Niedawno media, również te całkowicie niezwiązane z rynkami finansowymi, a tym bardziej kryptowalutami, obiegła szokująca informacja o tym, że bitcoin (BTC) emituje więcej dwutlenku węgla niż mająca 20 mln mieszkańców Sri Lanka, czy wiecznie rozświetlona światowa stolica hazardu - Las Vegas. Lotem błyskawicy rozpowszechniła się także, powielana przez kolejne portale i gazety, informacja o tym, że pojedyncza transakcja wykonana z użyciem bitcoina pozostawia po sobie ślad węglowy porównywalny z kilku tysiącami transakcji, które zostały przeprowadzone za pomocą bankowych kart płatniczych. Media dość szybko podłapały atrakcyjną w swym radykalizmie i najprościej w świecie „klikalną” konkluzję - bitcoin w istotny sposób przyczynia się do globalnego ocieplenia i jeśli komukolwiek zależy na losach naszej planety, powinien… omijać go szerokim łukiem. Wszystko to zostało oparte na badaniach, których metodologia pozostawia wiele do życzenia i które w zauważalny sposób wypaczają problem zapotrzebowania energetycznego i śladu węglowego sieci najpopularniejszej kryptowaluty.
Problemu nie ma?
Sieć bitcoina (BTC) działa w oparciu o algorytm konsensusu Proof of Work, co oznacza że do jej funkcjonowania konieczny jest „dowód pracy”, którym są nieustannie przeprowadzane obliczenia dokonywane przez tzw. górników z wykorzystaniem stworzonych specjalnie do tego celu komputerów, zwanych koparkami. Górnicy przeprowadzają obliczenia konieczne nie tylko do zatwierdzania kolejnych transakcji w sieci, dodawania nastepujących po sobie bloków transakcyjnych do łańcucha, ale także do wykopywania kolejnych jednostek BTC w ramach nagrody za wykonaną pracę, aż do wydobycia wszystkich 21 mln sztuk.
Obliczenia przeprowadzane przez górników aktualnie wymagają zaangażowania ogromnej mocy obliczeniowej, generowanej przez specjalnie do tego celu przygotowane układy ASIC, a co za tym idzie również coraz większej ilości energii elektrycznej do ich napędzenia. Wraz ze wzrostem wydajności obliczeniowej koparek rośnie także globalna moc obliczeniowa sieci bitcoina (ang. hashrate), systematycznemu zwiększeniu ulega także trudność wydobycia. Z tego też powodu w pierwszych latach istnienia BTC możliwe było efektywne kopanie go za pomocą zwykłych komputerów stacjonarnych, a nawet laptopów, później zaś do tego celu stosowano karty graficzne wyższej klasy, od dłuższego czasu jednak trudność wydobycia jest na poziomie, który wyklucza rentowność ich wykorzystania. Nawet starsze koparki na układach ASIC są dziś mało użyteczne.
Jak nietrudno się domyślić, wraz z popularyzacją bitcoina, zwiększającą się liczbą transakcji i konsekwentnie rosnącą trudnością wydobycia, rośnie również zapotrzebowanie na energię elektryczną jego sieci. Hashrate sieci bitcoina znajduje się obecnie na szczytowych poziomach, przekraczających 61,5 kwintyliony hashy na sekundę. Aktualny pobór energii elektrycznej sieci BTC wynosi obecnie ponad 67,5 TWh (terawatogodzin) na rok, co przekracza zapotrzebowanie na prąd generowane przez Czechy i co jednocześnie stanowi ponad 10% poboru prądu, jaki osiąga najbardziej rozwinięta europejska gospodarka - Niemcy.
Co więcej, zapotrzebowanie sieci BTC na prąd będzie systematycznie rosło i trzeba być krótkowzrocznym lub prezentować fanatyczną postawę, aby nie dostrzegać w tym przyszłych problemów.
Pobór energii sieci BTC w TWh na rok, źródło: BitcoinEnergyConsumption
Bitcoin szkodzi klimatowi?
O ile stosunkowo dokładne określenie poboru energii elektrycznej sieci bitcoina jest realne, o tyle przełożenie tego na emisję dwutlenku węgla jest już znacznie bardziej skomplikowane - energia zasilająca koparki w różnych miejscach świata pochodzi z rozmaitych źródeł, nie tylko z elektrowni konwencjonalnych, odpowiadających za emisję gazów cieplarnianych.
Na pytanie o to jaki ślad węglowy generuje sieć najpopularniejszej kryptowaluty próbował odpowiedzieć artykuł „The Carbon Footprint of Bitcoin”, autorstwa trójki doktorantów z Monachijskiego Uniwersytetu Technicznego, opublikowanego w czasopiśmie naukowym Joule, zajmującym się m.in. kwestiami związanymi z energetyką i klimatem.
Wg ich badań, sieć bitcoina w zeszłym roku pochłonęła 45,8 THh (zauważalnie mniej niż wynosi aktualny pobór mocy), co na podstawie obliczeń przekłada się na emisję dwutlenku węgla na poziomie od 22 do niecałych 23 mln ton. Aby zobrazować skalę emisji, badacze porównują ślad węglowy bitcoina do poziomu znanego z niewielkich państw, takich jak Jordania (ponad 7 mln mieszkańców), czy Sri Lanka (20 mln mieszkańców) oraz miast, takich jak Kansas City, czy Las Vegas.
Wg badania, 68% koparek znajduje się na terenie Azji (większość w Chinach), 17% w Europie i 15% w Ameryce Północnej. To właśnie analiza lokalizacji kopalni w dużej mierze posłużyła badaczom do określenia szacowanego poziomu emisji dwutlenku węgla. Na podstawie danych o tym, jaki rodzaj energii jest wykorzystywany w danym regionie i jaką jego część stanowi prąd z elektrowni konwencjonalnych obliczono ślad węglowy sieci bitcoina. W zeszłym roku miał on wynieść niecałe 23 mln ton CO2, co stanowi ok. 0,06% całkowitej zeszłorocznej emisji dwutlenku węgla, szacowanej na ponad 37 mld ton CO2.
Do medialnej dyskusji na temat zgubnej dla środowiska roli bitcoina dołączył się również Alex de Vries, konsultant ds. technologii blockchain w PwC i jeden z najbardziej zagorzałych krytyków obecnego energochłonnego sposobu funkcjonowania sieci BTC, opartego na kopaniu (Proof of Work).
De Vries, w komentarzu udzielonym agencji Associated Press, przyznał że obliczenia dokonane przez młodych niemieckich badaczy są mocno zaniżone. Dodał również, że każda pojedyncza transakcja wykonana z użyciem bitcoina generuje astronomiczną ilość ponad 270 kg dwutlenku węgla, czyli ponad tysiąc razy więcej niż operacja wykonana kartą płatniczą.
Jak nietrudno się domyślić, szybko zostało to podłapane przez media z całego świata, które prześcigały się w tworzeniu alarmistycznych nagłówków.
Bitcoin przekleństwem dla klimatu?
Z pobieżnej lektury artykułów opisujących ogromne i „bezsensowne” zapotrzebowanie sieci bitcoina na energię elektryczną rzeczywiście można dojść do niepokojących wniosków, wskazujących na to, że jest ona poważnym zagrożeniem dla środowiska. Do tego dochodzi również mała świadomość zasad funkcjonowania BTC, zarówno ze strony dziennikarzy, jak i odbiorców, a także ogólne, dość podejrzliwe podejście społeczeństwa do kryptowalut, podszyte skojarzeniami z nielegalnymi transakcjami czy omijaniem prawa i podatków. To wszystko daje idealny przepis na powszechną dezinformację. Mimo, że tekst ten najprawdopodobniej nie trafi do osób, do których w największej mierze jest skierowany, warto wyjaśnić znacznie bardziej złożoną kwestię energochłonności i śladu węglowego sieci najpopularniejszej kryptowaluty.
Największe kopalnie kryptowalut znajdują się na terenie południowo-zachodnich Chin, w rejonach prowincji Junnan i Syczuan, gdzie niemal 80% energii elektrycznej pochodzi z hydroelektrowni, które - jak wiadomo - nie są emitentami dwutlenku węgla. Oczywiście, nie wszystkie kopalnie w Chinach (której energetyka notabene oparta jest głównie na elektrowniach węglowych) są zasilane przez „zieloną energię”. Wiele z nich znajduje się jednak na bardzo rzadko zamieszkałych terenach i korzysta z nadwyżek energii generowanych przez elektrownie konwencjonalne. Nadwyżek, które i tak w znacznym stopniu uległyby zmarnowaniu, co pozwala uzyskać kopalniom bardzo korzystną cenę za prąd, co jest kluczowym aspektem przy wydobyciu kryptowalut.
Jak wynika z majowego raportu zespołu badawczego CoinShares, 74% całkowitej mocy obliczeniowej wykorzystywanej do kopania bitcoina jest zasilane z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, a więc w praktyce bezemisyjnych. Nawet przy założeniu znacznego marginesu błędu jest to wartość zauważalnie wyższa niż w innych sektorach wymagających znacznego poboru energii, takich jak np. serwerownie, czy centra obliczeniowe, nie mówiąc juz o przemyśle produkcyjnym. Nie da się ukryć, że energochłonność sieci BTC jest duża, jednak bezpośrednie przeliczenie jej śladu węglowego na podstawie samego poboru energii elektrycznej jest obarczone błędem metodologicznym.
270 kg dwutlenku węgla
Alex de Vries, komentując badania śladu węglowego bitcoina, stwierdził że każda pojedyncza transakcja wykonana w sieci BTC odpowiada za robiącą ogromne wrażenie emisję dwutlenku węgla na poziomie przekraczającym 270 kg. Skąd tak ogromna liczba? De Vries doszedł do swoich obliczeń, dzieląc rzekomy ślad węglowy sieci bitcoina przez całkowitą liczbę transakcji, jakie zostały wykonane na blockchainie w 2018 r. (81,4 mln transakcji, wg danych blockchain.com), co dało mu ponad 270 kg CO2. Dlaczego taka „łopatologiczna” kalkulacja nie ma żadnego sensu i jest nastawiona na medialną sensację? Jak wiadomo, moc obliczeniowa w sieci bitcoina nie służy jedynie do zatwierdzania kolejnych transakcji, ale również do wykopywania kolejnych jednostek BTC w ramach nagrody dla górników za dodanie nowego bloku do sieci (aktualnie co 10 minut wykopywane jest 12,5 BTC). Co więcej, praca wykonywana przez górników i koszty, jakie ponoszą wpływają na fundamentalną wartość samego bitcoina - podobnie jak w przypadku złota, które ma ograniczone złoża, a jego wydobycie i obróbka są kosztowne, tak też żadna jednostka bitcoina nie została, ani też nigdy nie zostanie stworzona „z powietrza”. Można to również odnieść do zarzutów o rzekome marnotrawstwo i „bezsensowność” pracy, jaką wykonują górnicy. To właśnie ich zaangażowanie determinuje wartość bitcoina, która wg wielu krytyków „bierze się z niczego”, górnicy zaś sami również są beneficjentami podejmowanej przez siebie pracy, otrzymując nagrody za blok i prowizje transakcyjne od użytkowników sieci. Bitcoin tworzy więc spójny model ekonomiczny, w którym nic nie idzie na marne, wbrew powszechnej medialnej narracji. Oprócz tego, siec bitcoina pozwoliła na prężny rozwój zupełnie nowej gałęzi przemysłu związanego m.in. z produkcją specjalistycznego sprzętu do kopania kryptowalut.
Czy porównywanie transakcji wykonywanej za pomocą BTC do transakcji kartą płatniczą ma sens? Nie do końca, gdyż sieć bitcoina jest zdecentralizowana i autonomiczna, będąc tym samym całkowitym przeciwieństwem bankowych terminali płatniczych. Bitcoin sam w sobie nie powstał po to, aby rywalizować z MasterCard, czy Visą szybkością transakcji, czy przepustowością sieci.
Już niedługo jednak do bezpośredniej rywalizacji bitcoina z sieciami płatniczymi dojdzie wraz z szerszą popularyzacją protokołu drugiej warstwy Lightning Network.
