Bitcoin en energieverspilling: feiten en fabels
Bitcoin en energieverbruik zijn een populair onderwerp. In dit artikel bespreken we de feiten, trends en een toekomstbeeld van de wereld van bitcoin mining.
Een hardnekkig stukje 'fake news' dat om Bitcoin heen hangt, is dat het veel energie gebruikt. Of erger nog: te veel en dát is slecht, zo proclameren de criticasters.
Tegelijkertijd is het een kortzichtige en foute opmerking. Hoe kun je omgaan met dit soort kritieken? Hoe kun je eigenlijk kijken naar dit vraagstuk?
Energiegebruik
Eerst even de context: waar komt de claim vandaan dat bitcoin (BTC) wegens haar elektriciteitsgebruik slecht is voor het milieu?
Het Bitcoin netwerk bestaat uit tienduizenden computers, namelijk nodes (die alle betalingen controleren en kijken of de deelnemers binnen het netwerk zich aan de de spelregels houden) en miners (die het grootboek van alle transacties uitbreiden).
Het controleerwerk van nodes is simpel: dit kan met een minicomputertje en een harde schijf die je via het internet aan het netwerk verbindt. Dit kost nauwelijks geld, elektriciteit.
Voor een paar honderd euro (of met een oude laptop/PC) kun je zelf aan de slag.
Voor miners is dat anders: zij strijden met elkaar om het recht om transacties te mogen verwerken.
Miners zijn nodes die door middel van krachtige hardware strijden om meer BTC.
Deze strijd wordt uitgevochten met rekenkracht. Hoe hoger de rekenkracht, hoe meer kans je als miner maakt om het block te maken. Op deze manier wijst het Bitcoin netwerk iedere ~10 minuten één computereigenaar het recht toe om transacties in de blockchain te zetten.
Deze rekenkracht kun je als miner krijgen door speciale computers (ASIC's) de hele dag door gokjes - zogenoemde nonces - te laten doen, in de hoop dat je de juiste waarde vindt.
De miner die dit als eerste lukt, mag een block maken en krijgt als vergoeding 6,25 BTC en de som van de kosten van de transacties in dat block.
Het inleggen van rekenkracht is niet gratis. Naast investeringen in deze ASIC-miners is de grootste kostenpost de elektriciteit. En gezien miners altijd op zoek zijn naar méér rekenkracht, gebruiken ze indirect ook meer elektriciteit. Omdat iedereen in het netwerk op zoek gaat naar de meeste rekenkracht, neemt het energiegebruik ook toe.
Je zou een inschatting kunnen maken van het energiegebruik van ál de miners bij elkaar. Cambridge heeft hier een onderzoek naar gedaan, met de conclusie dat het netwerk evenveel elektriciteit gebruikt als de landen Zweden en Maleisië, namelijk bijna 140 TWh per jaar.
Dat is niet mis. Het vertegenwoordigt 0,55% van de elektriciteitsproductie van de hele wereld. Je zou met één jaar aan elektriciteit die Bitcoin gebruikt, maar liefst 31 jaar lang álle waterkokers in het Verenigde Koninkrijk kunnen voorzien van stroom.
Conclusie: wat een verspilling! We zouden die energie toch veel beter op andere manieren kunnen inzetten? Verergert Bitcoin niet juist het klimaatprobleem?
Tegenargumenten
De realiteit ligt veel genuanceerder. Daarnaast is er niet één waarheid en kun je deze casus vanuit meerdere perspectieven bekijken. Laten we de onjuiste redenering en conclusie weerleggen aan de hand van deze 10 tegenargumenten.
- Bitcoin miners zoeken goedkoopste energie
- Bitcoin gebruikt energieoverschot
- Bitcoin stimuleert groene energie
- Bitcoin zorgt voor stabiel energiesysteem
- Energie is niet schaars, transport en opslag is moeilijk
- Inflatie is verspilling van menselijke energie en tijd
- Wie bepaalt wat verspilling is, en waarom?
- Kosten van alternatief geld
- Low time preference: energie besparen
- Warmte als restproduct inzetten
1. Bitcoin miners zoeken goedkoopste energie
Het eerste belangrijke punt om te begrijpen, is dat de elektriciteit voor miners de grootste kostenpost is. Ten opzichte van operationele kosten op de datacentra en de investeringen in mining rigs, valt de grootste winst dus te halen in de energiemarkt.
Hierdoor is er al jaren een duidelijke trend: miners vertrekken naar plekken waar de energie het goedkoopst is. Vaak tekenen ze lange termijn contracten met energieleveranciers of lokale overheden. De goedkoopste energie is aanwezig op plekken waar er óf een overschot is óf waar er geen vraag is.
Denk aan China: de provincie Sichuan was een hotspot voor Bitcoin miners vanwege de overvloed aan waterkrachtgeneratoren. Voornamelijk in het regenseizoen is de energie hier supergoedkoop. De afname valt in het niets ten opzichte van de vraag, en dus kunnen miners zich hier mooi vestigen.
Het is ook bekend dat de miners na het regenseizoen hun biezen pakken en naar andere plekken vertrekken. Deze trend is wereldwijd te zien: wordt energie te duur? Dan verplaatsen miners naar gunstigere gebieden.
Conclusie: goedkope energie is energie waar geografisch gezien overvloed van is en waar geen vraag naar is door andere marktpartijen. Hierdoor is het gebruik in plaats van verbruik.
2. Bitcoin gebruikt energieoverschot
Het tweede punt ligt in het verlengde hiervan. Deze goedkope energie is afkomstig van plekken waar er een overschot is. Dit kan op allerlei vlakken optreden. Waar komt de energie in de hele wereld eigenlijk vandaan?
Er zijn verschillende energiebronnen. We kennen de ouderwetse bruine en/of grijze bronnen, zoals kolen, gas, biomassa of olie. Daarnaast zijn er ook groene bronnen: nucleaire elektriciteit, wind- en zonne-energie en hydro-electrische energie.
De kosten van energie liggen in Nederland vele malen hoger dan in bijvoorbeeld China. In Nederland betaal je 0,178 euro per kWh, volgens Energievergelijk.nl. In Berlijn ligt het stukken hoger, namelijk op 0,285 euro per kWh. In Europa is de prijs in Helsinki gemiddeld genomen het laagst: 0,114 euro per kWh.
Je voelt hem al aankomen: in dichtbevolkte gebieden is 'stroom' duur. In afgelegen gebieden is deze elektriciteit relatief goedkoop. Er is hier immers een overschot.
Je kunt dus niet zeggen dat de bijna 140 TWh die Bitcoin nu per jaar gebruikt, een verspilling is. Het is namelijk (deels) energie die anders niet gebruikt zou worden.
Onderzoek naar mining farms van CoinShares toont aan dat deze centra voornamelijk gevestigd zijn in China, Kazachstan, Canada, IJsland en Rusland zitten. Toevallig zijn dit níet de plekken waar miljoenen mensen wonen, zoals New York, Londen, Parijs of Rome.
De grootste ondernemers in de mining-industrie betalen tussen de $0.04 en $0.05 per kWh. Volgens bitcoin veteraan Tuur Demeester betaalt een gemiddeld huishouden in Louisiana in Amerika $0.097 kWh.
Als je het vergelijkt met bovenstaande statistieken zie je het verschil: miners gebruiken energie die ongebruikt is.
Daaruit kun je voorzichtig concluderen dat de energie die wordt gebruikt voor het minen van bitcoin niet uit de hoek komt waar de doorsnee Amerikaan of Europeaan de energie vandaan haalt.
3. Bitcoin stimuleert groene energie
Ook stimuleert de Bitcoin mining industrie juist om op zoek te gaan naar groene energie. Zo blijkt uit een ander onderzoek van CoinShares dat 74% van de miners elektriciteit gebruikt die afkomstig is uit hernieuwbare bronnen.
Een ander rapport van Cambridge Center for Alternative Finance (CCAF) stelt dat 76% van de miners hernieuwbare energiebronnen gebruiken. Met name waterkracht is populair. Daarnaast haalt Fidelity in haar onderzoek ook het voorbeeld van gas flaring aan, waarbij echte verspilde energie toch een nieuw leven krijgt.
Steeds vaker stappen energieleveranciers uit zichzelf over op het minen van Bitcoin. Een van de redenen is dat ze er een zakcentje aan kunnen verdienen. Doordat de bedrijven flinke boetes moeten betalen als ze gas affakkelen bijvoorbeeld.
Het affakkelen is het verbranden van gassen die vrijkomen bij de gaswinning. Deze zogenaamde "dry gasses" kunnen worden hergebruikt als raffinage-brandstof, maar bij een teveel aan gas en bij een overschot op de markt kan een raffinaderij of boorplatform besluiten het gas ter plekke te verbranden.
Het Noorse Equinor heeft last van dit probleem en vindt een oplossing in Bitcoin:
"Het minen van cryptocurrency's vereist veel elektriciteit om computers van stroom te voorzien, terwijl bij het flaren waardevolle resources worden verspild en we ook nog eens veel uitstoten. Zo creëren we een win-win situatie"
Het is overigens geen nieuw idee. In het verleden hebben we meerdere keren bericht over deze innovatieve ontwikkeling in Noord-Amerika. Aan het einde van het jaar zouden er al 70-80 locaties operationeel moeten zijn.
We spraken in Hup Bitcoin al eens over dit onderwerp met Hans Looman, de CTO van Link Global. Hij is specialist op het gebied van het bouwen van Bitcoin mining farms rondom dit soort locaties.
Looman legde uit: "Onze klanten zijn mining bedrijven en wij leveren allereerst energie aan ze. We bezitten namelijk enkele olie - en gasvelden of hebben lucratieve contracten met energiebedrijven. Die overtollige energie verkopen we aan miners. In sommige gevallen nemen we 100% energie én de operatie om in te zetten voor Bitcoin mining."
Link Global brengt ook de complete infrastructuur aan de man zodat een miner plug and play kan starten. Te beginnen met mobiele containers, die relatief gemakkelijk zijn te plaatsen in redelijk onbegaanbaar gebied in Alberta.
Wederom: Bitcoin opent nieuwe markten die het milieu verbeteren en het jaagt de innovatie in de markt van groene energie aan. Een onderzoek van CoinCenter beschrijft zelfs hoe Bitcoin mining een stroom van ontwikkelingen in de groene sector kan veroorzaken: "How Bitcoin could drive the clean energy revolution."
Also read
Oude energiecentrale gaat met energieoverschot Bitcoin minen
Bitcoin miners willen in 2021 nog kernenergie gebruiken in Ohio
4. Bitcoin zorgt voor stabiel energiesysteem
Je zou het zelfs nóg een stapje verder kunnen trekken. Er van uitgaande dat miners voornamelijk groene energiebronnen gebruiken, en dat de opbrengst hiervan niet stabiel is, kan Bitcoin hierin ook een rol spelen.
In winters zal zonne-energie een tekort aan elektriciteit kunnen opbrengen, terwijl er op zonnige dagen een overschot zal zijn. Met windenergie is hetzelfde: soms levert het veel op, en soms is het windstil.
Dit is moeilijk te reguleren en de aanvoer van groene energie is verre van stabiel. Instabiliteit kan impact hebben op het hele elektriciteitsnet, en er zijn geen batterijen voor handen om ál deze energie op te slaan.
Het uitzetten van een windturbine is nog niet zo makkelijk. Wat wél een mogelijkheid is, om Bitcoin miners te gebruiken om het elektriciteitsnetwerk stabiel te houden. Ten tijde van zonnige of winderige dagen, kunnen miners het overschot afnemen, om ten tijde van tekorten af te schakelen.
Bitcoin verspilt geen elektriciteit, maar zorgt het juist voor stabiliteit. Je kunt energie dat anders niet gebruikt kan worden inzetten om het veiligste geldnetwerk ter wereld te helpen én je kunt er op verdienen.
5. Energie is niet schaars, transport en opslag is moeilijk
Ten vijfde is het idee dat energie 'verspild' wordt ook cru. Het probleem is namelijk niet zo zeer dat er een tekort aan energie op aarde is.
Energie is niet schaars, maar het transporteren en de opslag van deze elektriciteit is de bottleneck. Hierbij gaat enorm veel verloren, tot maar liefst 67% van alle energie die wordt opgewekt:
Ross Stevens, de oprichter van NYDIG, sprak hier met Michael Saylor al eens over. Het kan bijvoorbeeld goed zijn dat er in het midden van Afrika een waterval is met een heleboel potentiële doch ook ongebruikte energie.
Het is echter niet bereikbaar voor de lokale bevolking en ook het transporteren is inefficiënt.
Zelfs áls de energie kan worden gewonnen, is het zeer inefficiënt om het met kilometerlange koperen kabels te verplaatsen.
"Door Bitcoin hebben we voor de eerste keer ooit hebben een aantrekkingskracht naar schone energie met een winstoogmerk. Naast de revolutie van het monetair beleid ... vertegenwoordigt Bitcoin ook de grootste katalysator die de wereld ooit heeft gekend voor de ontwikkeling van reeds aanwezige schone en goedkope energie."
Het grote probleem rondom energie is volgens Stevens de transport ervan. Er zijn enorm veel plekken op de wereld die enorm veel potentie hebben (watervallen, olievelden), maar die ongebruikt zijn omdat het kanaliseren van de energie naar plekken waar het nodig is erg inefficiënt is.
Met Bitcoin mining kun je deze bronnen wél gebruiken én de waarde hiervan direct verplaatsen via het Bitcoin netwerk.
"Het probleem van energie is niet zo zeer dat het schaars is, er is genoeg van aanwezig. Het probleem is de mogelijkheid om het geografisch gezien te verplaatsen naar waar het nodig is. Bitcoin mining lost dit als wiskundig probleem op, en niet als een locatie-gerelateerd probleem."
Vanaf minuut 23:30 gaat Stevens hier verder op in.
6. Inflatie is verspilling van menselijke energie/tijd
Je zou het ook vanuit een hele andere kant kunnen bekijken. Want als je bitcoin vergelijkt met fiatgeld, hoe zit het dan?
We moeten ook niet doen alsof het nul energie kost om banken draaiend te houden. Servers van betaalverwerkers en kantoren over de hele wereld gebruiken en verbruiken op allerlei manieren energie.
Vaak is dat in gebieden waar mensen wél willen wonen en waar de energie dus duurder is. Financiële dienstverleners gebruiken ook energie.
Maar daarbij kijken we nog steeds naar Bitcoin als betaalnetwerk. Bitcoin is ook een valuta, en ook hierover kunt je een sterk argument maken.
Iedereen op onze planeet is iedere dag bezig om tijd in te wisselen voor geld. Of het nu is met een fulltime baantje bij de Albert Heijn of als CEO van een groot bedrijf: we ruilen schaarse tijd in voor niet schaars (en printbaar) geld.
Geld is dus eigenlijk een representatie van gedane arbeid. En werk kost energie. Wat als je de geldhoeveelheid op aarde oprekt - wat sinds 2008 en helemaal sinds de coronacrisis massaal gebeurt? Lekt er daarmee niet een heleboel gedane arbeid weg?
De 100 uur die je vandaag werkt, kun je niet naar de toekomst meenemen. Je hebt namelijk met de huidige centrale bankiers de garantie dat deze 100 uur aan ingezette energie minder waard wordt als je het bewaart in euro's. Met een inflatie van minimaal 2% per jaar, hou je over 20 jaar nog maar 67 werkuren aan koopkracht over. Of anders gezegd: er is 33 uur aan werk weggelekt. Dat is pas energieverspilling!
Zou het niet veel beter zijn voor de wereld als men tijd (door te werken) kan inruilen voor een ander schaars goed/geld? Zou dat niet enorm veel verspilling van energie tegengaan?
7. Wie bepaalt wat verspilling is, en waarom?
Ten zevende: een criticaster kan mining verspilling van elektriciteit vinden, maar wie bepaalt precies wat verspilling is? Het is een subjectieve discussie die overal ter wereld anders bekeken zal worden.
Of zoals internetheld Udi Wertheimer het zegt: het doodschieten van vrienden in een computerspelletje wordt gezien als een sport en culturele (sociale) activiteit. Maar als je dezelfde rekenkracht van jouw laptop inzet om Bitcoin te gaan minen is het ineens wél verspilling? Dat is tamelijk hypocriet.
De energiemarkt is een vrije markt: wil je elektriciteit afnemen? Dan kun je hiervoor een bod doen en betalen voor de afname. Niemand anders hóéft hier iets van te vinden. En als jij jouw activiteit belangrijker vindt dan die van de ander, zou je hier meer voor moeten betalen. Want dán heeft het schijnbaar voor jou die waarde.
Daarnaast: het mag misschien ook wel iets kosten om een solide en betrouwbaar monetair systeem te hebben. Mining houdt het netwerk sterk en beveiligt het tegen kwaadaardige partijen. Hoeveel is dat jou waard?
8. Kosten van alternatief geld
Een andere parallel met fiatgeld (buiten het weglekken van arbeid) zijn de kosten die de dollar en de euro met zich meebrengen. In het verleden was geld gedekt door goud. Om dit uit de grond te halen, moest men enorm veel moeite doen. Tegelijkertijd bevestigde dit aspect juist de schaarste van goud: het is moeilijk om de voorraad zomaar even op te rekken. Ons 'oude geld', namelijk door goud gedekt geld liet ook zeker haar sporen achter na het delven.
En dat is ook direct een conclusie: het moet moeilijk zijn om geld bij te maken. Dat geeft het de garantie van schaarste. De euro en de dollar hebben dit absoluut niet meer, na het loslaten van de gouden standaard. Het is easy money.
Daarnaast speelt olie ook een belangrijke rol in de wereld van het geld. Of erger nog: oorlog. Geld is een machtsmiddel geworden en het is het soms zelfs waard om oorlogen uit te vechten om zo meer 'vermogen' te verkrijgen. Bitcoin haalt het 'fysieke' uit geld. Bitcoin haalt het stukje 'macht' uit geld. Het haalt überhaupt het onderdeel 'overheid' uit geld.
9. Low time preference: energie besparen
Een andere insteek is dat je kijkt naar de gevolgen van geld op de samenleving. In De Bitcoin Standaard bespreekt Saifedean Ammous uitvoerig het idee van low en high time preference. Of anders gezegd: lange of korte termijn denken.
Hij suggereert dat fiatgeld (dat een slecht spaarmiddel is) er juist voor zorgt dat men gaat consumeren (korte termijn) in plaats van sparen en investeren (lange termijn). De overdadige consumptie van goederen - die je eigenlijk niet nodig hebt - zou je ook kunnen zien als verspilling.
Heb je dat nieuwe paar schoenen wel écht nodig? En zou je die Nikes ook hebben gekocht als we een solide geldsysteem hebben, waarvan je weet dat je er in de toekomst méér mee kunt kopen? Solide en onprintbaar geld zorgt er in combinatie met technologische vooruitgang namelijk voor dat prijzen dalen. Dit kan het koopgedrag van de samenleving drastisch beïnvloeden.
Als je morgen meer kunt kopen dan vandaag met hetzelfde hoeveelheid geld, en je anticipeert hierop met een lange termijn denken, dan verbruik je als samenleving minder.
Daarnaast: je kunt je ook afvragen wat de impact is van een ongelimiteerde hoeveelheid geld op een gelimiteerd aantal resources die er in de grond hebben. Gaat dat niet ooit helemaal fout aflopen? Als we altijd maar geld kunnen bijmaken (wat dus in sneltreinvaart gebeurt) om altijd maar meer te kunnen kopen (of ondernemers te kunnen betalen in de coronacrisis), dan resulteert dat toch in een uitgeputte aarde waarin geen grondstoffen meer over zijn? Is dát niet juist verspilling en slecht voor het milieu?
10. Warmte als restproduct inzetten
Tot slot houdt het niet per se op met mining alleen. Mining rigs produceren namelijk naast hashes ook heel veel warmte. Maar het betekent niet direct dat deze hitte verspild wordt.
Eind 2020 lanceerde Genesis Mining een pilot project waarin ze een stapje verder gaan dan het 'omzetten van elektriciteit in hashes'. Ze koppelen mining namelijk aan het verbouwen van gewassen.
Voor de pilot maakt Genesis Mining speciale op maat gemaakte Bitcoin-mining-containers met nieuw ontwikkelde systemen voor de afvoer van de warme lucht. Op de website staat dit allemaal heel duidelijk gedocumenteerd.
Volgens berekeningen van de technische universiteit van Lulea is een miningcontainer van 550 kW meer dan voldoende om een kas van 300 m2 te verwarmen - zelfs in het koude Zweedse klimaat.
Zo wordt het restproduct van mining ook ingezet en is de verspilling nog lager. Alle elektriciteit die nuttig wordt ingezet door de juiste hash te minen, resulteert in een vergoeding in de vorm van bitcoin. Alle warmte die de miners door inefficiëntie produceren, worden alsnog nuttig ingezet.
Bitcoin en energie
De bewering dat Bitcoin slecht is voor het milieu, dat het energie verspilt en dat het klimaatproblemen veroorzaakt is dus onjuist. Natuurlijk is bitcoin mining niet perfect, maar de realiteit ligt veel genuanceerder dan altijd wordt beweerd.
Je zou dus zelfs kunnen stellen dat het minen juist veel goede dingen teweeg kan brengen voor de wereld. Het wakkert innovatie in de groene sector aan, het gebruikt illiquide en ongebruikte energie en Bitcoin an sich kan ook een grote impact hebben op de manier waarop de samenleving werkt. Hiervoor heb je wel een filosofische pet en een (groene) bitcoin-bril nodig.
Bitcoin Mining Energy Consumption by @cryptografics pic.twitter.com/zFYM7Gf4Pw
— MICROCHAD ???? (@mtcbtc) January 6, 2021
Ben je op zoek naar nog meer leesvoer over dit onderwerp? Overweeg dan eens de Twitter draadjes van Dan Held of MICROCHAD door te nemen. Hierin komen nog veel meer inzichten in voorbij.
Wil je op de hoogte blijven over alle ontwikkelingen? Kom dan eens langs in onze Telegram chat, en download ook vooral onze Android Nieuws app of iOS Nieuws app!