Come conciliare le innovazioni del Web3 con le problematiche ambientali?

La terza generazione del Web porta con sé guadagni in termini di produttività ed efficienza nell’uso di Internet che sono già stati osservati in molti settori.

Le nuove tecnologie su cui si basa il Web3, come la blockchain, gli universi virtuali interattivi (“metaversi”) e l’intelligenza artificiale, consumano tuttavia quantità significative di energia. Le rivoluzioni portate da questo nuovo web saranno compatibili con la necessità di proteggere l’ambiente e combattere il cambiamento climatico?

In questo articolo, i nostri esperti analizzano l’impatto ambientale di queste innovazioni e come possono essere utilizzate per contribuire alla transizione ecologica.

BLOCKCHAIN: DATI CHE CONSUMANO SEMPRE MENO ENERGIA

Per loro natura, le tecnologie blockchain si basano sulla registrazione di informazioni in diversi database distribuiti, in modo da garantirne l’integrità. Questa tecnologia viene già utilizzata in diversi modi: protezione dei certificati di autenticità per i beni di lusso, creazione di beni digitali registrati all’interno di NFT su blockchain private (l’accesso è limitato a determinati utenti) e persino scambio di criptovalute su blockchain pubbliche (l’accesso rimane aperto a nuovi utenti).

Questi molteplici registri e database richiedono un consumo energetico che aumenta con l’aumentare del numero di utenti e di utilizzi.

All’interno di ogni blockchain, questi usi si basano sull’algoritmo di consenso, il cui ruolo è quello di certificare la validità di ogni registrazione. Questo è particolarmente vero per le blockchain pubbliche (ad esempio Bitcoin, Ethereum, ecc.), che sono aperte a tutti i nuovi utenti, a differenza delle blockchain private.

Per funzionare, le blockchain devono fornire elettricità non solo a tutti i database che compongono la loro rete distribuita, ma anche a tutte le operazioni degli algoritmi in questi database.

Secondo il Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index, il consumo annuale di elettricità della blockchain Bitcoin è di 137 TWh, equivalente al consumo di un Paese come la Svezia o la Malesia.

Consapevoli di queste sfide ambientali, le principali blockchain stanno adattando i loro metodi operativi per ridurre il consumo di energia.

Fino a poco tempo fa, le blockchain pubbliche assicuravano l’integrità delle informazioni registrate tramite un protocollo noto come “proof-of-work”. Questo protocollo prevede la replica delle informazioni in diversi database, o addirittura in tutti quelli della rete. Gli algoritmi di consenso verificano queste informazioni e le associano alla persona che le ha registrate.

Questo spiega l’elevato consumo energetico di questa tecnologia.

DAL PROOF OF WORK AL PROOF OF STAKE

A settembre 2022, la blockchain pubblica Ethereum è stata uno dei primi attori principali di questa tecnologia a passare da un protocollo “proof-of-work” a un protocollo “proof-of-stake”.

Questo protocollo alternativo si basa su un algoritmo di consenso che richiede un numero di convalide proporzionale alla posta in gioco inerente alla registrazione. Se, ad esempio, viene registrata sulla blockchain una grande quantità di criptovaluta o di informazioni di alto valore, sarà necessario un numero maggiore di convalide.

Al contrario, se il valore delle informazioni registrate è inferiore, saranno necessarie meno convalide.

La conseguenza dell’adozione del protocollo “proof of stake” è una minore moltiplicazione delle registrazioni e una minore complessità dell’algoritmo di consenso. Il risultato è un consumo energetico notevolmente inferiore.

Nel 2021, la Fondazione Ethereum ha stimato che l’utilizzo di un proof of stake avrebbe ridotto il consumo energetico del 99,95%. Nel maggio 2022, Guerlain ha lanciato una collezione NFT sulla blockchain francese Tezos, il cui processo di autenticazione si basa anch’esso sulla proof of stake. Il consumo annuo di questa blockchain francese ammonta a 60.000 kWh/anno, equivalente in media a 13 famiglie francesi.

Va notato, tuttavia, che non tutte le blockchain hanno cambiato protocollo, e reti importanti come BitCoin si basano ancora sulla proof of work per registrare le informazioni.

MONDI VIRTUALI INTERATTIVI O METAVERSO: APPLICAZIONI SOSTENIBILI OLTRE IL SEMPLICE GAMING

I metaversi sono mondi virtuali già ampiamente utilizzati, in particolare nel mondo dei videogiochi come Fortnite e Zepeto, che contano centinaia di milioni di utenti.

Oltre a smartphone e PC, le apparecchiature necessarie per accedere ai metaversi, come le cuffie per la realtà virtuale e i data center, consumano energia ed emettono gas serra.

Uno studio della Capitol University (The Environmental Impact of the Metaverse, di Sarah Choudhary, aprile 2023) stima che i vari metaversi potrebbero generare fino a 100 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici all’anno entro il 2030. Ciò rappresenta circa il 15% dei rifiuti elettronici generati a livello mondiale e circa il 5% delle emissioni globali di gas serra.

Tuttavia, questa tendenza sembra essere compensata dall’emergere di tutti i nuovi utilizzi di questi mondi virtuali.

Secondo la Cornelle University, il metaverso ha il potenziale di contribuire a frenare il riscaldamento globale, riducendo la temperatura globale di 0,02 gradi entro la fine del secolo e le emissioni di gas serra di 10 gigatonnellate. Per ottenere queste cifre, i due ricercatori hanno utilizzato una modellazione basata sull’intelligenza artificiale per analizzare i dati dei settori chiave della tecnologia, dell’energia, dell’ambiente e del commercio.

Secondo le loro stime, l’impatto positivo dei metaversi deriverà dalla loro continua crescita in termini di utenti e dall’impatto delle applicazioni più promettenti: telelavoro, viaggi virtuali, apprendimento a distanza, giochi e usi della NFT, ecc..

INTELLIGENZA ARTIFICIALE: MODELLI COMPLESSI PER L’INNOVAZIONE GREEN

L’intelligenza artificiale (IA) è uno dei pilastri dell’Internet di terza generazione: è l’insieme di sistemi in grado di ragionare, apprendere e agire autonomamente.

Questa tecnologia ha anche un impatto ambientale significativo, a causa della quantità di energia necessaria per i centri dati che ospitano questi sistemi.

La MIT Technology Review ha riportato nel 2020 che l’addestramento di un singolo modello di IA può emettere più di 283 tonnellate di anidride carbonica equivalente, quasi cinque volte le emissioni totali di un’auto americana media. Dobbiamo inoltre considerare tutto l’hardware necessario per il suo funzionamento (server, processori, chip), la cui produzione richiede risorse idriche, minerali ed energetiche, per non parlare dei rifiuti che ne derivano.

I VANTAGGI DELLA IA NEL MIGLIORARE L’IMPATTO AMBIENTALE

Tuttavia, gli scienziati stanno mitigando questo approccio pessimistico evidenziando i benefici ambientali dell’uso dell’intelligenza artificiale.

I ricercatori nordamericani ritengono che l’IA abbia il potenziale per risolvere i principali problemi della società, compresi quelli ambientali.

Il degrado dell’ambiente naturale e il cambiamento climatico sono fenomeni estremamente complessi che richiedono le soluzioni più avanzate e innovative, comprese quelle offerte dall’intelligenza artificiale.

Esistono già applicazioni concrete nel campo della prevenzione degli incendi boschivi, della modellazione dell’impatto del riscaldamento globale sugli ecosistemi e della progettazione di linee di produzione che consumano meno energia e generano meno rifiuti.

Nel luglio 2023, il produttore di veicoli di alta gamma Mercedes ha annunciato di aver dotato la sua nuova piattaforma di dati di moduli di intelligenza artificiale per decuplicarne le capacità. La casa automobilistica tedesca è ora in grado di creare una replica virtuale del suo processo di produzione di veicoli, combinando informazioni provenienti dall’assemblaggio, dalla pianificazione della produzione, dalla logistica dell’officina, dalla catena di fornitura e dal monitoraggio della qualità.

La simulazione virtuale e l’ottimizzazione dei processi, prima che vengano effettivamente eseguiti nelle fabbriche, accelerano l’efficienza operativa e generano risparmi riducendo gli sprechi insiti nella calibrazione continua delle linee di assemblaggio.

VERSO UN WEB3 GREEN?

Il Web3 e le nuove tecnologie su cui si basa, come la blockchain, gli universi virtuali interattivi (“metaversi“) e l’intelligenza artificiale, potrebbero avere un impatto ambientale positivo, nonostante un’impronta ecologica già significativa.

“La scienza senza coscienza non è che la rovina dell’anima”: spetterà a progettisti e utenti cogliere il potenziale di queste nuove tecnologie e farne buon uso in applicazioni sostenibili.

Adone Conseil può affiancarti nei tuoi progetti di trasformazione digitale, utilizzando un approccio pragmatico basato sull’eccellenza e sulla conoscenza del business.