Hoe de stijgende verwerkingskracht van Bitcoin een netto positief effect heeft op het milieu

Eind februari bereikte de rekenkracht van het Bitcoin-netwerk zijn recordhoogte van 320 EH/s.

De mijlpaal leidde tot een brancheoverschrijdend gesprek over de implicaties van zo'n hoge hash-snelheid, waarbij velen buiten de crypto-ruimte bang waren voor de impact op het milieu. 

En hoewel de meeste Bitcoin-critici de term "milieu-impact" te veel gebruiken zonder veel diepgang te geven aan wat het inhoudt, is er altijd legitieme bezorgdheid geweest over het energieverbruik van Bitcoin. 

Bitcoin mining is een energie-intensief proces. Bitcoin-mijnbouw is een zeer competitieve en efficiënte industrie, dus mijnwerkers zullen altijd op zoek gaan naar de goedkoopste en meest overvloedige energiebronnen. Aangezien de meest betaalbare elektriciteit afkomstig is van kolencentrales, maken milieuactivisten zich zorgen dat een toename van de hash-snelheid van Bitcoin gepaard gaat met een grotere vraag naar de smerigste energiebronnen.

Veel van deze critici vertrouwen op het controversiële Cambridge Bitcoin elektriciteitsverbruik index. De index maakt gebruik van verschillende vergelijkingen om te illustreren hoeveel stroom Bitcoin verbruikt, waarbij vaak gegevens worden geplukt en verouderde informatie wordt verstrekt. 

De wereldwijde inspanning tegen het energieverbruik van Bitcoin bereikte vorig jaar een hoogtepunt toen Greenpeace een manifest publiceerde waarin een oplossing werd voorgesteld voor het proof-of-work-algoritme van Bitcoin. Het manifest, genaamd "Change the Code, Not the Climate", roept Bitcoin op om te "overschakelen" naar een proof-of-stake consensusalgoritme zoals Ethereum. 

De druk van de overheid om de crypto-industrie te reguleren, heeft de protesten tegen Bitcoin verder aangewakkerd. Sinds begin 2023 hebben verschillende organisaties en groepen gelobbyd voor strengere regelgeving en een verbod op Bitcoin-mining. 

In dit rapport duikt CryptoSlate diep in de groei van de hash-snelheid van Bitcoin om te zien hoe het een netto positief wordt voor de wereldwijde strijd om vervuiling te verminderen.

De verwerkingskracht van het Bitcoin-netwerk is gestaag gegroeid. De hash-snelheid is echter vatbaar voor dezelfde soort volatiliteit als de prijs van Bitcoin, met grote schommelingen die vaak verband houden met bredere marktbewegingen. 

Kortetermijncorrecties in hash-snelheid correleren met dalingen in de prijs van Bitcoin. Evenzo volgen scherpe opwaartse aanpassingen prijsstijgingen.

De maart-rally van Bitcoin zorgde voor de op twee na meest agressieve groei van de hash-snelheid in de afgelopen vijf jaar.

Zo'n scherpe piek in de hashsnelheid zorgde ervoor dat velen zich afvroegen waar de groei vandaan kwam. 

Hoewel velen suggereerden dat dit het gevolg zou kunnen zijn van het feit dat natiestaten mijnbouwactiviteiten lanceren, is de kans daarop minuscuul. In plaats daarvan is de sterke stijging van de hash-snelheid hoogstwaarschijnlijk het resultaat van verschillende samenstellende factoren, waarbij de stijgende prijs van Bitcoin de belangrijkste is. 

Naarmate de prijs van Bitcoin stijgt, neemt ook de winstgevendheid van oudere, minder efficiënte ASIC-mijnwerkers toe. Als gevolg hiervan hebben mijnbouwactiviteiten met veel gepensioneerde ASIC's de machines hoogstwaarschijnlijk weer online gezet om extra winst te maken. Bovendien zijn de nieuwste Hydro ASIC-mijnwerkers van Bitmain exponentieel efficiënter en bieden ze meer dan 250 TH/s per machine.

Het najagen van winstgevendheid betekent ook het volgen van goedkope en overvloedige energiebronnen. Met een zeer flexibele en mobiele infrastructuur kunnen mijnwerkers snel van locatie veranderen om te profiteren van lagere elektriciteitskosten.

Dit was het geval met Riot Blockchain, een van Texas's belangrijkste Bitcoin-mijnbouwactiviteiten.

Het openbare mijnbouwbedrijf heeft langlopende elektriciteitscontracten met een vast tarief afgesloten met ERCOT, waardoor het hele jaar door stabiele elektriciteitsprijzen worden gegarandeerd. Dit is standaardpraktijk voor grote industriële verbruikers zoals fabrieken en datacenters. In tegenstelling tot andere grote consumenten kunnen Bitcoin-mijnwerkers hun activiteiten echter vrij snel en gemakkelijk stopzetten.

In tijden van aanzienlijk toegenomen vraag kunnen mijnwerkers hun machines uitschakelen en meer stroom in het net inschakelen. Dit gebeurde met Riot in juli 2022, toen het bedrijf vrijwillig beknot het energieverbruik tijdens een onverwachte hittegolf die de vraag opdreef. Als gevolg hiervan heeft het bedrijf 11,717 MWh aan energie beperkt, genoeg om meer dan 13,000 gemiddelde huizen in Texas een maand lang van stroom te voorzien.

Dit leverde Riot $ 9.5 miljoen aan stroomkredieten op, of ongeveer $ 1,122 per ingeperkte MWh. Als het bedrijf de energie zou richten op het minen van Bitcoin, zou het ongeveer $ 140 per MWh hebben verdiend. 

Bitcoin-mijnwerkers bewezen opnieuw dat ze een essentiële rol speelden in de energie-infrastructuur van Texas in december 2022, toen verschillende grote operaties werden stopgezet om de vraag naar elektriciteit te verminderen. In die tijd werd Texas geconfronteerd met een zware winterstorm die leidde tot enkele weken van bevriezingswaarschuwingen in de hele staat. 

Bijna alle grote mijnbouwactiviteiten in Texas hebben hun productie stopgezet of beperkt. Riot Blockchain heeft een hele faciliteit in Rockdale gesloten, terwijl Compass Mining op één na alle locaties in Texas heeft gesloten. Core Scientific, dat toen faillissement aanvroeg, legde de operaties tijdens de storm stil. Genesis en Rhodium kwamen ook overeen om 99% van hun activiteiten te sluiten. 

Het feit dat zoveel grote mijnwerkers zijn gesloten, had met name invloed op de hash-snelheid van Bitcoin. De onderstaande grafiek toont drastische neerwaartse aanpassingen in de hash-snelheid gedurende december 2022 en juli 2022. 

De belangrijkste neerwaartse aanpassing van de hash-snelheid van Bitcoin vond plaats in mei 2021, toen de Chinese regering een de facto verbod op mijnbouw.

De snelheid waarmee mijnwerkers konden verhuizen en hun activiteiten weer online konden krijgen, is een ander bewijs van de flexibiliteit van de industrie. Gegevens geanalyseerd door CryptoSlate toonden iets minder dan drie maanden van neerwaartse aanpassing voordat de totale hash-snelheid van Bitcoin begon te groeien.

Als de hashsnelheid van Bitcoin blijft stijgen in het tempo van 2023, zal het eind 2025 een Zettahash bereiken. Het aandrijven van al die verwerkingscapaciteit zal ongetwijfeld een enorme hoeveelheid energie vergen.

Gezien het huidige energieverbruik van Bitcoin, zou het grootste deel van die energie uit duurzame en hernieuwbare bronnen kunnen komen.

In de eerste twee maanden van 2023 was meer dan 91% van de bekende nieuwe hashsnelheid die het Bitcoin-netwerk binnenkwam, afkomstig van emissievrije bronnen. Met name heeft Marathon Digital ongeveer 300 megawatt gemigreerd van thermische naar windenergie, wat aanzienlijk bijdroeg aan de metriek.

Gedreven door winst, zullen Bitcoin-mijnwerkers snel elke energiebron gebruiken die economisch zinvol is. Helaas zijn emissievrije energiebronnen zoals waterkracht en windenergie notoir moeilijk te implementeren, omdat variaties in de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit grote industriële consumenten wegjagen.

Flexibele mijnbouwactiviteiten behoren tot de weinige die bereid en in staat zijn om die volatiliteit te accepteren.

De belangrijkste impact van Bitcoin op het milieu is echter niet het gebruik van emissievrije energiebronnen, maar het actief verminderen van de methaanuitstoot.

Hoewel de uitstoot van koolstofdioxide door verbranding van fossiele brandstoffen tegenwoordig als de grootste vervuilers wordt beschouwd, veroorzaakt methaan - een bijproduct van olieboringen - grotere schade aan het milieu.

Het grootste deel van het gas dat op olievelden wordt aangetroffen, komt ofwel vrij in de atmosfeer of wordt verbrand, waarbij kooldioxide vrijkomt in de atmosfeer.

Het Milieuprogramma van de Verenigde Naties (UNEP) stelt dat methaan verantwoordelijk is voor meer dan 25% van de huidige opwarming van de aarde. De organisatie schat dat methaan een aardopwarmingspotentieel heeft van meer dan 80 keer groter dan koolstofdioxide (CO2) gedurende 20 jaar.

Er is bijna geen economische stimulans om het methaan te verkopen, aangezien er een infrastructuur van meerdere miljoenen dollars nodig zou zijn om verbinding te maken met een bestaande pijpleiding.

Er is echter veel economische prikkel om methaan te gebruiken om elektriciteit te produceren.

Eerder CryptoSlate-onderzoek bracht verschillende bedrijven aan het licht die werken aan plug-and-play Bitcoin-mijnbouwbedrijven die direct op olievelden kunnen worden opgezet. Deze kant-en-klare oplossingen leiden het methaan dat in het gebied wordt aangetroffen door generatoren, waar het wordt verbrand om elektriciteit op te wekken die Bitcoin-mijnwerkers van stroom voorziet.

En terwijl bij de verbranding van methaan een kleine hoeveelheid kooldioxide vrijkomt, wordt het effect op het milieu gecompenseerd door de veel gevaarlijkere methaanemissies die het voorkomt.

Sommige onderzoekers schatten dat Bitcoin-mining alleen de methaanemissies met 23% kan verminderen door elektriciteit te gebruiken die wordt opgewekt door de schone verbranding van methaan van stortplaatsen en olievelden.

Afgezien van het veiliger en veerkrachtiger maken van het Bitcoin-netwerk, heeft een groeiende hash-snelheid ook het potentieel om het klimaat positief te beïnvloeden.

Bezorgdheid over de afhankelijkheid van Bitcoin van "vuile" energiebronnen - dat wil zeggen op steenkool gebaseerde energie - is al lang ontkracht door onderzoekers en analisten in de industrie. Uit het laatste onderzoek van Daniel Batten, de mede-oprichter van ClimateTech, bleek echter dat minder dan 23% van de hasjsnelheid van Bitcoin afkomstig is van kolencentrales. Daarentegen is 23% afkomstig van waterkracht, 14% van windenergie, 21% van aardgas en 8% van kernenergie.

Minder dan 4% van de wereldwijde hasjsnelheid is afkomstig van affakkelen en andere hernieuwbare bronnen.

Als de groeiende hash-snelheid afhankelijk blijft van hernieuwbare energiebronnen, met name affakkelen, zou Bitcoin een netto positieve impact op het milieu kunnen hebben en de emissies die de opwarming van de aarde stimuleren drastisch verminderen.