Waarom is bitcoin zo’n energieslurper?

Cryptovaluta, en dan vooral Bitcoin, liggen de laatste tijd stevig onder vuur vanwege de grote hoeveelheid stroom die het genereren van de cryptomunten kost. Het minen (delven) van bitcoins door computers vraagt om meer elektriciteit - en veroorzaakt meer CO₂-uitstoot - dan wij in heel Nederland en België bij elkaar verbruiken. Waarom vragen cryptovaluta zoveel energie? Wat zijn mining farms? En zijn er zuiniger alternatieven voor die energieverslindende bitcoin?

Heel eventjes, een maand geleden, ontsteeg bitcoin zijn status als beleggingsinstrument en werd het een heus betaalmiddel. Niet verrassend was het Elon Musk die opzien baarde met zijn verklaring dat de cryptomunt kon worden gebruikt om bij hem een Tesla te kopen. De waarde van de bitcoin bereikte een nieuw hoogtepunt en hij daalde weer net zo hard toen Musk op 13 mei terugkwam op zijn stunt. Hij verkocht zijn bitcoins weer met de verklaring dat de munt rampzalig is voor het milieu. Hij beloofde weer in te zullen stappen zodra er een cryptomunt is die voor minimaal de helft wordt opgewekt met groene elektriciteit. Maar waarom kosten bitcoins eigenlijk zoveel stroom?

Hoe werkt het?
Het verhandelen van bitcoins zorgt voor een wereldwijde computerrace. Het doel van die race is om zo snel mogelijk een unieke hexadecimale reeks voor die bitcoin te creëren die bestaat uit 64 getallen en letters, de zogenoemde hash. Die hash wordt ingevoerd in een openbare ledger, waar iedereen hem volgens het blockchain-principe kan controleren en waar hij door talloze miners wordt gevalideerd. Die validatie is nodig om te zorgen dat er niet met bitcoins kan worden gefraudeerd. Voor elke transactie - elk nieuw blok in de blockchain - wordt er een kleine vergoeding betaald aan de miners die hem tot stand hebben gebracht. Hoe drukker het is op het blockchain-netwerk, hoe hoger die beloning. Het minen levert dus geld op in de vorm van bitcoins. Nou ja, in delen daarvan dan, want een hele bitcoin heb je niet zomaar bij elkaar gemined. De vergoeding wordt uitbetaald in satoshi’s (sat). Eén sat is 0,00000001 bitcoin waard.

Mining rigs
Het loont dus om zoveel mogelijk computerkracht tot je beschikking te hebben. In het begin van het crypto-tijdperk kon je nog met je gewone computer meedoen, maar al snel werd de processor als rekenbron ingehaald door de grafische kaart, de GPU. In het volgende stadium werden computers uitgerust met meerdere krachtige Nvidia- of AMD-GPU’s, die een flink aantal watts aan vermogen vragen. De huidige mining rigs zijn inmiddels volledig uitgeklede apparaten met geen enkele ander doel dan berekeningen uitvoeren en de resultaten verzenden naar de blockchain.

Het minen van bitcoins gaat dag en nacht door, dus de computer is volcontinu op maximaal vermogen aan het werk. Bovendien geven de grafische kaarten veel warmte af, waardoor deze voortdurend gekoeld moeten worden. Allemaal redenen waarom zo’n computer veel stroom verbruikt.



Wil je als particulier aan de slag met zo’n mining rig, dan zijn de mogelijkheden legio (niet alleen in webshops, maar ook op Marktplaats). Vanaf circa duizend euro heb je al zo’n ‘kale’ computer en de prijzen lopen op door tot torenhoog. Ze verbruiken ook al snel zo’n 1000 watt per uur, vergelijkbaar met een particuliere airco. Het minen kost je wel elke dag wel paar euro’s aan stroom. Bij de specificaties van zo’n rig staat naast uiteraard de prijs ook wat ze kosten aan energieverbruik en hoeveel sats ze aan vergoeding kunnen opleveren.

Kazachstan, Rusland en China
Minen kan een leuke hobby zijn voor de particulier, maar betekent big business voor bedrijven en investeerders die zich hiermee bezighouden. We hebben het dan niet meer over een paar computers, maar over mining farms met honderden of soms zelfs duizenden computers op één locatie. Een van de grootste mining farms staat in Kazachstan aan de rand van de grens met Rusland. Dit datacentrum van het bedrijf Enegix heeft plaats voor 50.000 mining rigs, goed voor 180 megawatt. Waarom in Kazachstan? De elektriciteit van de plaatselijke kolengestookte energiecentrales is er erg goedkoop en het stabiele klimaat zorgt volgens het bedrijf voor een optimale koeling van de computers. Bovendien zorgt de Kazachse overheid voor fiscaal vriendelijke maatregelen. Kazachstan en Rusland zijn beide goed voor zo’n zes procent van het totale verkeer in bitcoin-hashes, volgens de Bitcoin Mining Map van een onderzoeksgroep aan de Britse Cambridge-universiteit.

Verreweg de grootste speler op mining markt is echter nog steeds China, zo’n 65 tot 75 procent van het wereldwijde bitcoin-minen gebeurt daar. Volgens een onderzoek van het tijdschrift Nature zou de Chinese mining-industrie als het een land was en je naar het energieverbruik kijkt, op de twaalfde plek van landen ter wereld komen, net na het Verenigd Koninkrijk. De mining farms in China zijn volgens dit onderzoek samen goed voor 296 terawattuur (TWh). Ter vergelijking: Nederland verbruikt per jaar zo’n 120 TWh, België circa 85 TWh.

Volgens verschillende media is China echter hard bezig om de mining-industrie aan te pakken. Enerzijds omdat de overheid cryptovaluta ziet als een risico voor zijn eigen financiële stabiliteit, anderzijds omdat die bedrijven het China moeilijk maken om zijn klimaatdoelen te halen. Ook de NOS kwam dinsdag met een verhaal over hoe China bitcoin-mining in zijn land probeert de nek om te draaien.

Wat kost 1 bitcoin?
Digiconomist, een website die zich verdiept in de harde cijfers achter digitale trends, heeft berekend wat een bitcoin-transactie kost. Met al die computers die dag en nacht staan te valideren, kost elke bitcoin 1595 kilowattuur en 745 kilo aan CO₂-uitstoot. Volgens Milieucentraal verbruikt een gemiddeld Nederlands huishouden zo’n 2750 kWu per jaar, waarmee één bitcoin gelijk staat aan zo’n zeven maanden stroomverbruik.



Wat zijn de alternatieven?
Al het voorgaande heeft betrekking op bitcoin, niet op cryptovaluta als geheel. Want er zijn wel degelijk alternatieve cryptomunten die zuiniger omspringen met energie. Voorbeelden zijn Polkadot, Nano en een waar je nu veel over hoort: Cardano, met zijn digitale munt ADA.

De belangrijkste reden waarom deze valuta minder energie slurpen, is de manier waarop de transacties tot stand komen. De methode waarbij al die computers samen alle rekenkracht moeten opbrengen om munten te valideren en daarvoor dus beloond worden, heet proof of work. Het loont daarbij om zoveel mogelijk computervermogen in te zetten, met alle energieverkwisting tot gevolg.

In de alternatieve proof of stake methode worden voor elke cryptotransactie een aantal willekeurige computers geselecteerd om de hash te genereren, terwijl een ander willekeurig aantal computers geselecteerd wordt om deze te valideren. Voorwaarde daarbij is dat die computergebruikers, of het nu particulieren zijn of bedrijven, zelf ook een aantal valuta in hun bezit hebben. Oftewel: dat zij een aandeel - een stake - hebben in die cryptomunt.
Naast de al genoemde cryptocurrencies staat ook de belende cryptomunt Ether op het punt om deze methode in te voeren. Volgens Etherium-ontwikkelaar William Entriken legt proof of stake de macht bij de eigenaren van de munt, in plaats van bij de bezitters van de computerrekenkracht. Het idee is dat deze alternatieve transactiemethode tot een factor duizend minder aan energie kost.

Daarnaast hebben een aantal crypto-platforms zich verenigd in het Crypto Climate Accord, een overeenkomst waarmee zij in 2024 klimaatneutraal zeggen te willen zijn. Dit initiatief sluit daarmee aan op de Parijse klimaatakkoorden.