A simple vista, el viejo parque industrial que hay en Saint-Hyacinthe, Quebec (Canadá), a unos 60 kilómetros al este de Montreal (Canadá), no parece demasiado innovador. Una gran fábrica de chocolate cercana inunda el ambiente con olor a cacao tostado. Cerca de allí, un taller de reparación audiovisual y un laboratorio agrícola especializado en la detección de patógenos del ganado compiten por el espacio contra una planta enorme de procesamiento de lácteos abandonada. Escondido detrás de estas tres construcciones, hay un edificio de poca altura que solía servir de almacén a una compañía de sopas y, antes de eso, a una fábrica de pañales.

Cualquier pensaría que este pequeño edificio también está abandonado, pero su fachada cubierta por láminas de plástico dan a entender que en su interior se está construyendo algo. También hay una pequeña flota de coches estacionados en el aparcamiento. Pero la mayor pista de que en el interior de ese edificio está sucediendo algo nuevo e innovador se siente cuando uno está de pie junto a esos vehículos. La zona está dominada por un zumbido omnipresente generado por miles de ordenadores, y todos ellos se dedican a completar la misma singular tarea una y otra vez, día tras día, sin cambios ni interrupciones.

Estos ordenadores son propiedad de Bitfarms, uno de los mayores negocios de minado de criptomonedas de América del Norte. Aquí, en la fábrica que una vez estuvo abandonada, ahora hay unas 7.000 máquinas del tamaño de una caja de zapatos (aunque se espera que la cifra llegue a 14.000 unidades en julio). Todas ellas están apiladas en una única columna que va del suelo al techo del edificio y que lo divide en dos. En un lado de la columna hay un aluvión de cables y enrutadores expuestos al frío clima canadiense que salen de la parte posterior de cada ordenador. Al otro lado hay miles de ventiladores idénticos que zumban mientras empujan el aire caliente hacia un espacio vacío. Unos pocos empleados se mueven de una zona a otra. Llevan puestas unas camisetas de tela fina y pantalones vaqueros, sus caras están enrojecidas. Incluso en un día frío y gris, el calor en el lado de los ventiladores es sofocante.

Foto: Los cables y enrutadores detrás de cada ordenador están expuestos al frío aire canadiense. Crédito: Alexi Hobbs

Estos ordenadores, a menudo llamados "equipos", tienen un diseño especial que les permite soportar cambios drásticos de temperatura y humedad. También tienen una programación especial que les da la capacidad de realizar un único cálculo un billón de veces por segundo durante 24 horas del día, sin pausa. Como consecuencia, estos equipos también devoran energía: los ordenadores 7.000 de Saint-Hyacinthe consumen más energía que el estadio de hockey de Montreal en una noche de partido con entradas agotadas.

En todo el mundo hay millones de ordenadores de este tipo en funcionamiento, que empezaron a aparecer con el auge de las criptomonedas que comenzó en 2009. En la década que ha pasado desde el nacimiento de Bitcoin, la mayor parte del trabajo de minería se ha producido en países como China y Rumania, que ofrecen abundante electricidad y poca regulación.

En 2016, Hydro-Québec anunció un plan formal para atraer a centros de datos como los de Microsoft y Amazon. Pero la propuesta también llamó la atención de los mineros de criptomonedas, que comenzaron a enviar propuestas en septiembre de 2017. Su interés no tardó en volverse abrumador, tanto que Hydro-Québec recibía más solicitudes de las que podía satisfacer. Si solo aceptara una fracción de ellas, la provincia podría convertirse en el nuevo centro mundial de minería de criptomonedas.

El enorme interés del sector por la oferta de la compañía ha empezado a generar dudas sobre su la red realmente será capaz de sostener la enorme demanda de energía necesaria, particularmente en invierno. Por su parte, los grupos ambientalistas y los defensores de la justicia social se preocupan por el impacto ecológico y cultural de esta campaña. Y eso, a su vez, plantea algunas complicadas cuestiones éticas sobre el valor real de una moneda virtual.

Un rompecabezas estúpido

Las criptomonedas necesitan grandes cantidades de energía por su propia naturaleza. La mayoría de los sistemas de contabilidad descentralizados, de los cuales Bitcoin es el más grande, confían su seguridad a un protocolo de consenso conocido como "prueba de trabajo". Según este proceso, para agregar un nuevo bloque a una cadena, los mineros deben calcular un hash que cumpla ciertos criterios. Este cálculo consume mucha energía y tiempo, ya que para llegar a él hay que hacer un montón de conjeturas aleatorias, lo que disuade los intentos de fraude. La prueba de trabajo no es demasiado sofisticada (hay quien la compara adivinar los números de la lotería), pero sí requiere realizar una inmensa cantidad de conjeturas erróneas.

"Básicamente, se trata de resolver un rompecabezas bastante estúpido que las personas son incapaces de resolver matemáticamente. Solo se puede hacer con fuerza bruta", dice el profesor asociado de innovación tecnológica del MIT y fundador del Cryptoeconomics Lab, Christian Catalini. Y resulta que el músculo responsable de esa fuerza es la electricidad utilizada para alimentar los ordenadores de los mineros.

Catalini explica que esta necesidad tan grande de recursos es inherente a un sistema descentralizado como el de Bitcoin, ya que se basa en una falta fundamental de confianza entre los participantes. En lugar de que una entidad central se encargue de combatir el fraude, las criptomonedas como Bitcoin hacen que todas sus transacciones sean públicas, lo que permite que cualquiera las verifique. Así que cualquier intento de alterar el registro resulta totalmente contraproducente.

"Se trata de fijar un elevado coste económico entre un usuario y un atacante. Si alguien intenta alterar el sistema metiéndole una transacción falsa o borrando una legítima tendrá que invertir una enorme cantidad de recursos energéticos y computacionales. Esta cantidad es tan alta que nadie con dos dedos de frente decidiría hacerlo, ya que el coste de llevar a cabo el fraude sería mucho más alto que el beneficio", detalla Catalini.

Pero eso también significa que las transacciones legítimas necesitan mucha energía para demostrar su validez. A día de hoy, la tasa global de hash de Bitcoin, es decir, el número total de cálculos es de aproximadamente 25.000.000.000.000.000.000 por segundo, o 25 millones de terahashes por segundo. Eso es un aumento de 300.000 terahashes por segundo en cuatro años, y se espera que la cifra siga creciendo en los próximos meses y años. Además de la energía para realizar los cálculos, hay que añadir el consumo de energía necesario para enfriar los ordenadores, ya que dejan de funcionar cuando superan los 40 ° C.

El profesor titular en la Universidad Maynooth (Irlanda) especializado en modelos matemáticos de sistemas de red David Malone estima que, en cualquier momento dado, el consumo energético de Bitcoin es similar al de toda Irlanda. Y aunque Bitcoin es la criptomoneda más popular con diferencia, no es la única. En el último recuento había más de 1.500 criptomonedas activas, cada una con sus propias demandas de energía (ver Ventajas y desventajas de las 12 criptomonedas más importantes).

Dado que la electricidad supone el mayor consumo de cualquier operación minera, los ordenadores necesitan comprar electricidad a precio bajo para ser rentables. Esa es el principal motivo que ha convertido a China en líder del minado de criptomonedas. En algunas zonas, sus tarifas de electricidad pueden bajar hasta los tres céntimos por kilovatio-hora. Pero el aumento de la regulación gubernamental y la preocupación de que los recursos de la red se agoten han provocado que muchos mineros estén buscando otros lugares para establecerse. Y las crecientes preocupaciones sobre la contribución de China al cambio climático no han hecho más que acelerar ese éxodo, ya que las compañías mineras intentan promocionar que sus servicios son respetuosos con el medio ambiente.

25.000.000.000.000.000.000  (25 millones de terahashes). El número total aproximado de cálculos por segundo dedicados a la minería de bitcoins.

China también lleva años siendo el país líder en emisiones de gases de efecto invernadero, algo que en parte se debe a que es la nación más poblada del mundo. Pero también es consecuencia de que la mayor parte de la electricidad del país se obtiene mediante la quema carbón, una de las formas más contaminantes de producir energía. Estados Unidos, que es el segundo país donde más criptomonedas se minan, también obtiene la mayor parte de su electricidad de combustibles fósiles. Ahora agregue el resto de las operaciones mineras que se dan en todo el mundo. La industria del minado de criptomonedas emite aproximadamente 29.000 kilotoneladas de carbono al año, de acuerdo con Digiconomist, la cámara de compensación líder en criptomonedas y energía. Un nivel de emisiones anual superior al de países como Afganistán, Croacia, Kenia y Panamá.

La contaminación fue otra de las razones por las que el fundador de Bitfarms, Pierre-Luc Quimper, decidió ubicar sus cinco negocios de minado en Quebec, ya que allí podría alimentar su 20.000 ordenadores con energía hidroeléctrica. El responsable confirma: "Utilizamos mucha energía, así que tiene que ser energía limpia, porque si provocamos una huella en el medioambiente, estaríamos perjudicándolo".

Gráfico: la cifra de Afganistán pertenece a 2014, según un informe económico del Banco Mundial.

Hydro-Québec promociona su energía hidroeléctrica como la solución ideal: una fuente limpia y renovable que se puede suministrar en grandes cantidades. Sostiene que la energía que proporciona a las operaciones mineras de criptomonedas es un "excedente". En total, durante la próxima década la empresa calcula que podrá producir unos 100 teravatios de energía de bajo impacto.

Pero la afirmación de que esta energía es verde se critica cada vez más, especialmente por parte de biólogos conservacionistas. En su opinión, el impacto que genera es demasiado alto para cualquier industria adicional, y más aún para una que solo produce bitcoins.

Bosques sumergidos bajo el agua

La energía hidroeléctrica, que utiliza agua en movimiento para hacer girar las turbinas que generan electricidad, es innegablemente más limpia que el carbón y cualquier combustible fósil. Pero también produce impactos ambientales demostrables. Uno de los mayores impactos es el que producen los embalses construidos para mantener el suministro de agua. En lugares como Quebec, estos embalses a menudo se apropian del terreno de los bosques, que son los sumideros de carbono más eficientes del planeta. Y a medida que los árboles se pudren bajo el agua, liberan el carbono que han almacenado en forma de metano, un gas de efecto invernadero mucho más potente que el dióxido de carbono.

"Están sumergiendo cientos de miles e incluso millones de acres bajo el agua. Están devolviendo un gas de efecto invernadero a la atmósfera y acabando con la capacidad de estas zonas para capturar más carbono. Se ha perdido un ecosistema entero", denuncia el biólogo conservacionista e investigador de la Universidad de Cornell (EE. UU.) Jeff Wells, que fue el autor principal de un estudio de 2011 sobre los efectos de la industrialización en los bosques del norte.

Su investigación calculó el impacto del carbono del sector hidroeléctrico a nivel mundial. Según sus cálculos, si toda la minería de criptomonedas utilizada esta fuente de energía, la industria generaría más de 9.000 kilotoneladas de dióxido de carbono al año, además de más de 150 kilotoneladas de metano.

Y aunque las centrales hidroeléctricas en climas más fríos tienden a liberar menos carbono y metano que sus homólogas de zonas tropicales, su actividad tiene unos costes ambientales propios. Los ecosistemas del norte conocidos como bosques boreales no solo capturan carbono. Sus ríos abastecen el agua que conforma la mayor parte del hielo marino del Ártico y se cree que son responsables de las principales corrientes oceánicas que transportan agua y definen los patrones climáticos globales. Y dado que las presas como las de Hydro-Québec suelen estar alejadas de los centros de población, también requieren extensas instalaciones de líneas de transmisión y transformadores. Esos, a su vez, pueden alterar los hábitats de la fauna, matar pájaros e introducir especies invasoras.

El portavoz de Hydro-Québec, Marc-Antoine Pouliot, me aseguró que terminan los estudios completos de impacto ambiental antes de arrancar la construcción de cualquier nueva presa. Me explicó que llevan a cabo un análisis completo de cualquier nueva operación de cadena de bloques (o blockchain). En caso de que el proyecto requiera actualizar la red, es la empresa interesada la que debe pagar los costes. Y afirmó que su única preocupación es cómo administrar el consumo de energía constante de estas operaciones durante los periodos de pico de uso, como los inviernos canadienses.

El portavoz detalla: "En Quebec, las personas calientan sus hogares con electricidad. Así que cuando la temperatura baja más de - 20 ° C durante unos días, la demanda puede ser muy alta cuando. Ahora estamos analizando el efecto de blockchain durante el pico de invierno. Una de las soluciones podría ser obligar a las empresas de blockchain a que suspendan su actividad durante esta época". Pero habrá que ver si los mineros están dispuestos a ese tipo de solución para una industria en la que un día de trabajo puede llegar a generar decenas de miles de euros o más.

Foto: Esta cápsula autónoma está diseñada para reducir las necesidades de refrigeración del minado de criptomonedas. Crédito: Alexi Hobbs

A Wells le gustaría ver menos presas masivas en lugar de más, y opina: "Creo que no es una buena idea destruir un sistema funcional que, literalmente, forma parte del soporte vital del planeta. Cada vez quedan menos de estos espacios. Destruirlos por criptomonedas o cualquier tecnología especulativa me parece completamente imprudente".

Pero los mineros como Quimper discrepan con la idea de que las criptomonedas no se han probado o solo son un experimento pasajero. Opina  que está claro que blockchain ha llegado para quedarse, al igual que los servidores de red y el propio internet. Y alimentar la tecnología con energía hidroeléctrica sigue siendo la forma más responsable y ecológica de satisfacer el creciente interés en sus aplicaciones. Además, menciona otros beneficios adicionales proporcionados por compañías como la suya: los cinco negocios de Bitfarms utilizan almacenes y fábricas abandonados que estaban en decadencia. Sus negocios han inyectado recursos en la economía local y han contratado a residentes para trabajar allí. Y promete que planea desarrollar más innovaciones para compensar aún más las emisiones de carbono.

No muy lejos de la fábrica minera de Bitfarms en Saint-Hyacinthe, una pequeña start-up llamada K.E. Inc. Intenta cambiar la ubicación y la forma de explotación de las criptomonedas de América del Norte. Su fundador, Fooad Nejad, es experto en sistemas de refrigeración para centros de datos. Cuando las nuevas operaciones mineras comenzaron a contactarle para que diseñara un sistema de enfriamiento eficiente para sus centros, desarrolló unas cápsulas modulares autónomas capaces de dar servicio a 1.200 ordenadores. Nejad explica que aunque los ordenadores siguen consumiendo la misma energía, su sistema de ventilación por recirculación reduce las necesidades de calefacción y refrigeración. Las cápsulas, que parecen contenedores de envío de mercancías, se pueden configurar en cualquier lugar y no requieren ninguna actualización ni otros costes asociados a la reconfiguración de edificios antiguos. También se pueden adaptar fácilmente para canalizar el calor producido por los ordenadores. Nejad se los imagina calentando edificios o permitiendo que los invernaderos produzcan cultivos típicos de climas cálidos, como tomates y fresas, durante todo el año, incluso en Quebec.

Llega la prueba de participación

Entonces, ¿cuál será el impacto sobre el planeta que generarán los distintos usos de blockchain, como las criptomonedas? La respuesta dependerá de si las futuras cadenas de bloques siguen usando el protocolo de prueba de trabajo, que ya se sabe que devora grandes cantidades de energía.

Ya existe una alternativa, conocida como "prueba de participación" (ver La prueba de participación podría arreglar el gran problema de Bitcoin). En lugar de requerir la resolución de problemas computacionales increíblemente complejos (y que por tanto consumen muchos recursos) el protocolo de seguridad basado en la prueba de participación depende de que los emisores aporten capital a modo de garantía. A finales del año pasado, el consorcio de blockchain Ethereum anunció que planeaba adoptar la prueba de participación como protocolo de seguridad para minar sus critpomonedas. Si tiene éxito, será el primero de su clase, y podría provocar que una mayor parte de la industria abandone la prueba de trabajo.

Pero hasta entonces, los negocios como Bitfarms siguen creciendo. Ahora, las cajas de cartón vacías que quedaron abandonadas la antigua fábrica de pañales Saint-Hyacinthe sirven como embalaje de todos los nuevos ordenadores que la compañía está añadiendo a sus operaciones.

*Kathryn Miles es periodista 'freelance' y autora de cuatro libros, incluido 'Quakeland: On the Road to America’s Next Devastating Earthquake'.