Bitcoin leidt naar schatting tot de uitstoot van 65,4 megaton CO₂. Dit is meer dan twee derde van de totale jaarlijkse CO₂-uitstoot van de volledige Belgische economie. De ecologische voetafdruk van de cryptomunt leidt dan ook terecht tot veel kritiek. Waarom is bitcoin zo vervuilend? Waarom heeft het Chinese initiatief om het mijnen van bitcoin te verbieden net geleid tot nog meer uitstoot? En betekent de milieu-impact van cryptomunten dat ze geen toekomst kunnen hebben in een groenere wereld?

Waarom bitcoin zo vervuilend is

Bitcoin is vooruitstrevend omdat het een betalingssysteem introduceert waarin geen nood is aan een centrale instelling die betalingen valideert en verwerkt. De gebruikers van het bitcoinnetwerk onderhouden zelf het netwerk en valideren transacties. Maar hoe kunnen we erop vertrouwen dat deze gebruikers het netwerk niet bedriegen en transacties vastleggen die bedrieglijk bitcoins naar hun eigen rekening transfereert? Dankzij het proof-of-work principe is bitcoin als betalingssysteem onmogelijk te bedriegen, maar uiteindelijk ook – opzettelijk – heel energie-intensief.

Hoe werkt bitcoin juist? Verschillende gebruikers gaan onderling bitcointransacties aan. Deze transacties worden verzameld in blokken. Een blok bevat een soort sleutel of puzzel die door bitcoinmijners wordt opgelost. Wie als eerste erin slaagt de puzzel op te lossen, ontvangt een beloning in de vorm van nieuwe bitcoins. In ruil voor deze bitcoins moet de mijner een nieuw blok creëren en vullen met nieuwe transacties. Deze blok met transacties wordt voorgelegd aan de andere gebruikers van het netwerk, die gemakkelijk kunnen beoordelen of de transacties correct of frauduleus zijn. Als de transacties onecht of frauduleus zijn, verwerpt het netwerk de transacties en verliest de mijner zijn beloning. De mijner heeft er dus alle baat bij om enkel correcte transacties toe te voegen en te laten valideren door het netwerk.

Enkel de bitcoinmijner die er als eerste in slaagt om de puzzel op te lossen verdient een beloning in bitcoin en krijgt het recht om nieuwe transacties te valideren en op te slaan in een nieuw gecreëerd blok. Om deze puzzel te kunnen oplossen is heel veel rekenkracht vereist. Mijners concurreren dus met elkaar om rekenkracht. En rekenkracht vereist energie. Elke validatie van een nieuw blok houdt ook de validatie in van alle vorige blokken met transacties. Wie dus bedrieglijk een aantal bitcoins van iemands rekening wil transfereren naar zijn eigen rekening zal er als eerste in moeten slagen de puzzel op te lossen. Meer nog, hij zal er ook als eerste in moeten slagen alle puzzels daarna op te lossen. Dit betekent dat een gebruiker maar op één manier fraude kan plegen: door meer dan 50% van alle rekenkracht te bezitten. Gezien de enorme hoeveelheid energie die hiervoor vereist is, is dit een schier onmogelijke taak.

De energie die vereist is om transacties te valideren binnen het bitcoinnetwerk is dus cruciaal voor de veiligheid van het netwerk. Hoe meer gebruikers concurreren om de puzzel op te lossen en nieuwe bitcoins te verdienen, hoe moeilijker het algoritme de puzzel maakt, en hoe meer energie dus zal moeten worden verbruikt om het netwerk te blijven onderhouden. Bitcoin is in die zin dus opzettelijk heel energie-intensief.

Maatregelen tegen cryptomunten

In een wereld die meer en meer wordt geteisterd door de gevolgen van klimaatopwarming is een dergelijk energie-intensief transactiesysteem moeilijk te verantwoorden. Ook voor de cryptomarkt zelf houdt de voetafdruk van cryptomunten een risico in. Verschillende landen hebben reeds bezorgdheden geuit omtrent de gevolgen van cryptomunten voor het milieu. In de VS werden in verschillende staten al maatregelen besproken of uitgevoerd om de voetafdruk van bitcoinmijnen te beperken. Zo voerde de staat New York een verbod in om bitcoins te mijnen op basis van fossiele brandstoffen.

In China ging de overheid nog verder. Het mijnen van bitcoins werd volledig verboden om vervuiling tegen te gaan. Studies tonen echter aan dat deze maatregel een omgekeerd effect heeft gehad. Mijners in China maakten voor een groot stuk gebruik van hernieuwbare energie uit waterkracht. Toen ze na het verbod voornamelijk verhuisden naar landen zoals Kazachstan en de Verenigde Staten gebruikten ze een pak meer elektriciteit uit fossiele brandstoffen zoals steenkool en gas.¹

Bitcoin en hernieuwbare energie

Het gebruik van propere energiebronnen voor het mijnen van bitcoins is voer voor veel discussie. Verdedigers van bitcoin roepen vaak dat meer dan 50% van het verbruik van het netwerk uit propere energiebronnen komt. Een studie door MIT schat echter dat het verbruik voor 21,5% uit hernieuwbare energie komt en voor 18,2% uit kernenergie.²

Anderen argumenteren dan weer dat bitcoinmijners zelfs een positief effect kunnen hebben op het milieu.³ Een groot probleem met zonne- en windenergie is dat deze niet voor een constante energiestroom zorgen, maar enkel energie opleveren als het waait of als de zon schijnt. De vraag is vaak ook hoog op tijdstippen waarop geen elektriciteit wordt gegenereerd. Nochtans wordt deze energie doorgaans niet opgeslagen in batterijen, waardoor ontzettend veel energie verloren gaat. Bitcoinmijners zouden volgens CoinDesk bereid zijn deze energieoverschotten over te kopen en op te slaan.⁴ Aangezien anders deze energie verloren gaat, kan hierdoor de omzet uit hernieuwbare energie stijgen.

Bitcoinmijners kunnen daarnaast ook helpen om het elektriciteitsnet efficiënter te maken. In Texas bijvoorbeeld werd een programma opgestart waarbij bitcoinmijners werden aangespoord hun energieconsumptie te verlagen tijdens periodes van hoge vraag. Hierbij dragen ze bij aan een meer constante energievraag, maar dus ook een hogere uiteraard.

Tenslotte zijn bitcoinmijners in staat om methaangas om te zetten in energie. Methaanlekken uit afvalstortplaatsen en verlaten olie- en gasinstallaties is een groot probleem, aangezien methaan als broeikasgas 80 keer meer schadelijk is dan CO₂.⁵ Volgens de World Bank maken afvalbergen ongeveer 11% van de totale globale methaanuitstoot uit, een percentage dat naar schatting zou stijgen naar 70% tegen 2050. Bitcoinmijnbedrijven zoals Vespene en XcelPlus gebruiken methaangas uit afvalbergen om elektriciteit op te wekken en bitcoins te mijnen. Omdat bitcoinmijners heel mobiel zijn, zijn ze in staat zich rond methaangaslekken te vestigen en de uitstoot van het broeikasgas aanzienlijk te verlagen. Hoewel dit een veelbelovende piste is, zijn voorbeelden zoals XcelPlus vandaag nog eerder anekdotisch.

Proof of stake

Toen bitcoin op de markt kwam, was de toepassing van het proof-of-work principe om een gedecentraliseerd betalingssysteem te creëren een revolutionaire uitvinding. Al snel werd echter duidelijk dat deze werkwijze aanzienlijke nadelen met zich meebracht. De hoeveelheid energie vereist voor het onderhouden van het netwerk is niet alleen slecht voor het milieu, maar zorgt er ook voor dat het netwerk slechts traag een groot aantal transacties kan verwerken. De lagere capaciteit van bitcoin als betalingssysteem zorgt ervoor dat het traditionele betalingsnetwerken niet kan vervangen.

Dit zorgde ervoor dat nieuwe cryptomunten maar zelden gebruik maken van het vervuilende proof-of-work principe. Cryptomunten maken steeds meer gebruik van het proof-of-stake principe. Hierbij moeten mijners geen puzzel oplossen om transacties te valideren. De gebruikers van het netwerk – dit zijn de eigenaars van de cryptomunten – kunnen worden geselecteerd op basis van algoritmes om transacties te valideren en beloond te worden met nieuwe munten. Hoe meer cryptomunten je hebt, hoe groter de kans om geselecteerd te worden. Daar waar je bij bitcoin 51% van alle rekenkracht van het netwerk nodig hebt om hebt om het netwerk te bedriegen, heb je bij een proof-of-stake netwerk 51% van alle munten nodig.

Dit maakt kleine cryptomunten ietwat kwetsbaarder. Bij een matuur cryptonetwerk met een aanzienlijke marktkapitalisatie vereist dit echter immense investeringen. Toch zal ook iemand die er in slaagt dergelijke bedragen samen te rapen het netwerk niet willen bedriegen. Omdat alle transacties openbaar zijn zullen gebruikers snel merken dat 51% van alle munten geconcentreerd zijn in één rekening en hun munten verkopen, waardoor de waarde keldert. De fraudeur heeft nu 51% van al deze waardeloze munten.

Een groene toekomst

Belangrijk is dat volgens het proof-of-stake principe er geen nood meer is aan rekenkracht om transacties te valideren. Dit maakt nieuwe munten een pak minder vervuilend. Onlangs veranderde Ethereum – na bitcoin de grootste cryptomunt ter wereld – haar code zodat ook zij nu gebruik maakt van het groenere proof-of-stake principe. Hierdoor verlaagde ethereum haar carbonvoetafdruk met maar liefst 99,99%!⁶ Het argument dat cryptomunten slecht zijn voor het milieu en daarom geen rol kunnen spelen in een groene toekomst gaat dan ook niet op.

Het is echter onwaarschijnlijk dat bitcoin net zoals ethereum haar algoritme zal veranderen. In een wereld waarin de milieu-impact van beleggingen een steeds grotere rol speelt, kan dit een competitief nadeel zijn voor bitcoin.

¹ https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435122000861
² https://climate.mit.edu/posts/climate-impacts-bitcoin-mining-us#:~:text=These%20findings%2C%20based%20on%20grid,generation%20mix%20is%20significantly%20lower
³ https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928765523000313
⁴ https://www.coindesk.com/consensus-magazine/2023/03/06/bitcoin-mining-is-good-for-the-energy-grid-and-good-for-the-environment/#:~:text=Bitcoin%20can%20drive%20renewable%20energy,to%20each%20of%20these%20issues
⁵ https://www.unep.org/news-and-stories/story/how-secretive-methane-leaks-are-driving-climate-change
⁶ https://www.ey.com/en_ch/technology/how-does-the-ethereum-merge-help-the-real-and-virtual-world-save-energy

Dit document, opgesteld en verspreid door Belfius Bank, geeft de visie van Belfius Bank weer en bevat geen gepersonaliseerd beleggingsadvies of -aanbevelingen, noch onafhankelijk onderzoek op beleggingsgebied. Als u gepersonaliseerd beleggingsadvies wil, kan u daarvoor terecht bij uw financieel adviseur. Hij bekijkt graag met u welke gevolgen deze visie mogelijk heeft voor uw persoonlijke beleggingsportefeuille. De vermelde cijfers zijn een momentopname en onderhevig aan wijzigingen.

De vermelde ondernemingen dienen enkel ter illustratie en vormen geen aankoopaanbeveling.