De digitale munt blijkt ook een heuse waterslurper: met elke transactie kun je een zwembad vullen. En dat is meer dan alarmerend. “Dit is iets wat we ons in de huidige wereld niet kunnen veroorloven.”
Dat de bitcoin een ware energievreter is, mag allang geen geheim meer zijn. In plaats van verwant te zijn aan ‘digitaal goud’ zou de populaire cryptovaluta eerder moeten worden vergeleken met energie-intensieve producten zoals rundvlees, aardgas en ruwe olie. Bovendien stoot de bitcoin jaarlijks evenveel CO2 uit als een klein land. Maar alsof dat nog niet genoeg is, komt crypto-econoom Alex De Vries met nog meer schokkende feiten. Want ook het waterverbruik van de bitcoin rijst de pan uit.
Wie bitcoins wil verwerven, kan ervoor kiezen om ze te ‘minen’. Dit houdt in dat je bitcoins verdient door met een computer complexe wiskundige vergelijkingen op te lossen. Het oplossen van deze vergelijkingen vereist aanzienlijke rekenkracht en dus energie. Wereldwijd gaat er een enorme hoeveelheid elektriciteit gepaard met het virtueel minen van bitcoins. En deze elektriciteit wordt grotendeels opgewekt met behulp van fossiele brandstoffen. Het blijkt dat bitcoin-miners voor 45 procent afhankelijk zijn van kolen en voor 21 procent van hun energieverbruik vertrouwen op gas. Dit veroorzaakt enorme hoeveelheden luchtvervuiling en koolstofemissies. En die hebben weer een negatief effect op ons wereldwijde klimaat en onze gezondheid. Waterkrachtcentrales zijn de belangrijkste hernieuwbare energiebron voor bitcoin: ze leveren zo’n 16 procent van de energie die de digitale munt vereist. Daarbij moet echter worden opgemerkt dat waterkrachtcentrales weliswaar groene energie leveren, maar ook een schaduwzijde kennen; de aanleg van dammen en grote waterreservoirs heeft vaak een enorme impact op de omgeving en alles wat daarin leeft.
Zoals uit bovenstaand kader blijkt, vereist het minen van bitcoins dus een aanzienlijke rekenkracht. Miners voeren ongeveer 350 quintiljoen (oftewel 350 met 18 nullen) gokken per seconde uit. “Elke tien minuten wordt het juiste antwoord zichtbaar,” vertelt De Vries. “De overige gegevens, waarvan er quintiljoenen zijn, bestaan uit berekeningen die geen verdere functie hebben en daarom direct worden verworpen.”
Water
In hetzelfde proces wordt tevens een aanzienlijke hoeveelheid water verbruikt. En de precieze hoeveelheden heeft De Vries nu berekend. Hou je vast. Want De Vries schat dat wereldwijd in 2021 bitcoin-mining meer dan 1600 gigaliters (GL) water heeft verbruikt. Gemiddeld gebruikt elke transactie op de bitcoin-blockchain 16.000 liter water, genoeg om een zwembad te vullen. “Die verhouding is natuurlijk niet anders dan bizar te noemen,” zegt De Vries in gesprek met Scientias.nl. “Voor een reguliere digitale transactie wordt gemiddeld nog geen 3 milliliter aan water gebruikt. In het geval van bitcoin is dit gemiddeld 6,2 miljoen keer meer. Dit is iets wat we ons in de huidige wereld niet kunnen veroorloven.” En hier blijft het niet eens bij. Volgens De Vries wordt verwacht dat het waterverbruik van bitcoin zal stijgen tot 2300 GL in 2023.
Verklaring
Waarom bitcoin zoveel water slurpt? “We kunnen twee manieren onderscheiden,” legt de Vries desgevraagd uit. “De eerste is direct en betreft het koelen van de computers in grote datacentra met (zoet) water. De tweede (en voornaamste) reden is het indirecte waterverbruik dat gerelateerd is aan het opwekken van de elektriciteit die door miners wordt verbruikt.” Zo verbruiken kolencentrales en gasgestookte energiecentrales die elektriciteit leveren voor de computers water om de temperatuur te verlagen. Dit koelwater verdampt en kan niet opnieuw worden ingezet. “Ook bij waterkrachtcentrales verdampt een aanzienlijke hoeveelheid water uit de reservoirs,” vervolgt De Vries. En op die manier loopt de ‘watervoetafdruk’ van de bitcoin hoog op.
Waterschaarste
De bevindingen zijn tamelijk zorgwekkend. Want op dit moment kampen we wereldwijd al met een serieuze watercrisis. “Dit alles vormt dan ook een uitdaging in een wereld waar waterschaarste steeds vaker voorkomt als gevolg van klimaatverandering,” betoogt De Vries. “Als we deze waardevolle hulpbron blijven gebruiken voor nutteloze berekeningen, denk ik dat de realiteit echt pijnlijk is. De nu al verwachtte watertekorten kunnen nog verder oplopen.” Hij waarschuwt dan ook dat als bitcoin op de huidige manier blijft opereren, dit invloed kan hebben op de beschikbaarheid van drinkwater, vooral in landen die nu al te maken hebben met waterschaarste. “Vooral in regio’s zoals Centraal-Azië wordt de komende jaren een tekort aan water verwacht,” zegt De Vries. “En juist daar zijn miners verantwoordelijk voor een aanzienlijk waterverbruik.” In Kazachstan, een wereldwijd centrum voor cryptocurrency-mining, gebruikten bitcoin-transacties in 2021 bijvoorbeeld maar liefst 997,9 GL water. Dit Centraal-Aziatische land kampt al met een tekort aan water, en de toenemende waterimpact van bitcoin-mining kan dit tekort verergeren.
Zon- en windenergie
Wie nu denkt dat het aan banden leggen van de digitale munt de beste oplossing is, er zijn alternatieve benaderingen te bedenken die iets minder rigoureus zijn. “Je zou het gebruik van zon- en windenergie kunnen bevorderen,” oppert De Vries. Al is hij hierover niet het meest enthousiast. “Wil je werkelijk zon- en windenergie inzetten voor cryptocurrency?” Vraagt hij zich hardop af. “In veel landen, waaronder de Verenigde Staten, is de beschikbaarheid van hernieuwbare energie beperkt. Natuurlijk kun je een deel van deze hernieuwbare energiebronnen toewijzen aan crypto, maar dat impliceert dat andere zaken mogelijk worden aangedreven door fossiele brandstoffen. Ik weet niet zeker hoeveel winst je hiermee behaalt.”
Andere software
De Vries pleit eerder voor het aanpassen van de bitcoin-software, zodat alle energie-intensieve computers simpelweg niet meer nodig zijn. “De op een na grootste cryptocurrency, Ethereum, heeft vorig jaar laten zien dat dit technisch gezien geen probleem hoeft te zijn,” stelt De Vries. “In september vervingen ze het proof-of-work minen door een duurzamer alternatief, bekend als proof-of-stake (lees daar hier meer over, red.). Hierdoor zijn ze niet langer afhankelijk van rekenkracht om het netwerk te laten werken en hebben ze hun stroomverbruik met ruim 99 procent verminderd. Deze verandering heeft vergelijkbare positieve effecten gehad op andere duurzaamheidsaspecten, zoals de CO2-voetafdruk, waterverbruik en elektronisch afval. Het grootste obstakel is vooral dat de huidige bitcoin-gemeenschap niet bereid is om iets aan de software te veranderen. Maar als die wil er wel zou zijn, zou dit alles bij wijze van spreken morgen opgelost kunnen zijn.”
De prijs stijgt
Of bitcoin vrijwillig overstapt, is geheel de vraag. Op dit moment maakt de cryptovaluta hier in ieder geval nog geen werk van. En dat betekent dat zowel het energie- als het waterverbruik torenhoog blijft. Crypto-consumenten lijken zich hier niet echt om te bekommeren. Want met een waarde van meer dan 37.000 dollar per munt blijft bitcoin wereldwijd groeien. “De prijs van bitcoin is onlangs gestegen en heeft het hoogste niveau van het jaar bereikt,” vertelt De Vries. “En dat ondanks de recente ineenstorting van diverse cryptocurrency-platforms. Dit zal serieuze consequenties hebben, omdat een hogere prijs gepaard gaat met een toenemende milieubelasting. Het meest pijnlijke aspect van cryptocurrency-mining is dat het heel veel rekenkracht en middelen opslokt. Maar deze middelen worden niet gebruikt om een soort model te creëren, zoals kunstmatige intelligentie, dat je vervolgens voor andere doeleinden kunt inzetten. Het voert simpelweg nutteloze berekeningen uit.”
Volgens De Vries maakt zijn nieuwe studie duidelijk dat de gevolgen van bitcoin-mining nog groter zijn dan eerder bekend was. Maar dat niet alleen. “Het laat ook zien dat meer groene energie niet noodzakelijkerwijs een oplossing is,” meent hij. “We kunnen die energie waarschijnlijk beter gebruiken dan voor het uitvoeren van nutteloze berekeningen in bitcoin-mining. Bovendien is juist waterkracht deels verantwoordelijk voor het (indirecte) waterverbruik van bitcoin. Ten slotte laat de studie ook goed zien dat het waterverbruik snel toeneemt, wat benadrukt dat het van belang is om hier gepaste aandacht aan te besteden.”
