Onderzoekers van het Oak Ridge Institute hebben deze week een artikel gepubliceerd in Nature Sustainability over de vraag hoe de energiekosten en CO2-uitstoot van cryptovaluta te kwantificeren. Het antwoord lag voor de onderzoekers in het vergelijken van het aantal megajoule per Amerikaanse dollar dat nodig is om cryptovaluta te mijnen of bepaalde grondstoffen te delven.
Het korte antwoord van onderzoekers Krause en Tolaymat uit de analyse van megajoule per dollar is dat het 17, 7, 7 en 14 MJ kost om een dollar aan respectievelijk Bitcoin, Ethereum, Litecoin en Monero te mijnen, gemeten over een periode van 1 januari 2016 tot 30 juni 2018. Daartegenover stelden ze het delven van de grondstoffen aluminium, koper, goud, platina en bijzondere aardmetalen. Deze groepen hebben 122, 4, 5, 7 en 9 MJ nodig aan energie om één dollar aan inkomsten te genereren voor de bedrijven die het uit de grond halen.
Samengevat betekent dit dat het delven van goud, koper, platina en bijzondere aardmetalen minder energie kost, en dus geld, dan het mijnen van de vier hier genoemde cryptovaluta. Alleen aluminium heeft een veel lager rendement, je hebt er namelijk 122 megajoule voor nodig om 1 dollar te verdienen. Wat hebben we uit dit onderdeel van het onderzoek geleerd? Dat je, gekeken naar energie, het beste koper kunt delven. De onderzoeker zeggen zelf in hun artikel al dat goud een vreemde eend in de bijt is omdat het zo’n bijzondere plaats in onze maatschappij inneemt. De andere metalen zijn voornamelijk voor gebruik in toepassingen. Het delven van 1 kilogram aluminium kost bijna net zo veel megajoule als het delven van 1 kg goud, respectievelijk 238 en 215 MJ (koper: 22 MJ/kg, platina e.d. 141 MJ/kg en bijzondere metalen 1218 MJ/kg).
Nut
Hoe zinvol is deze exercitie nou eigenlijk? We weten precies hoeveel cryptovaluta nog gemined worden (behalve bij Ethereum, want die munt heeft vooralsnog geen eindige hoeveelheid meegekregen in de software). Verder is niets bekend over de toekomst. Als de waarde die mensen toekennen aan bijvoorbeeld een bitcoin binnenkort weer omhoog zou schieten, dan kijken we (tijdelijk) naar een meer gunstige verhouding van MJ/USD. Aan het eind van de meting lag die verhouding zelfs op 36 MJ/USD. Op het hoogtepunt van de wisselkoers tegen fiat geld eind december 2017 was de verhouding tussen de 4 en 7 MJ/USD voor bitcoin.
Wat hebben we aan die informatie? Daar ben ik niet over uit. De schrijvers van het artikel hebben in ieder geval een poging gedaan om een economisch meetinstrument te presenteren. Verder is dit onderzoek het eerste waarin ook andere cryptovaluta meegenomen worden met hoeveelheid gebruikte energie naast bitcoin, namelijk ethereum, litecoin en monero. Bij die laatste drie munten geven de onderzoekers overigens aan dat het soms lastig was de juiste informatie te verzamelen, zoals hoeveelheid gebruikte energie van mining rigs (de hardware waarmee de blokken van de verschillende blockchains uiteindelijk gevormd worden in een proof-of-work-systeem).
Energieverbruik
Dan volgt de vraag hoeveel CO2 alle vier de cryptovaluta nou uitstootten tijdens de onderzoeksperiode. Het berekenen van deze hoeveelheid blijkt erg lastig. De schatting komt bij bitcoin uit op tussen de 3 en 13 miljoen ton CO2 en voor de andere drie bij elkaar tussen de 300.000 en 1,6 miljoen ton over de periode van 1 januari 2016 tot 30 juni 2018. Dit is volgens de onderzoekers op korte termijn mogelijk problematisch, maar doordat steeds meer buiten China gemined wordt in gebieden met schone energie, zoals Canada, kan dit probleem minder groot worden. Hier staat dan niet de CO2-uitstoot van de delfoperaties van de metalen tegenover, wat ik jammer vind voor de vergelijking, al was het maar voor het beeld. Sowieso is de vergelijking met landen (die ook hier gemaakt wordt) lastig. Ik ben ook wel benieuwd naar de hoeveelheid energie die al onze vakantiefoto’s inmiddels opslokken in de ‘cloud’.
Het onderzoek is op zich helder. De onderzoekers schreeuwen geen moord en brand, maar vragen zich af wat de toekomst zal brengen. De overgang naar een andere manier van blokken van de ethereum-blockchain genereren bijvoorbeeld (proof-of-stake) en ook vragen ze zich af wat de mogelijke maatschappelijke impact in de toekomst kan zijn. Stel dat de impact van bitcoin als netwerk groot wordt, dan is een hoog energiegebruik misschien nog wel (deels) te billijken. Niemand weet op dit moment hoe zogenaamde side-chains zich gaan ontwikkelen, waardoor de veiligheid van het netwerk gebruikt kan worden, terwijl bepaalde nadelen, zoals weinig transacties aankunnen, tot het verleden kunnen behoren.
Waarde
In dit artikel op computable gaat het te ver om de filosofische vraag te kunnen beantwoorden wanneer iets waarde heeft. Iets dat wiskundige digitale schaarste heeft, zoals cryptovaluta, kan op den duur zelfs beter worden dan iets fysieks als goud of hard money. Dan vergeten we nog even de mogelijkheden die een digitaal netwerk biedt boven goud, zoals het vastleggen en valideren van transacties. In zo’n geval kun je de benodigde energie tot het veilig en in standhouden van het netwerk wellicht rechtvaardigen. Voor de mensen die een digitaal goed per definitie waardeloos vinden, zal elke vorm van energieverbruik te veel zijn. Tot voorkort was goud technisch zelfs nergens direct goed voor, behalve om sieraden van te maken. Tegenwoordig zijn hele kleine beetjes in elektronica soms nodig, maar of dat de waarde van ruim 40.000 dollar per kilogram goud billijkt? Op dit moment met de bestaande voorraden vermoedelijk niet.
Voor ik dit artikel afsluit, wil ik nog wijzen op een ander artikel dat zeer recent verscheen in Nature Climate Change. Dit betrof eigenlijk een comment en geen artikel. Het bedient zich van een ronkende titel waarin beweerd wordt dat bitcoin in zijn eentje al kan zorgen voor 2 graden stijging van de wereldwijde temperatuur. Dit onderzoek ging er min of meer vanuit dat je energieconsumptie gewoon kunt doortrekken en dan concluderen dat praktisch alle energie over een jaar of twaalf alleen door bitcoins mijnen opgeslurpt wordt (een xkcd-stripje met ‘My Hobby: Extrapolating’ is hier op z’n plaats). Dit verhaal werd al snel gefileerd en valt te bestempelen als slecht onderzoek.
Al met al is het positief dat er onderzoek gedaan wordt naar aspecten als energieverbruik van cryptovaluta, al blijft de vraag hoe dat te vergelijken met de kosten van energieverbruik van alles dat nodig is binnen het huidige geldsysteem. Dat het nog lastig is dit onderzoek goed te kwantificeren, geven ook de onderzoekers zelf aan in de laatste alinea van hun Nature-artikel.
