Wat is de klimaatimpact van cryptovaluta zoals Bitcoin, in verhouding tot conventionele betaalmiddelen?

Afbeelding: De donkere kant van bitcoin. Bron: https://digiconomist.net/

In tegenstelling tot conventionele betaalmiddelen worden cryptovaluta zoals Bitcoin door niemand uitgegeven of beheerd. Het Bitcoin netwerk is een open peer-to-peer netwerk waar, in theorie, iedereen zijn computerapparatuur kan inzetten om bij te dragen aan het verwerken van transacties in blokken voor de onderliggende blockchain. Het maken van een nieuw blok levert een beloning (in Bitcoins) op. De hoogte van deze beloning ligt vast in de Bitcoin software. Het maken van een enkel blok levert momenteel 6.25 Bitcoins op. Dit aantal halveert grofweg iedere vier jaar tot het jaar 2140. In dit jaar wordt het maximale aantal Bitcoins (21 miljoen) dat ooit in omloop gebracht zal worden bereikt.

Hoewel er dus een beloning is om bij te dragen aan het onderhouden van het netwerk, is het alles behalve makkelijk om daadwerkelijk een nieuw blok te maken. Om dit voor elkaar te krijgen moeten de apparaten in het netwerk eerst deelnemen aan een soort “raad het getal” spel. Alleen wanneer zij het winnende getal kunnen raden zijn zij in staat om een nieuw blok te voltooien. In mei 2021 deden alle machines in het Bitcoin netwerk bij elkaar elke seconde van de dag zo’n 170 triljoen pogingen om dit winnende getal te raden. Desondanks zal slechts één enkele poging elke 10 minuten (gemiddeld) leiden tot een nieuw blok. Dit komt doordat de Bitcoin software automatisch de moeilijkheidsgraad van dit spel aanpast. Hoe meer rekenkracht er in het netwerk zit, hoe moeilijker het wordt om te winnen. Op deze manier blijft de uitgifte van nieuwe Bitcoins ook constant.

Ecologische voetafdruk

Het hele voorgaande proces wordt ook wel vergeleken met het delven van goud, waardoor dit bekend staat als “Bitcoin mining” [1]. Dit proces is zeer energie-intensief. Zo’n 3 miljoen apparaten, verspreid over de hele wereld, zijn hierbij betrokken. Bij elkaar verbruiken deze machines meer elektrische energie dan een land als Nederland in totaal. Doordat Bitcoin miners altijd veel gebruik gemaakt hebben van elektriciteit die wordt opgewekt uit fossiele brandstoffen in landen zoals China en Kazachstan [2], is de CO₂ -voetafdruk van dit energieverbruik ook substantieel. De C CO₂ -uitstoot die samenhangt met het Bitcoin mining is groter dan een derde van de jaarlijkse Nederlandse CO₂ -uitstoot [3]. Deze ecologische voetafdruk neemt ook steeds verder toe naarmate de waarde van Bitcoin verder stijgt [4]. Een hogere waarde van de Bitcoin betekent dat de waarde van de Bitcoinbeloning, die miners ontvangen, ook verder toeneemt. Dit maakt het ook winstgevend om meer energie-hongerige machines aan het netwerk toe te voegen. Omdat er geen harde limiet aan de waarde van de Bitcoin zit, is er (theoretisch) ook geen limiet aan het energieverbruik van het netwerk.

Verhouding tot conventionele betaalmiddelen

Tegelijkertijd is de transactie-capaciteit van de Bitcoin wel zeer beperkt. Een Bitcoin blok kan 1 megabyte aan (transactie)data bevatten. Hierdoor kan het netwerk maximaal zo’n 7 transacties per seconde verwerken. In de praktijk ligt dit aantal nog lager. Ter vergelijking, een betaalprovider zoals VISA kan 65.000 transacties per seconde verwerken. De combinatie van een onbeperkt energieverbruik met een zeer beperkte transactie-ruimte leidt tot extreme CO₂-voetafdrukken van een Bitcoin betaling. Deze kan oplopen tot meer dan 820 kilogram CO₂ per Bitcointransactie [5]. De gemiddelde CO₂-uitstoot van een cash betaling is 4,6 gram CO₂ en die van een pinbetaling is slechts 0,9 gram CO₂ [6]. Hierdoor komt de gemiddelde uitstoot van een Bitcoin transactie overeen met die van ruim 910.000 pinbetalingen.

De vraag is echter in hoeverre de Bitcoin echt als betaalmiddel gebruikt kan worden. De beperkte transactie-capaciteit is niet alleen onvoldoende om een groot publiek te bedienen, maar kan ook leiden tot hoge transactiekosten. Bij grote drukte op het netwerk betaalt men meer om de transactie vooraan in de rij (om verwerkt te worden) te krijgen. In April 2021 liepen de gemiddelde transactiekosten op tot boven de € 50 per Bitcointransactie. De vraag blijft dus in hoeverre Bitcoin echt met conventionele betaalmiddelen vergeleken kan worden, maar dat de impact van de Bitcoin relatief veel groter is staat vast.

Kan het ook duurzamer?

Hoewel de Bitcoin nog altijd dominant is onder de cryptovaluta, met een geschat marktaandeel van meer dan 40% per 2022 [7], zijn er ook honderden andere cryptovaluta projecten waar het delven van nieuwe munten met behulp van rekenkracht niet aan de orde is [8]. Deze cryptovaluta maken gebruik van alternatieven zoals “proof of stake”, waarbij het recht om nieuwe blokken voor de onderliggende blockchain te maken wordt toegewezen op basis van ingelegd vermogen. Een apparaat met een internetverbinding is hierbij voldoende om deel te kunnen nemen. Hierdoor hebben cryptovaluta die gebruik maken van proof of stake ook een veel lagere energiebehoefte. De gemeenschap achter Ethereum, de grootste cryptomunt na de Bitcoin met een geschat marktaandeel van ruim 18% [7], is van plan hun huidige proof of work mining door proof of stake te vervangen en verwacht hiermee het totale energieverbruik met een factor 10.000 te reduceren [9]. Een dergelijke factor zou nog onvoldoende zijn om op gelijke voet met conventionele betaalmiddelen te komen, maar zou wel laten zien dat cryptovaluta aanzienlijk duurzamer kunnen zijn dan de Bitcoin nu is.