Momenteel stoot de cryptovaluta jaarlijks evenveel CO2 uit als een klein land. Dat kan en moet anders. En de Nederlandse crypto-econoom Alex de Vries legt uit hoe.

Bitcoin heeft een emissieprobleem. En onlangs werd duidelijk hoe groot dat probleem precies is. Zo stoot de cryptovaluta jaarlijks evenveel CO2 uit als een klein land en evenaart bijna de productie van benzine uit ruwe olie. Ondanks die alarmerende onthullingen doet bitcoin weinig om milieuvriendelijker te worden. Toch zijn er wel degelijk mogelijkheden, zo legt crypto-econoom Alex De Vries uit, bijvoorbeeld door het voorbeeld van concurrent Ethereum te volgen.

Bitcoin: een grote energieslurper
We weten al een tijdje dat de bitcoin een grote energieslurper is. Waarom? Wie bitcoins wil hebben, kan ervoor kiezen om ze te gaan ‘mijnen’. Hierbij verdien je bitcoins door met behulp van een computer lastige wiskundige vergelijkingen op te lossen. Het oplossen van die sommen kost veel rekenkracht en dus energie. Wereldwijd is er met het virtueel mijnen van bitcoins enorme hoeveelheden elektriciteit gemoeid, voornamelijk opgewekt uit fossiele brandstoffen zoals steenkool en aardgas. Dit veroorzaakt enorme hoeveelheden luchtvervuiling en koolstofemissies. En die hebben weer een negatief effect op ons wereldwijde klimaat en onze gezondheid.

Onderzoekers spraken eerder al over een ecologisch onhoudbare situatie. In plaats van verwant aan ‘digitaal goud’ zou de bitcoin eerder moeten worden vergeleken met energie-intensieve producten zoals rundvlees, aardgas en ruwe olie.

Verbruik
“De waarde van cryptovaluta is de afgelopen jaren flink toegenomen, waardoor ook de vervuiling tot recordhoogte is gestegen,” vertelt De Vries is gesprek met Scientias.nl. “Op het hoogtepunt in het afgelopen jaar was cryptomining waarschijnlijk verantwoordelijk voor 1 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik, terwijl we daar nauwelijks iets voor terug krijgen. Het bitcoin-netwerk verwerkt nog altijd slechts een handvol transacties per seconde en kan simpelweg niet meer aan. Het gemiddelde elektriciteitsverbruik per bitcoin-transactie is 1200 kWh. Dat is bijna de helft van wat een Nederlands huishouden per jaar verbruikt. Dit is iets wat we ons te midden van een energiecrisis en klimaatcrisis niet kunnen veroorloven.”

The Merge
Tegelijkertijd laat Ethereum, de grootste concurrent van bitcoin, zien dat het wel degelijk anders kan. Op 15 september 2022 heeft het platform een wijziging doorgevoerd die ze The Merge noemden. Dit is eigenlijk een grote upgrade waarmee Ethereum overschakelde van een zogenoemd proof of work-mechanisme naar proof of stake. Deze wijziging veranderde de manier waarop de datablokken, die de ruggengraat van cryptovaluta vormen, worden gemaakt. En door de productiemethode te veranderen, verbruikt Ethereum nu een stuk minder energie, dat in één klap met ruim 99 procent is teruggedrongen. “Vóór The Merge functioneerde Ethereum precies hetzelfde als bitcoin en gebruikte evenveel energie, omdat ze allebei draaiden op een energie-intensief mechanisme dat proof of work wordt genoemd,” zegt De Vries. “Maar omdat Ethereum van dit mechanisme is afgestapt, werkt het nu veel efficiënter.”

Proof of work
Waarom proof of work zo energie-intensief is? Het genereren van de blokken waaruit een blockchain bestaat, vereist een computer. De proof of work-methode die bitcoin gebruikt, laat computers willekeurig crypto-hashes (een soort getal-en-letterreeks) genereren, totdat een deelnemend apparaat een reeks heeft gevonden die voldoet aan de vooraf bepaalde vereisten om een ​​nieuw blok te maken. “Met proof of work hoop je dat je op een gegeven moment geluk hebt,” aldus De Vries. “Het is bijna een numeriek raadspel. Op een gegeven moment raad je het winnende getal en dan mag je het volgende blok voor de blockchain maken.” Omdat deze methode volledig willekeurig werkt, is de enige beperkende factor de computerbandbreedte waar ‘miners’ over beschikken. Kortom, hoe meer computers je aan het werk zet, hoe groter de kans dat je het raadspel wint. Dit is wat veel miners ertoe heeft gezet enorme magazijnen vol te zetten met computers die 24/7 draaien, vaak op energie afkomstig van fossiele brandstoffen.

Proof of stake
Proof of stake is een stuk energiezuiniger, omdat dit veel minder rekenkracht vereist. “Het energie-intensieve virtueel mijnen wat bitcoin nog altijd gebruikt is in een proof of stake-systeem niet meer nodig,” legt De Vries uit. “Er zijn nog altijd computers nodig om voor de onderliggende blockchain nieuwe blokken te maken, maar de rekenkracht van deze machines doet er in proof of stake niet toe. Het systeem waarbij iedereen het tegen elkaar opneemt en zo snel mogelijk probeert te raden in de hoop de eerste te zijn – dat is het onderdeel dat is geëlimineerd. Men heeft vooral vermogen nodig om van proof of stake onderdeel te mogen uitmaken. Binnen Ethereum moet men nu een minimum van 32 ether inleggen. Vervolgens kiest de software willekeurig één van deze belanghebbenden om het volgende blok voor de blockchain te maken. Het stimuleert de deelnemers niet om te concurreren.”

Flinke afname
De cijfers liegen er niet om. Want op deze manier is Ethereum er dus in geslaagd het energieverbruik met maar liefst 99,84 procent terug te dringen, een flinke afname. “Dit is veelbelovend omdat het laat zien dat software veranderd kan worden zodat het energieverbruik drastisch gereduceerd wordt,” onderstreept De Vries. “Dat biedt hoop dat ook de bitcoin, de grootste vervuiler in de cryptowereld, op termijn een soortgelijke overstap zou kunnen maken.”

Duurzamer
Kortom, proof of stake zou vervuilende cryptovaluta een stuk duurzamer kunnen maken. Volgens De Vries zou bijvoorbeeld bitcoin, als het inderdaad zou overstappen, een besparing van dezelfde omvang als Ethereum kunnen realiseren. “In het geval van bitcoin hebben we het dan over een elektriciteitsverbruik wat ongeveer gelijk is aan het Nederlandse elektriciteitsverbruik,” zegt De Vries. “Tegelijk zou de CO2-uitstoot die hieraan gerelateerd is ook vrijwel geheel kunnen verdwijnen. Bovendien scheelt het ook enorm in alle chip-productiecapaciteit die momenteel gebruikt wordt om gespecialiseerde mining-apparatuur te maken én in elektronisch afval, als gevolg van de race om steeds betere apparatuur te ontwikkelen.”

Vrijwillig
Of bitcoin echter vrijwillig overstapt, is geheel de vraag. Op dit moment maakt de cryptovaluta hier in ieder geval nog geen werk van. En ook de crypto-consumenten lijken er niet warm voor te lopen. “Als crypto-consumenten zich voldoende zorgen zouden maken, zouden ze waarschijnlijk geen bitcoin kopen,” zegt De Vries. “Maar vorig jaar bereikte deze crypto-activa nog steeds een recordhoogte, ook al is er geen gebrek aan berichtgeving over de klimaatimpact.” Volgens De Vries is de bitcoin-gemeenschap erg tegen elk soort verandering in de software. “Dit maakt het heel lastig om een soortgelijke upgrade als The Merge binnen bitcoin überhaupt ter sprake te brengen,” aldus De Vries.

Beleid
Bewustwording van het publiek is niet voldoende gebleken. En dus betoogt de crypto-econoom dat beleid, zoals koolstofopenbaarmaking, milieubelastingen of handelsverboden op cryptovaluta die gebruik maken van proof of work mogelijk de manier is om het energieslurpende virtueel mijnen een halt toe te roepen. “Hier wordt momenteel op het hoogste bestuursniveau over gesproken,” zegt De Vries. “Regelgeving zou nuttig zijn om de gemeenschap ertoe te brengen haar huidige standpunt te heroverwegen. De bitcoin-gemeenschap is erg tegen verandering geweest, maar Ethereum heeft laten zien dat het, ondanks zorgen en weerstand, mogelijk is om de nodige veranderingen door te voeren. Bovendien heeft Ethereum aangetoond dat er ook geen technische reden is waarom er geen overstap gemaakt kan worden van proof of work naar proof of stake.”

Kortom, het is dus vooral zaak om een verandering in de mindset van de gemeenschappen achter cryptovaluta te realiseren. En volgens De Vries kan beleid en regelgeving daar een rol in spelen, omdat deze het minder aantrekkelijk kunnen maken om achter te blijven op proof of work. “Dat zou bitcoin een flinke duw in de juiste richting kunnen geven,” besluit De Vries.