiva de más del 50% en la tasa de hash después de la prohibición de la minería en China? Bueno, adivina qué: casi ha vuelto a estar donde estaba antes. Hable sobre lo resistente que es esta red. No hay un solo punto de falla, ningún país lo controla o lo gobierna.

Aquí hay otro ejemplo: "minería de gas quemado". Muchos campos petroleros han atrapado gas natural asociado con ellos. Por lo general, estos sitios de perforación están lejos y no tienen tuberías conectadas a través de las cuales pueda transportar y vender este gas, incluso en cantidades razonables para vender.

Con los precios del gas natural tan bajos, no tiene sentido invertir en gasoductos o infraestructura relacionada para transportarlos. ¿Así que cuales son las opciones? Ventílelo al aire libre o enciéndalo. La primera opción expulsa metano, la última, CO2. En que cantidades? 1.48 mil millones de pies cúbicos, o 150 TWh según la EIA de EE. UU. Y eso solo en los EE. UU. En 2019, ni siquiera en todo el mundo.

¿Recuerda cuánta energía usa la red Bitcoin hoy? 100 TWh. Por lo tanto, puede alimentar toda la red y más simplemente capturando este gas varado que se quema en su lugar. ¿Sería esto también útil para el medio ambiente? Absolutamente.

Ahora, aquí hay uno excelente, que es mi favorito: el concepto de "Bitcoin como batería de energía". La primera vez que escuché de esto fue de este artículo. Nick Grossman escribió sobre cómo Islandia transporta sus grandes cantidades de energía geotérmica al mundo mediante aluminio. Islandia usa su energía geotérmica renovable, que de otro modo está varada ya que es difícil construir tuberías bajo el Atlántico, fundir aluminio y luego transportar aluminio al mundo. Entonces, de alguna manera, están transportando energía. El aluminio sirve como batería.

Como, ¿qué es incluso una batería de energía? Algo que pueda transportar energía a través del espacio y el tiempo. ¿Bien adivina que? Eso es exactamente lo que es Bitcoin. Y es mucho mejor en eso que literalmente cualquier otra cosa en el mundo. Es la forma más líquida de batería de energía, algo que puede funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana en una forma de batería sin permiso, sin fricción, sin bordes, inconfiscable, resistente, que ahorra energía y densa energía. ¿No sería prudente que Islandia extrajera bitcoins en lugar de usar su geotermia para el aluminio? Si.

Las redes eléctricas equilibran dos cosas: oferta y demanda. Muy pocas fuentes de energía pueden funcionar ininterrumpidamente las 24 horas del día, los 7 días de la semana. La energía nuclear es la mejor. La energía solar, eólica e hidráulica son variables según las condiciones climáticas. Debido a esta variabilidad, las redes se sobreconstruyen en el lado de la oferta.

La demanda de los consumidores también varía, especialmente de una temporada a otra y entre el día y la noche. Obtienes períodos de máxima demanda en el medio. Por lo tanto, debe satisfacer esta demanda variable. Por lo tanto, siempre es un equilibrio que las cuadrículas deben mantener.

Un gran problema con las fuentes de energía intermitentes como la solar y la eólica es el almacenamiento. Simplemente no son fiables como carga base sin almacenamiento de energía. Y el almacenamiento de energía no es un problema fácil de resolver. Adivina qué: es posible que tengamos una opción de ingeniería en nuestra mano en Bitcoin.

El siguiente cuadro muestra el rendimiento energético de la inversión (EROI) para las fuentes de energía. Si puede ver cómo está actualmente, la energía solar / eólica ni siquiera alcanza el umbral de energía con los costos de almacenamiento incluidos.

La energía nuclear tiene un EROI de 75 veces sin costo de almacenamiento de energía. Es simplemente la mejor fuente de energía que tenemos disponible en el planeta y, sin embargo, seguimos cerrando nuestras plantas de energía nuclear. ¿Por qué? Una vez más, las narrativas de los principales medios de comunicación y ciertos accidentes en el pasado han cambiado la opinión pública. Pero los hechos están ahí.

Otras formas de energía renovable podrían usar Bitcoin como su opción de almacenamiento de energía para reducir su costo de almacenamiento y volverse económicamente más viables como proyectos de inversión. Los mineros de Bitcoin pueden ayudar a que los proyectos de tecnología energética avanzada sean opciones económicamente viables.

Los mineros de Bitcoin pueden servir como primeros clientes y compradores de último recurso para estas soluciones de tecnología energética avanzada y ayudarlos a obtener capital de inversión a largo plazo para que tengan éxito. Como hemos visto todo el tiempo, Bitcoin y la energía están intrincadamente entrelazados.

En mi opinión, Bitcoin nos llevará a una civilización Kardashev de Tipo I, una que puede usar y almacenar toda la energía disponible en su planeta. Hoy somos una civilización Kardashev de Tipo 0, y este proceso puede tardar años en desarrollarse. Puede que no esté aquí para verlo en persona.

Hagamos algunas conclusiones rápidas de este artículo antes de terminar:

1. Bitcoin tiene una gran utilidad y es importante para los humanos. No todo el mundo puede usar o apreciar su utilidad hoy en día, lo cual está bien, pero eso no significa que no sea útil para otros. Actualmente, cerca de $ 1 billón de la riqueza mundial se almacena en él, eso es una gran cantidad de energía monetaria para ignorar.
2. Bitcoin usa solo alrededor del 0.1% de la energía global. El uso actual de energía está entre 100 TWh por año y 200 TWh por año y, según las matemáticas de nuestra proyección, el uso de energía de Bitcoin siempre será un error de redondeo con respecto al consumo de energía global. Lo más probable es que sea inferior al 1% durante mucho tiempo.
3. Bitcoin, de hecho, puede usar muy poca energía por el valor que puede almacenar en el futuro. Teniendo en cuenta que bitcoin crece en la próxima década y almacena $ 20 billones de la riqueza mundial, tal vez incluso $ 50 billones o, me atrevo a decir, $ 100 billones, es una gran cantidad de energía monetaria que debe asegurarse de forma segura y protegida. Deberíamos invertir y utilizar más energía para proteger la red de la que hacemos actualmente.
4. Los mineros de Bitcoin son altamente móviles y buscan la energía más barata y de menor costo para extraer.
5. Los mineros de Bitcoin no compiten con otras industrias o con su uso personal de energía.
6. El uso de energía es algo bueno. Probablemente desee vivir en un lugar donde haya una buena cantidad de energía disponible para usar y disfrutar, en lugar de muy poca. Necesitamos usar y aprovechar más energía para convertirnos en una civilización de Tipo I, lo que llevará décadas.

Hay muchos elementos que no cubrí en este artículo, sobre los que planeo escribir como un seguimiento más detallado de esto. Quería que este fuera un artículo introductorio.

Mi enfoque del próximo sería una inmersión profunda en los mercados de energía, la estructura de la red energética, la sinergia entre los reactores nucleares de sales fundidas de próxima generación y la minería de bitcoins, y mucho más de las proyecciones de futuro y las matemáticas de la energía de Bitcoin. Si te gustó leer esto, házmelo saber en Twitter, Agradezco cualquier comentario. Gracias por pasar tiempo revisando esto.

Este es un post invitado de Puru Goyal. Las opiniones expresadas son totalmente propias y no reflejan necesariamente las de BTC Inc o Bitcoin Magazine.

Fuente: https://bitcoinmagazine.com/business/bitcoin-is-the-future-of-our-energy-grid