Tendências da taxa de hash do Bitcoin

Após a rápida expansão da capacidade dos mineiros de Bitcoin e o rápido crescimento da rentabilidade em 2021, 2022 tornou-se rapidamente um ano relativamente turbulento para muitos operadores, especialmente os da América do Norte. Uma combinação de turbulência macroeconómica e de criptomoedas nos últimos 12 meses impactou severamente a rentabilidade de alguns operadores mineiros, forçando muitos a reestruturar os seus balanços e até a declarar falência. No entanto, é de notar que a taxa de hash da rede Bitcoin (uma medida da quantidade total de poder computacional que compete pelo próximo bloco de transações Bitcoin) continuou a aumentar apesar destas turbulências e está agora perto do seu máximo histórico.

Neste relatório, exploramos a natureza cíclica da mineração de Bitcoin e as forças competitivas que impulsionaram a taxa de hash total da rede, no meio dos desafios económicos para os mineiros e da significativa crise no mercado aberto. Embora a divergência entre o preço do Bitcoin e a taxa de hash da rede observada desde o final de 2021 tenha causado alguns problemas para alguns operadores de mineração, o crescimento contínuo da taxa de hash da rede pode indicar que a segurança da rede Bitcoin está a melhorar e reflete a crescente procura pela mineração de Bitcoin.

A crescente procura global pela mineração de Bitcoin, aliada à industrialização resultante do crescimento dos mineiros de mercado aberto na América do Norte, irá provavelmente continuar a sustentar a tendência de subida da taxa de hash da rede no próximo ano. Embora taxas de hash totais mais elevadas possam reduzir a rentabilidade dos operadores mais pequenos ou menos bem financiados, à medida que os participantes maiores e mais bem financiados consolidam a sua quota de mercado, a tendência atual é um resultado objetivamente positivo para a segurança geral da rede Bitcoin.

Figura 1. Preço do Bitcoin, Taxa de Hash e Principais Eventos

Gráfico que mostra o Preço do Bitcoin e a Taxa de Hash com os Principais Eventos

Ciclicidade Inerente

Dada a volatilidade histórica e a ciclicidade dos preços do Bitcoin (em parte devido ao impacto do lado da oferta causado pelo halving das novas emissões a cada quatro anos), é razoável assumir que o negócio de mineração de Bitcoin está sujeito a um certo grau de ciclicidade. De facto, a dinâmica de mercado da indústria de mineração de Bitcoin é direcionalmente semelhante aos ciclos de produção de commodities tradicionais, como o ouro. À medida que a procura pela mercadoria subjacente aumenta, a competição entre os participantes do mercado para estabelecer ou expandir a sua presença operacional intensifica-se, e os diversos inputs associados à construção de capacidade incremental tornam-se mais dispendiosos. Em última análise, esta resposta operacional ao crescimento da procura do activo subjacente terá naturalmente um atraso na concretização e continuará a expandir-se até que o crescimento da procura do activo subjacente abrande e o ciclo comece a mudar.

Figura 2. Preço do hardware ASIC por modelo

O gráfico mostra o preço do hardware ASIC por modelo.

Em termos de mineração de Bitcoin, os mineiros de Circuitos Integrados de Aplicação Específica (ASIC) podem ser considerados a principal "ferramenta" do setor. Podemos compreender a linha temporal do ciclo de mineração mais recente observando a trajetória das flutuações de preços dos mineiros ASIC nos últimos anos. A partir do final de 2020, com a aceleração dos preços do Bitcoin, os preços dos mineiros ASIC também começaram a subir rapidamente. Embora os preços dos mineiros ASIC sejam um indicador fiável em tempo real do crescimento da procura de mineração de Bitcoin, a implantação dos mineiros ASIC pode demorar 3 a 12 meses (ou até mais, considerando os problemas na cadeia de abastecimento causados pela epidemia), o que significa que o seu impacto final na taxa de hash da rede e na dificuldade de mineração tem um atraso.

Do final de 2020 ao início de 2022, com a subida dos preços do Bitcoin, muitos operadores de máquinas de mineração na América do Norte procuraram expandir as suas operações para tirar partido da maior rentabilidade proporcionada pela mineração. Após a China ter implementado a proibição da mineração em meados de 2021, a migração de poder computacional dos mineiros chineses acelerou a disposição para implantar poder computacional na América do Norte, o que aumentou a acumulação de hardware a aguardar implantação no país. À medida que as operadoras se apressavam a adquirir ASICs, construir infraestruturas e implantar hashrate, muitas assumiram dívidas excessivas, muitas vezes garantidas pelos seus ativos em Bitcoin ou ASICs.

Em retrospetiva, é evidente que muitos destes empréstimos não consideraram adequadamente a possibilidade de uma queda significativa dos preços do Bitcoin. Além disso, quando os preços do Bitcoin começaram a cair acentuadamente em março/abril de 2022, a pressão económica sobre as empresas mineiras foi exógena às criptomoedas, como o aumento dos custos de energia e as condições de crédito mais restritivas. A situação era particularmente preocupante para os operadores que tinham acordos de taxa flutuante nos seus contratos de energia ou de empréstimos, ou que não tinham protegido adequadamente os seus custos de energia. Estes factores adversos combinaram-se para forçar muitos operadores a enfrentar dificuldades, enquanto aqueles com uma gestão de balanço mais conservadora esperavam conquistar uma quota de mercado incremental.

Visão Geral das Empresas de Mineração Públicas

Apesar do domínio dos operadores privados no setor (~177 exahash (EH)/s, ~75% do hashrate total em outubro de 2022), as empresas mineiras de Bitcoin negociadas em bolsa representam um segmento em rápido crescimento do mercado global de hashrate. As operações de mineração de Bitcoin tornaram-se cada vez mais industrializadas nos últimos anos, à medida que mais operadores procuram aproveitar o maior acesso a capital próprio e financiamento de dívida oferecido pelos mercados de capitais desenvolvidos. Apesar de um 2022 difícil, muitas empresas mineiras norte-americanas prevêem uma expansão significativa da capacidade em 2023. Devido à maior transparência destas entidades públicas, que são obrigadas a publicar demonstrações financeiras auditadas aos acionistas, podem servir como um barómetro útil da saúde da indústria mineira. No entanto, vale a pena notar que as empresas mineiras norte-americanas enfrentam condições relativamente difíceis em comparação com o mercado global de hashrate. Embora beneficiem, sem dúvida, de uma regulamentação relativamente clara e de mercados de capitais desenvolvidos, tiveram de suportar o aumento dos custos de energia, bem como o aumento dos custos de capital devido aos aumentos das taxas de juro.

Além disso, dado o afluxo maciço de hashrate na América do Norte nos últimos anos, os mineiros da região podem ter sido forçados a expandir agressivamente as suas operações. De facto, se a quota de um determinado operador no crescimento do hashrate da rede não for proporcional ao crescimento de toda a rede, a sua quota de mercado será diluída. O grupo dos 15 maiores mineiros públicos da América do Norte, a que nos referiremos nesta secção, tinha um hashrate total de aproximadamente 58 EH/s no final de 2022, representando aproximadamente 21,9% do hashrate total da rede. Durante 2022, o hashrate da rede Bitcoin cresceu ~50%, e o hashrate coletivo dos mineiros públicos listados na Figura 3 cresceu ~109%, aumentando a sua quota relativa na rede (de ~15,7% no início do ano para ~21,9% no final). Como mostra o gráfico abaixo, algumas empresas mineiras conseguiram acompanhar (ou até mesmo superar) o crescimento total da taxa de hash (>50%), enquanto outras perderam quota de mercado relativa no último ano. Os operadores com um crescimento da taxa de hash superior a ~109% assumiram uma participação relativa neste grupo de empresas de mineração públicas.

Figura 3. Crescimento da taxa de hash das principais empresas mineiras públicas em 2022

Gráfico do crescimento da taxa de hash das principais empresas de mineração públicas em 2022

No entanto, o crescimento da taxa de hash não reflete totalmente a situação deste grupo de empresas mineiras. Algumas empresas mineiras sacrificaram a saúde dos seus balanços para expandir a sua taxa de hash. A alavancagem sob a forma de empréstimos ASIC tornou-se cada vez mais problemática no início de 2022, com a queda dos preços das ASIC. A Core Scientific entrou em falência em dezembro, tendo angariado um total de aproximadamente 366 milhões de dólares de seis credores nos últimos dois anos, utilizando hardware como garantia (8,9 EH/s da sua taxa de hash total reportada de 15,7 EH/s no final do ano). Como resultado, o justo valor de mercado da garantia para estes empréstimos (que estão atualmente em processo de reorganização através de falência) diminuiu significativamente (aproximadamente 50% a 70%). Curiosamente, os credores que concederam estes empréstimos garantidos por ASICs às empresas mineiras também se encontram numa posição precária, uma vez que as suas opções de recurso incluem tornarem-se eles próprios operadores de explorações agrícolas (assumindo o controlo das ASICs), liquidar as ASICs num mercado relativamente ilíquido e em declínio, ou trabalhar com os mutuários para reestruturar a dívida. Para muitos credores, a terceira opção é, na verdade, o caminho de menor resistência.

Embora alguns operadores agrícolas estejam em melhor posição do que outros (por exemplo, aqueles que têm sido mais conservadores no financiamento da dívida e na proteção adequada dos custos de eletricidade), não é surpreendente que os operadores agrícolas mais vulneráveis estejam localizados na América do Norte, dadas as circunstâncias. O aumento dos custos dos inputs, a alavancagem excessiva e um ambiente cada vez mais competitivo levaram à situação atual deste grupo de operadores. A Figura 4 mostra o nível total de endividamento deste grupo de mineiros (medido em hashrate por segundo) e a quantidade de reservas de Bitcoin que detinham no final do ano. De acordo com o último relatório público, a dívida total deste grupo de mineiros era de aproximadamente 2,4 mil milhões de dólares, e as suas reservas no final do ano eram de aproximadamente 33.000 Bitcoins (aproximadamente 760 milhões de dólares). Estas métricas podem fornecer uma visão geral da situação financeira destas empresas no contexto da sua capacidade de gerar e acumular novos Bitcoins no futuro. Empresas como a Hut8 e a Riot conseguiram acumular grandes reservas de Bitcoin com relativamente pouca dívida.

Figura 4. Dívida total (por hashrate de EH/s) e reservas de Bitcoin dos principais mineiros públicos (em 31 de dezembro de 2022)

Gráfico que mostra a dívida total (por hashrate de EH/s) e as reservas de Bitcoin dos principais mineiros públicos (em 31 de dezembro de 2022)

O dilema de um mineiro é a oportunidade de outro

Embora as condições de mineração permaneçam difíceis para muitos operadores, o declínio teórico na taxa de hash da rede devido ao encerramento das máquinas de mineração ASIC na América do Norte foi amplamente compensado por novas fontes de taxa de hash. Embora os dados sobre o tamanho de algumas destas novas máquinas de mineração e as suas fontes exatas sejam relativamente escassos, existem algumas fontes fiáveis de hashrate incremental que foram implantadas nos últimos 12 meses, como se segue:

Operadores norte-americanos bem capitalizados: Empresas como a Riot, a Cleanspark e a Bit Digital foram mais conservadoras na sua alavancagem do que os seus pares antes do aperto das condições de crédito e conseguiram aumentar a sua participação no hashrate da rede em 2022. Além disso, muitos operadores de mineração na América do Norte forneceram projeções futuras indicando expansões significativas de capacidade em 2023. Também digno de nota, a Foundry, operadora de pool de mineração de Bitcoin de capital fechado com sede nos EUA (uma subsidiária da Digital Currency Group), quase quadruplicou a sua taxa de hash no último ano (atualmente em ~86 EH/s) e é agora o maior pool de mineração de Bitcoin do mundo.

Em regiões com acesso a energia de baixo custo ou custo zero, operadores privados ou estatais: A crescente procura de mineração de Bitcoin em regiões como a Rússia, Médio Oriente, África e América do Sul desencadeou investimentos significativos para expandir a capacidade de mineração, muitas vezes aproveitando energia barata ou, de outra forma, retida.

Além disso, este ciclo de mineração pode ser diferente dos anteriores, pois existem mais motivações para participar na mineração de Bitcoin para além da pura especulação sobre o preço do Bitcoin. Um número crescente de participantes no mercado está a utilizar a rede Bitcoin para casos de utilização mais especializados, incluindo:

Monetizar energia ociosa, independentemente da localização geográfica, que de outra forma seria desperdiçada ou antieconómica para fornecer à rede/população: A captura de gás natural por queima de gás representa uma forma de mineração de Bitcoin que, na verdade, é líquida positiva em termos de emissões, pois converte metano, que de outra forma seria queimado, em CO2, uma forma muito menos intensiva de emissão de carbono. Grandes empresas de energia, incluindo a Shell e a ExxonMobil, começaram a participar na mineração de Bitcoin porque podem aumentar a rentabilidade das operações existentes, ao mesmo tempo que reduzem as emissões líquidas, monetizando a energia ociosa.

Programas de resposta à procura concebidos para estabilizar redes isoladas: os mineiros de Bitcoin representam um tipo de comprador de energia muito singular, capaz de reduzir o seu consumo a qualquer momento (conhecido como carga de energia interruptível), enquanto a maioria dos grandes consumidores industriais de energia não consegue interromper as suas operações de forma económica. Existem duas formas principais de "resposta à procura" implementadas pelos operadores de explorações mineiras: (1) negociação com os fornecedores/concessionários de energia para fixar um preço de electricidade baixo estático (geralmente abaixo do preço de mercado) durante um determinado período, sob a condição de cortarem (desligarem) a energia quando a procura da rede aumenta (períodos de pico de procura). Os mineiros que participam neste tipo de resposta à procura irão garantir que os benefícios da mineração a um custo estático mais baixo excedam o potencial tempo de inatividade esperado durante os períodos de pico de procura. Em alternativa, (2) os mineiros venderão energia (ou seja, desligarão máquinas) de volta para o mercado pelo preço spot. Neste acordo, os mineiros não são necessariamente forçados a cortar a energia para responder ao pico de procura, mas são directamente incentivados economicamente a fazê-lo. Só participarão neste tipo de resposta à procura quando o preço spot oferecido pelo mercado exceder os lucros que, de outra forma, obteriam com a mineração de Bitcoin. A aplicação mais típica desta abordagem são os mineiros dentro da rede Texas/ERCOT.

Canalização de energia renovável (e intermitente): O maior obstáculo para que a capacidade de geração eólica e solar suporte eficazmente grandes populações é a rentabilidade a curto prazo destes operadores. A natureza intermitente da energia eólica e solar, combinada com o desequilíbrio entre o excesso de capacidade e a capacidade efectivamente entregue à rede para utilização, significa que os primeiros projectos eólicos e solares produzem frequentemente energia ociosa. A mineração de Bitcoin pode complementar a construção desta capacidade de geração, proporcionando uma forma rentável de utilizar energia fora das horas de ponta (ou seja, suavizando a intermitência). Uma joint venture entre a Tesla, a Block e a Blockstream anunciou planos no ano passado para adotar este conceito no oeste do Texas, oferecendo incentivos financeiros para a construção de capacidade de geração solar através da mineração de Bitcoin.

Estas fontes de hashrate incremental baseadas em incentivos não dependem necessariamente da vontade da operadora em acumular Bitcoin, como acontece frequentemente com as operadoras de mineração tradicionais. Em vez disso, a mineração de Bitcoin está a ser utilizada como uma ferramenta para rentabilizar diretamente energia que, de outra forma, ficaria retida ou seria entregue de forma não económica à rede ou aos residentes.

Conclusão

Dadas as tendências de hashrate observadas ao longo de 2022, é provável que as novas adições de hashrate nos próximos meses excedam as reduções de hashrate por parte dos operadores em dificuldades. Algumas das operadoras mais stressadas tomaram medidas para reestruturar/reduzir as dívidas no segundo semestre de 2022, e até mesmo as operadoras que entraram em processo de falência, como a Core Scientific, manifestaram interesse em continuar a operar as suas frotas mineiras. Além disso, embora o desempenho recente do preço do Bitcoin seja de curta duração e sujeito a uma potencial reversão, proporciona um alívio temporário para os mineiros à margem da rentabilidade.

Como discutimos, grande parte do crescimento recente da taxa de hash foi impulsionado pela expansão da capacidade na América do Norte. Isto reflecte tanto o atraso na migração de hardware na China (pós-proibição da mineração) como a eficácia da clareza regulamentar e do acesso aos mercados de capitais desenvolvidos para facilitar a implantação da taxa de hash. Em suma, o ambiente operacional competitivo na América do Norte irá provavelmente continuar a incentivar estas empresas mineiras a expandir rapidamente a sua capacidade. Além disso, a procura incremental pela mineração de Bitcoin, resultante de formas inovadoras de monetização de energia local, deverá sustentar ainda mais o crescimento futuro da taxa de hash da rede. Portanto, salvo uma queda significativa nos preços do Bitcoin ou outros fatores que possam ameaçar a economia da futura expansão da capacidade, espera-se que a taxa de hash da rede continue a sua tendência de alta até 2023.