Czy Bitcoin nas zabije? Oto prawdziwy wpływ kryptowaluty na kryzys klimatyczny

1120 kWh - tyle prądu zużywa jedna transakcja za pomocą kryptowaluty Bitcoin. Ta ilość energii wystarczyłaby typowej polskiej rodzinie na trzy miesiące. Tesla nie akceptuje już płatności kryptowalutami, gdyż Elon Musk stwierdził, że stanowią zagrożenie dla klimatu. Dlaczego Bitcoiny zużywają aż tyle prądu i jak wpływa to na środowisko?

Niezwykła popularność Bitcoina dorównuje chyba tylko emocjom, jakie wzbudza. Media skrupulatnie relacjonują kolejne rekordy wartości i spektakularne krachy tej kryptowaluty. Często usłyszymy też o tym, że Bitcoinów używają gangsterzy czy cyberprzestępcy. Największe kontrowersje wywołuje jednak fakt, że funkcjonowanie sieci Bitcoin wiąże się z dużym zużyciem energii i może przyczynić się do pogłębienia niekorzystnych zmian klimatu Ziemi. Sprawdźmy, czy tak jest rzeczywiście.

Bitcoin jako taki tak naprawdę nie istnieje. To nie pieniądz, tylko wielki rejestr, w którym zapisywane są informacje o tym, kto ma ile umownych jednostek płatniczych oraz jakie transakcje zostały zawarte. Można wyobrazić to sobie jako wielką, publicznie dostępną listę, zawierającą kolejne ogłoszenia, w których pan Wołowicz informuje, że zapłacił panu Cooperowi 0,5 Bitcoina, a pani Fowler oświadcza, że płaci 2 BTC panu Hofstadterowi. Każdy może dopisać kolejny punkt, dzięki któremu cały świat będzie wiedział, kto od kogo otrzymał, albo komu przekazał Bitcoiny.

Zapisy są przechowywane w technologii blockchain, która zapewnia ich autentyczność i niezmienność, ale nie chroni jednak przed możliwością dodania fałszywych transakcji przez nieuczciwe osoby zajmujące się kopaniem Bitcoinów, czyli technicznym tworzeniem zapisów transakcji i zamykaniem ich w blokach. Wyjaśnienie, jak dokładnie działa sieć Bitcoin zdecydowanie przekracza ramy tego artykułu, dlatego odniesiemy się tylko do tych elementów, które są istotne z punktu widzenia wpływu na środowisko.

Ze względu na konstrukcję systemu, ktokolwiek chciałby stworzyć nieprawdziwy zapis na swoją korzyść, musiałby dla podtrzymania iluzji cały czas tworzyć nowe zapisy uwzględniające sfałszowaną transakcję. Powstał więc prosty i skuteczny mechanizm, który czyni to absolutnie nieopłacalnym: żeby zamknąć blok z zapisami transakcji, trzeba z rozmysłem "spalić" pieniądze. Z każdym kolejnym blokiem, który fałszerz musi utworzyć, utrzymanie oszustwa staje się coraz trudniejsze i bardziej kosztowne. Aż do chwili, kiedy dla podtrzymywania nieuczciwej transakcji oszust musiałby dysponować większymi zasobami, niż cała reszta sieci bitcoinowych górników.

Mechanizm ten nazywa się "proof of work" - "dowód pracy" - i wykorzystuje coś, co najprościej można by określić jako matematyczną zagadkę. Żeby móc zamknąć blok z danymi z transakcji, czyli wykopać Bitcoina, trzeba znaleźć rozwiązanie tej zagadki, a jest ona skonstruowana tak, że wymaga to bardzo dużej mocy obliczeniowej, co z kolei oznacza ogromne zużycie prądu. To jednak nie koniec. Sieć Bitcoin jest zorganizowana w taki sposób, że kiedy blok z danymi ma zostać zamknięty i zostaje wygenerowana kolejna zagadka, komputery wszystkich górników zaczynają konkurować ze sobą, szukając jej rozwiązania. Chociaż nagrodę w postaci wykopanego Bitcoina otrzyma tylko ten, który zrobi to pierwszy, podczas rywalizacji wszystkie zużywają energię - bardzo dużo energii. O jakich ilościach mówimy?

Prąd jest niezbędny do zasilania komputerów obliczających rozwiązanie zagadki potrzebnego do zamknięcia każdego bloku, ale ponieważ znaczna część tej energii jest zmieniana w ciepło (wszyscy znamy to dobrze z naszych domowych komputerów, które nagrzewają się tym mocniej, im intensywniej wykorzystujemy ich moc obliczeniową) trzeba zużyć dodatkową energię do chłodzenia urządzeń. Do kopania Bitcoinów można wykorzystywać zwykłe komputery, jednak jest to dziś mało efektywne. Ich wydajność, mierzona liczbą wypróbowywanych rozwiązań na sekundę w stosunku do ilości zużywanego prądu, jest dużo niższa, niż w przypadku wyspecjalizowanych maszyn przeznaczonych tylko do tego celu.

Pora na konkrety. Holenderski ekonomista Alex de Vries szacuje, że jedna transakcja z użyciem Bitcoinów (przypomnijmy, w celu jej przeprowadzenia musi zostać zapisany nowy blok danych, a więc i znalezione rozwiązanie zagadki) zużywa ok. 1120 kWh. Z kolei dzięki narzędziu udostępnionemu na stronie zespołu Center for Alternative Finance uniwersytetu w Cambridge każdy może śledzić praktycznie na żywo, ile energii pobiera cała sieć Bitcoin. Wyświetlana na stronie liczba to wartość bieżącego zużycia prądu, podawana w gigawatach. Tuż poniżej znajduje się szacunkowa wartość wskazująca, ile energii zostanie zużyte rocznie, mierzona w terawatogodzinach - do jej obliczenia użyto uśrednionego tygodniowego zużycia prądu. W chwili pisania tego artykułu sieć Bitcoin pobiera blisko 19,5 GW mocy, a obliczona na podstawie ostatnich pomiarów przewidywana wartość roczna to oszałamiające 149,6 TWh.

Same liczby mówią jednak niewiele, jeśli nie da się im odpowiedniego kontekstu. Na początek sprawdźmy więc, jak do kopania Bitcoinów ma się zużycie prądu w przeciętnej polskiej rodzinie. Przyjmując za podstawę dane GUS za rok 2020 można policzyć, że czteroosobowa rodzina w Polsce zużywa średnio miesięcznie około 337 kWh energii elektrycznej. Oznacza to, że prąd zużyty na jedną transakcję Bitcoinem mógłby zasilać dom czwórki Polaków przez ponad trzy miesiące.

Idźmy dalej - zaglądając do raportu Agencji Rynku Energii dowiadujemy się, że rekordowe chwilowe zapotrzebowanie na moc wystąpiło w naszym kraju 12 lutego bieżącego roku i wyniosło 27,6 GW (gigawata), a więc cała Polska w chwili najwyższego zapotrzebowania pobierała tylko o trochę ponad 1/3 więcej mocy, niż niemal non-stop pobiera sieć Bitcoin.

Wreszcie zużycie roczne: gdyby prąd pobierany przez bitcoinowe koparki i ich chłodzenie przekierować do Polski, moglibyśmy wyłączyć niemal wszystkie elektrownie. Według Polskich Sieci Energetycznych krajowe zapotrzebowanie na prąd rok temu wyniosło bowiem 165 TWh, podczas gdy sieć Bitcoin zużyje w tym roku szacunkowo prawie 150 TWh.

A więc, Bitcoin zużywa kolosalne ilości prądu. Żeby sprawdzić, jak bardzo wpływa to na środowisko, możemy spróbować przeliczyć tą energię na ślad węglowy. Według wspomnianego już holenderskiego ekonomisty, "przepalany" przez Bitcoiny prąd to równoważnik około 55 milionów ton dwutlenku węgla (pięć razy więcej, niż wytwarza cała populacja mieszkańców Warszawy). Używając trochę innych metod, analitycy z Cambridge Center for Alternative Finance szacują natomiast, że nawet gdyby cały prąd zużywany przez sieć Bitcoin pochodził z najgorszych dla klimatu elektrowni węglowych, cała emisja nie przekroczyłaby 58 mln ton CO2 rocznie. Czy to dużo? Jeśli spojrzeć na te liczby z globalnej perspektywy - absolutnie nie. To mniej niż 1 proc. emisji całych Stanów Zjednoczonych w 2019 roku, 30 razy mniej, niż wyemitował wtedy amerykański transport i dziesięć razy mniej, niż ślad węglowy rolnictwa USA. A także zaledwie 0,17 proc. światowej emisji gazów cieplarnianych, przeliczonej na dwutlenek węgla.

Co więcej, także i te szacunki są prawdopodobnie zawyżone. W tym momencie znacząca część (według różnych danych od 20 do 40 procent) prądu zasilającego koparki Bitcoinów pochodzi ze źródeł odnawialnych, jest więc neutralna węglowo. Działa także czynnik ekonomiczny, który skłania kopiących do korzystania z jak najtańszych źródeł energii elektrycznej, takich jak chociażby nadmiarowy prąd produkowany przez chińskie hydroelektrownie w słabo zaludnionych regionach Dolnej Mongolii, czy energia pozyskiwana z odpadowego metanu przy wydobyciu ropy naftowej. Gdyby tego prądu nie użyto do obliczania Bitcoinów, zostałby po prostu zmarnowany, tak samo, jak wypalany do tej pory bez pożytku metan.

Często słychać też argument, że Bitcoin jest co prawda kosztowny środowiskowo i ekonomicznie, ale są to uzasadnione koszty, ponieważ zyskujemy narzędzie finansowe o zupełnie nowych możliwościach, a przede wszystkim, nie kontrolowane przez żaden rząd, firmę ani organizację. Czy to znaczy, że zastrzeżenia wobec Bitcoina są pozbawione podstaw?

Dwa ważne pytania, które mogą pomóc ocenić Bitcoin możliwie racjonalnie, brzmią "Czy warto?" oraz "Jaka jest alternatywa?". Zaczynając od drugiego z nich i analizując z jego perspektywy kwestię wykorzystania odnawialnych źródeł energii do zasilania sieci kryptowalutowej, z miejsca możemy zauważyć pierwszy problem. Zapotrzebowanie na "zielony" prąd wciąż jest nieporównanie większe, niż jego dostępność, więc gdyby nie był używany do kopania Bitcoinów, posłużyłby do czegoś innego, zmniejszając wykorzystanie paliw kopalnych i emisję CO2.

Analogicznie fakt, że bitcoinowi górnicy korzystają z nadmiarowej, niewykorzystanej w inny sposób energii sprawia, że nikt nie będzie starał się na przykład rozbudować sieci przesyłowej pozwalającej dostarczyć prąd z chińskich hydroelektrowni tam, gdzie mógłby być potrzebny czy opracować sposoby na komercyjne użycie energii odpadowego metanu. Tak więc wciąż dużo lepiej byłoby zwyczajnie nie używać Bitcoina.

Jednak czy jest alternatywa dla samego Bitcoina? Mamy działające systemy w postaci "klasycznych" walut i transakcji elektronicznych. Oczywiście, waluty fiducjarne (nazwane tak od łacińskiego słowa "fide" - "wierzę" - ponieważ opierają się na zaufaniu do stojącej za daną walutą organizacji) są w przeciwieństwie do kryptowalut pod kontrolą rządów i organizacji finansowych. Dla przytłaczającej większości użytkowników nie wiąże się to jednak z żadnymi niewygodami, od których mógłby ich uwolnić Bitcoin.

Ten z kolei ma całkiem sporo własnych problemów. Od technicznych, takich jak fakt, że płatność w sieci Bitcoin trwa nie krócej, niż 10 minut (podczas gdy nie tylko kartą, ale i gotówką płacimy w ciągu sekund), aż po ekonomiczne, związane z bardzo intensywną spekulacją i gwałtownymi wahaniami wartości. Pojawiły się też głosy, że tak duża część wydobywania Bitcoinów odbywa się w Chinach, że gdyby chiński rząd zdołał narzucić swoim kopiącym kryptowalutę obywatelom odgórną kontrolę (w czym jak wiemy Chiny są dość sprawne), mógłby teoretycznie dysponować dostatecznie dużą przewagą nad pozostałymi górnikami, żeby móc wprowadzać i utrzymywać w sieci fałszywe transakcje.

Bitcoin to prawdziwy majstersztyk technologiczny, mający spory potencjał i otwierający ciekawe możliwości, ale póki co żadne z jego zalet nie przyciągnęły masowych użytkowników. Pora wreszcie zapytać "czy warto?", rozważając z jednej strony zyski, a z drugiej ryzyko.

Tak zrobił Elon Musk, który po niecałych dwóch miesiącach od ogłoszenia, że prowadzona przez niego Tesla będzie sprzedawać produkowane przez siebie samochody za Bitcoiny, zmienił zdanie i odwołał tą decyzję. W typowym dla siebie stylu, za pośrednictwem Twittera ogłosił rezygnację z akceptowania Bitcoinów. Wyjaśnił równocześnie, że uważa kryptowalutę za dobry pomysł i wierzy, że ma ona obiecującą przyszłość, jednak nie może się to odbywać kosztem środowiska.

Klimat jest niezwykle złożoną i niezwykle delikatną maszynerią, z którą powinniśmy obchodzić się w tej chwili z najwyższą ostrożnością. Nie mamy pewności, w którym momencie możemy przekroczyć granicę, za którą uruchomi się dodatnie sprzężenie zwrotne prowadzące do katastrofy klimatycznej na niewyobrażalną skalę.

Próbując nie dopuścić do ziszczenia się takiego najczarniejszego scenariusza, staramy się maksymalnie redukować zużycie energii i przez to, emisji gazów cieplarnianych, ponosząc różne wyrzeczenia.

Z punktu widzenia gospodarki, funkcjonowanie Bitcoina jest całkowicie zbędne. Dubluje on istniejące już rozwiązania i nie wnosi niczego rewolucyjnego. Kopanie kryptowaluty przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych, co przyćmiewa efekty wprowadzanych przez ludzkość ograniczeń i zmian w stylu życia. Można powiedzieć, że inwestowanie tak wiele w niepotrzebne nikomu rozwiązanie, jest co najmniej lekkomyślne i nieodpowiedzialne.