Gasto de energia do Ethereum

Ethereum é uma blockchain verde. O mecanismo de consenso de Prova de Participação (PoS) do Ethereum usa ETH em vez de energia para proteger a rede. O consumo de energia do Ethereum é de aproximadamente ~0,0026 TWh/ano (abre em uma nova aba) em toda a rede global.

A estimativa de consumo de energia do Ethereum vem de um estudo do CCRI (Crypto Carbon Ratings Institute) (abre em uma nova aba). Eles geraram estimativas de baixo para cima (bottom-up) do consumo de eletricidade e da pegada de carbono da rede Ethereum (veja o relatório (abre em uma nova aba)). Eles mediram o consumo de eletricidade de diferentes nós com várias configurações de hardware e software de cliente. Os 2.601 MWh (0,0026 TWh) estimados para o consumo anual de eletricidade da rede correspondem a emissões anuais de carbono de 870 toneladas de CO2e, aplicando fatores de intensidade de carbono específicos da região. Esse valor muda à medida que os nós entram e saem da rede - você pode acompanhar usando uma estimativa de média móvel de 7 dias pelo índice de sustentabilidade da rede Cambridge Blockchain (abre em uma nova aba) (observe que eles usam um método ligeiramente diferente para suas estimativas - detalhes disponíveis no site deles).

Para contextualizar o consumo de energia do Ethereum, podemos comparar estimativas anualizadas de alguns outros produtos e indústrias. Isso nos ajuda a entender melhor se a estimativa para o Ethereum é alta ou baixa.

O gráfico acima exibe o consumo de energia estimado em TWh/ano para o Ethereum, em comparação com vários outros produtos e indústrias. As estimativas fornecidas são provenientes de informações disponíveis publicamente, acessadas em julho de 2023, com links para as fontes disponíveis na tabela abaixo.

*Inclui dispositivos de usuário final, como PCs, laptops e consoles de videogame.

Obter estimativas precisas para o consumo de energia é complicado, especialmente quando o que está sendo medido tem uma cadeia de suprimentos complexa ou detalhes de implantação que influenciam sua eficiência. Por exemplo, as estimativas de consumo de energia para a Netflix e o Google variam dependendo se incluem apenas a energia usada para manter seus sistemas e fornecer conteúdo aos usuários (gasto direto) ou se incluem o gasto necessário para produzir conteúdo, administrar escritórios corporativos, anunciar, etc. (gasto indireto). O gasto indireto também pode incluir a energia necessária para consumir conteúdo em dispositivos de usuário final, como TVs, computadores e celulares.

As estimativas acima não são comparações perfeitas. A quantidade de gastos indiretos contabilizada varia de acordo com a fonte e raramente inclui a energia de dispositivos de usuário final. Cada fonte subjacente inclui mais detalhes sobre o que está sendo medido.

A tabela e o gráfico acima também incluem comparações com o Bitcoin e o Ethereum de Prova de Trabalho (PoW). É importante notar que o consumo de energia das redes de Prova de Trabalho não é estático e muda dia a dia. As estimativas também podem variar amplamente entre as fontes. O tópico atrai um debate (abre em uma nova aba) com muitas nuances, não apenas sobre a quantidade de energia consumida, mas também sobre as fontes dessa energia e a ética relacionada. O consumo de energia não mapeia necessariamente com precisão a pegada ambiental porque diferentes projetos podem usar diferentes fontes de energia, incluindo uma proporção menor ou maior de energias renováveis. Por exemplo, o Índice de Consumo de Eletricidade do Bitcoin de Cambridge (abre em uma nova aba) indica que a demanda da rede Bitcoin poderia teoricamente ser alimentada por queima de gás ou eletricidade que de outra forma seria perdida na transmissão e distribuição. A rota do Ethereum para a sustentabilidade foi substituir a parte da rede que consome muita energia por uma alternativa verde.

Você pode navegar pelas estimativas de consumo de energia e emissão de carbono para muitas indústrias no site do Índice de Sustentabilidade da Rede Cambridge Blockchain (abre em uma nova aba).

Estimativas por transação

Muitos artigos estimam o gasto de energia "por transação" para blockchains. Isso pode ser enganoso porque a energia necessária para propor e validar um bloco é independente do número de transações dentro dele. Uma unidade de gasto de energia por transação implica que menos transações levariam a um gasto de energia menor e vice-versa, o que não é o caso. Além disso, as estimativas por transação são muito sensíveis a como a vazão de transações de uma blockchain é definida, e ajustar essa definição pode ser manipulado para fazer o valor parecer maior ou menor.

No Ethereum, por exemplo, a vazão de transações não é apenas a da camada base - é também a soma da vazão de transações de todos os seus rollups de "camada 2 (l2)". As camadas 2 geralmente não são incluídas nos cálculos, mas contabilizar a energia adicional consumida pelos sequenciadores (pequena) e o número de transações que eles processam (grande) provavelmente reduziria drasticamente as estimativas por transação. Essa é uma das razões pelas quais as comparações de consumo de energia por transação entre plataformas podem ser enganosas.

A dívida de carbono do Ethereum

O gasto de energia do Ethereum é muito baixo, mas nem sempre foi assim. O Ethereum usava originalmente a Prova de Trabalho (PoW), que tinha um custo ambiental muito maior do que o atual mecanismo de Prova de Participação (PoS).

Desde o início, o Ethereum planejou implementar um mecanismo de consenso baseado em Prova de Participação, mas fazer isso sem sacrificar a segurança e a descentralização levou anos de pesquisa e desenvolvimento focados. Portanto, um mecanismo de Prova de Trabalho foi usado para iniciar a rede. A Prova de Trabalho exige que os mineradores usem seu hardware de computação para calcular um valor, gastando energia no processo.

O CCRI estima que The Merge reduziu o consumo anualizado de eletricidade do Ethereum em mais de 99,988%. Da mesma forma, a pegada de carbono do Ethereum diminuiu em aproximadamente 99,992% (de 11.016.000 para 870 toneladas de CO2e). Para colocar isso em perspectiva, a redução nas emissões é como ir da altura da Torre Eiffel para um pequeno boneco de plástico, conforme ilustrado na figura acima. Como resultado, o custo ambiental de proteger a rede é drasticamente reduzido. Ao mesmo tempo, acredita-se que a segurança da rede tenha melhorado.

Uma camada de aplicação verde

Embora o consumo de energia do Ethereum seja muito baixo, há também uma comunidade de finanças regenerativas (ReFi) substancial, crescente e altamente ativa construindo no Ethereum. Os aplicativos ReFi usam componentes de finanças descentralizadas (DeFi) para construir aplicativos financeiros que têm externalidades positivas beneficiando o meio ambiente. ReFi faz parte de um movimento "solarpunk" (abre em uma nova aba) mais amplo que está intimamente alinhado com o Ethereum e visa unir o avanço tecnológico e a gestão ambiental. A natureza descentralizada, não permissionada e compunível do Ethereum o torna a camada base ideal para as comunidades ReFi e solarpunk.

Plataformas de financiamento de bens públicos nativas da Web3, como o Gitcoin (abre em uma nova aba), realizam rodadas climáticas para estimular a construção com consciência ambiental na camada de aplicação do Ethereum. Através do desenvolvimento dessas iniciativas (e outras, por exemplo, ciência descentralizada (desci)), o Ethereum está se tornando uma tecnologia ambiental e socialmente positiva.

Leitura adicional

• Índice de Sustentabilidade da Rede Cambridge Blockchain (abre em uma nova aba)
• Relatório da Casa Branca sobre blockchains de Prova de Trabalho (abre em uma nova aba)
• Emissões do Ethereum: Uma Estimativa Bottom-up (abre em uma nova aba) - Kyle McDonald
• Índice de Consumo de Energia do Ethereum (abre em uma nova aba) - Digiconomist
• ETHMerge.com (abre em uma nova aba) - @InsideTheSim (abre em uma nova aba)
• The Merge - Implicações no Consumo de Eletricidade e na Pegada de Carbono da Rede Ethereum (abre em uma nova aba) - CCRI
• Consumo de energia do Ethereum (abre em uma nova aba)

Tópicos relacionados

• A Beacon Chain
• The Merge