Het Witte Huis klimaatrapport: the good, the bad & the ugly

Onlangs bracht het Amerikaanse Office of Science & Technology in opdracht van het Witte Huis een uitgebreid rapport uit over de klimaatimpact van cryptovaluta. Het rapport is grotendeels kritisch en vooral het Proof of Work-consensusmechanisme van Bitcoin moet het ontgelden. Toch identificeert het rapport ook enkele positieve aspecten. Lees hier the good, the bad & the ugly.

Het rapport Climate and Energy Implications of Crypto-Assets in the United States verscheen eerder deze maand en is een gevolg van de 'Executive Order on Ensuring Responsible Development of Digital Assets' van President Biden.

Volgens het rapport heeft de Amerikaanse overheid als doel gesteld om te zorgen dat digitale betaalsystemen worden ontwikkeld, ontworpen en geïmplementeerd op een verantwoorde manier die de negatieve klimaatimpact en milieuschade reduceert die kan ontstaan door 'sommige soorten cryptovaluta-mining'.

Digitale activa dragen volgens het rapport namelijk bij aan de uitstoot van broeikasgassen, veroorzaken afval, leveren geluidsoverlast op en allerlei andere negatieve effecten. Afhankelijk van de gebruikte technologie kunnen digitale activa daarom de inspanningen van de Verenigde Staten hinderen om 'netto nul' uitstoot te bereiken, aldus het rapport.

Bitcoinmining

Tussen de regels door lezend gaat 'sommige soorten' natuurlijk vooral over Bitcoin, en in het bijzonder het energieverbruik van het Proof of Work (PoW)-miningmechanisme van Bitcoin.

Bitcoinmining is een proces waarbij miners proberen om het volgende block in de blockchain te vinden. Aan zo'n block mogen ze een aantal transacties toevoegen en voor het vinden van het block ontvangen ze een beloning in bitcoin. Het block wordt cryptografisch op chronologische volgorde gekoppeld aan de vorige blocks, als een keten.

Het dient vooral als beveiligingsmechanisme. Het vinden van een block kost namelijk veel rekenkracht en dus energie, maar daarin schuilt juist de beveiliging. Een kwaadwillende die de transacties in een block wil wijzigen heeft namelijk meer dan 50% van de rekenkracht van alle miners wereldwijd nodig, en dus ook de daarbij behorende energie. Om transacties eerder in de keten te beïnvloeden is nog veel meer rekenkracht nodig, omdat niet alleen dat block maar ook alle blocks erna opnieuw moeten worden gemined. Dat maakt een aanval op het Bitcoinnetwerk extreem duur en praktisch onhaalbaar.

Het rapport beschrijft Proof of Work als volgt: "Het PoW-mechanisme is ontworpen om meer rekenkracht te vereisen naarmate meer entiteiten proberen transacties te valideren voor coin beloningen, en deze functie helpt om kwaadwillende actoren te ontmoedigen om het netwerk aan te vallen."

The Good

Eerst het goede nieuws: het rapport is niet alleen kritisch, maar identificeert ook een aantal positieve aspecten van Bitcoin.

Het rapport erkent bijvoorbeeld dat Bitcoinmining het klimaat kan helpen door de uitstoot van broeikasgassen te beperken. Vooral methaan, dat volgens het rapport 80 keer zo schadelijk is voor het klimaat als CO2. Het beperken van de uitstoot van methaan is wereldwijd dan ook één van de prioriteiten bij het tegengaan van klimaatverandering.

Methaan komt onder andere vrij tijdens olieboringen, bij afvalbergen, rioleringsfaciliteiten en in de agrarische sector. Vaak is er lokaal geen toepassing voor het gas en is het te duur om af te voeren. In veel gevallen wordt het daarom in de atmosfeer geloosd (venting) of wordt het verbrand (flaring).

De uitstoot kan worden beperkt door generatoren en miningapparatuur ter plekke op het methaangas aan te sluiten. Dat maakt het lonend om de gassen zo efficiënt mogelijk op te vangen. Bitcoinmining is daarvoor uniek geschikt omdat de apparatuur locatie-onafhankelijk, verplaatsbaar en schaalbaar is, en bovendien eenvoudig aan en uit te zetten. Het kan daardoor op vrijwel iedere hoeveelheid gas worden aangesloten, ongeacht de locatie. Diverse grote oliemaatschappijen en andere bedrijven experimenteren hier al enige tijd mee. 

Het rapport erkent de rol die Bitcoinmining hierbij kan spelen: "Crypto-activa mining waarbij apparatuur geïnstalleerd is waarbij methaan dat geloosd wordt gebruikt wordt om elektriciteit voor de operatie op te wekken zal waarschijnlijk meer helpen om de klimaatdoelen van de VS te bereiken dan ze te hinderen", aldus het rapport.

Ook identificeert het rapport dat er manieren zijn om aan Bitcoinmining te doen op basis van 'netto nul' uitstoot. Bijvoorbeeld als miningbedrijven zelf voor de aanleg van nieuwe duurzame energiecentrales zorgen.

Het gebruik van energie afkomstig uit bestaande duurzame energiecentrales is volgens het rapport daarentegen onwenselijk. Dat zou het bestaande aanbod aan duurzame energie op de lokale markt verminderen, waardoor andere marktparticipanten genoodzaakt zouden zijn stroom afkomstig uit andere energiebronnen te gebruiken.

De uitzondering hierop is als miners duurzame energie gebruiken die overtollig is, omdat er op dat moment geen afzetmarkt voor is. Bijvoorbeeld wanneer zonnepanelen en windmolens meer energie produceren dan de lokale vraag naar energie.

Het rapport stelt dat miners die dit soort stroom gebruiken aanvullende inkomsten opleveren voor duurzame stroomproducenten, wat de aanleg van nieuwe duurzame energiecentrales stimuleert.

Volgens het rapport kan Bitcoinmining ook de balans op het stroomnet helpen. Miners kunnen in samenwerking met lokale energieleveranciers afspraken maken om apparatuur uit te zetten wanneer de lokale stroombehoefte groot is. Dat gebeurt al enige tijd in Texas, waar miners tijdens de winter en zomermaanden stopten met hun activiteiten om het stroomnet te ontlasten.

Maar, stelt het rapport, hoewel het waardevol is dat miners kunnen helpen om de pieken in stroombehoefte te verlagen, zijn die pieken juist hoger vanwege miners. Het rapport lijkt ermee te insinueren dat het geen voordeel oplevert, maar hogere pieken zijn pas een probleem als het stroomnet het niet aan kan en in dat geval zetten miners hun apparatuur uit. Ondertussen zijn alle dalen wel continu hoger, waardoor (duurzame) energieproducenten meer rendabel zijn.

The Bad

De rest van het rapport is kritischer. Cryptovaluta's veroorzaken volgens het rapport namelijk in vrijwel alle andere gevallen in meer of mindere mate klimaatschade.

Het energieverbruik van PoW-mining is volgens het rapport de grootste boosdoener, maar ook de productie, transportatie, koeling, het onderhoud en de afvalverwerking van gebruikte apparatuur veroorzaken CO2-uitstoot. Ook bij cryptovaluta's waarbij mining geen rol speelt worden computers gebruikt en ook dat energieverbruik wordt meegeteld.

Volgens het rapport zou alle activiteit rond cryptovaluta in de VS tezamen 0,9% tot 1,7% van de opgewekte energie verbruiken en daarmee verantwoordelijk zijn voor 0,4% tot 0,8% van de totale uitstoot van broeikasgassen in de VS.

Daarnaast zou het afval van mining ook milieuschade opleveren in de vorm van e-waste. Volgens het rapport zouden miners hun apparatuur al na één jaar en vier maanden al van de hand doen. Die claim is twijfelachtig, want veel miningapparatuur wordt doorverkocht en door anderen hergebruikt. Miningapparatuur is bovendien grotendeels recyclebaar en bevat nauwelijks materialen waarvoor dat niet geldt.

Bitcoinmining veroorzaakt volgens het rapport ook geluidsoverlast. En het tast de luchtkwaliteit aan, omdat energiecentrales dat doen. En ook het water in de omgeving, omdat energiecentrales die de stroom leveren het water gebruiken voor de koeling.

Mining is zelfs slecht voor gemarginaliseerde groepen, inheemse gemeenschappen en minderheden. De redenering lijkt ongeveer als volgt: minderheden, inheemse gemeenschappen en gemarginaliseerde groepen wonen vaker op plekken die kwetsbaarder zijn voor klimaatschade, en aangezien mining stroom verbruikt en energiecentrales klimaatschade veroorzaken, is mining medeverantwoordelijk voor de onevenredige klimaatschade die deze groepen oplopen.

Het algehele beeld dat erdoor geschetst wordt is dat mining behoorlijk slecht is voor de omgeving en het klimaat. Het rapport schroomt niet om dat punt met talloze vergelijkingen te benadrukken: vergelijkingen met landen, met datacenters, met het dieselgebruik van Amerikaanse treinen, met de uitstoot van vrachtschepen op binnenwateren, de uitstoot van drie miljoen auto's, en alle thuiscomputers of verlichting in de VS. Ook het waterverbruik van een gemiddeld huishouden wordt als vergelijking erbij gehaald.

Vergelijkingen zijn echter net zoiets als statistieken: je kan er eenvoudig een bepaald beeld mee schetsen. Andere vergelijkingen die een geheel ander beeld schetsen zijn namelijk ook mogelijk. Onderzoekers van Cambridge schatten bijvoorbeeld dat mining minder stroom verbruikt dan de koelkasten in de VS en dat we ongeveer 22 keer zoveel energie besteden aan airconditioning. De Bitcoin Mining Council stelt dat mining ongeveer de helft aan stroom verbruikt als de goudindustrie en ongeveer 20 keer zo weinig als de financiële sector. Volgens hen is het wereldwijd stroomverbruik van Bitcoinmining iets hoger dan het wereldwijde stroomverbruik van van feestverlichting, of van computergames.  

Het rapport is iets positiever over Proof of Stake (PoS). Dat is een ander consensusmechanisme dan Proof of Work en wordt door de meeste altcoins gebruikt. Mining speelt daarbij geen rol en het energieverbruik is dan ook veel lager.

Volgens het rapport is PoS een milieuvriendelijker alternatief voor PoW, maar ook dat is twijfelachtig. PoS is namelijk experimenteel, kwetsbaarder voor aanvallen en leidt volgens experts niet tot dezelfde decentralisatie. Het mag dan milieuvriendelijker zijn, maar als het tot een ander resultaat leidt is het geen alternatief en slaat het de plank mis. Zonder decentralisatie is een blockchain overbodig en is een simpel gecentraliseerd systeem in alle opzichten milieu- en klimaatvriendelijker. Dat laatste geeft het rapport overigens ook aan.

Het rapport roept op tot beleid gericht op het minimaliseren van de uitstoot van broeikasgassen en andere milieuschade. Daartoe zou de overheid richtlijnen en technische ondersteuning moeten bieden om klimaatvriendelijke standaarden te introduceren die moeten leiden tot een verantwoord ontwerp en gebruik. Onder andere met betrekking tot laag energieverbruik, lage geluidsproductie, laag waterverbruik en het gebruik van duurzame energie.

Mocht dat niet voldoende zijn, stelt het rapport, dan moet de overheid wetgeving overwegen om het gebruik van 'hoge energie intensiteit consensusmechanismes' te beperken of te verbieden. In andere woorden: Bitcoin.

Het rapport wijst erop dat China bitcoinmining al aan banden heeft gelegd en de klimaatdoelen als reden benoemde. Ook noemt het rapport dat de aankomende Europese verordening Markets in Crypto-Assets (MiCA) duurzaamheidsvereisten zal bevatten. Toch mist ook hier de nodige nuance. China haalde volgens analisten namelijk flink de bezem door allerlei 'ongewenste' sectoren, in het kader van het 100-jarige bestaan van de Chinese Communistische Partij, en de klimaatdoelen waren wellicht niet hun voornaamste motivatie. En de duurzaamheidseisen van het Europese MiCA zijn inmiddels afgezwakt. 

The Ugly

Dan het lelijke. Het rapport is uitgebreid, gedetailleerd, onderbouwd met meer dan 200 bronnen en het wekt de indruk van objectiviteit. Wie daar doorheen prikt ontdekt echter een incomplete en gekleurde analyse.

De basispositie lijkt te zijn dat vrijwel alle soorten energieverbruik van cryptovaluta's zoals Bitcoin per definitie klimaatschade veroorzaken, tenzij het voldoet aan zeer nauw gedefinieerde spelregels zoals het gebruik van overtollige duurzame stroom of het aanleggen van een eigen duurzame energiecentrale.

De klimaatschade die de energiesector veroorzaakt komt daarmee op het bord van Bitcoin te liggen. Bij andersoortig energieverbruik wordt die strengheid niet gehanteerd. Kerstverlichting, computergames, Netflix en ook elektrische auto's verbruiken elektriciteit, net zoals miningapparatuur, maar worden niet op dezelfde manier verantwoordelijk gehouden voor de klimaatschade van energieproducenten.

De negatieve ondertoon is mogelijk verklaarbaar omdat het rapport voor een groot deel berust op de publicaties van 'Digiconomist' Alex de Vries. In de lijst met bronnen treffen we zijn publicaties meer dan dertig keer. De Vries is een controversiële Bitcoincriticus en publiceert al jaren negatieve klimaatrapporten over Bitcoin. Er is veel kritiek op de eenzijdigheid en gekleurdheid van de rapporten, de meetmethodes en de algehele framing.

Als men in de media rapporteert dat Bitcoinmining of een -transactie evenveel energie verbruikt als één of ander land of een huishouden, dan is de bron meestal een rapport van De Vries. Ook op hoog niveau worden zijn claims overgenomen en herhaald.

Ondanks de inspanningen vanuit de community om de claims iedere keer te ontkrachten, beschikken de meeste redacteuren, en ook politici en beleidsmakers, nog altijd niet over voldoende (technische) voorkennis om het inhoudelijk te beoordelen.

Andere relevante onderzoeken en bronnen blijven in het rapport echter geheel buiten beschouwing. Het meest opvallend is de afwezigheid van enige referentie naar de zelfrapportages van de Bitcoin Mining Council (BMC).

De BMC is een verbond van Bitcoinminers dat naar eigen zeggen zo'n 50% van de wereldwijde rekenkracht van de Bitcoinminers vertegenwoordigt. Ieder kwartaal publiceert de BMC een zelfrapportage over het energieverbruik.

Natuurlijk kunnen zelfrapportages een vertekend beeld schetsen, maar ze bieden een geheel ander perspectief: Bitcoinmining gebeurt volgens de BMC met een stroommix die ongeveer 60% duurzaam is en steeds duurzamer wordt - veel duurzamer dan het gemiddelde stroomnet in de meeste landen. Volgens de BMC vertegenwoordigt Bitcoinmining ongeveer 0,15% van het wereldwijde energiegebruik - nog altijd niet weinig, maar toch minder alarmistisch dan 'sommige bronnen' die journalisten en als gevolg politici al jaren op het verkeerde been zetten. 

Er zijn bovendien diverse andere bronnen die eenzelfde soort geluid als de BMC laten horen, bijvoorbeeld van Square en Ark Invest, NYDIG, Coinshares of Arcane Research. Die zijn, net als een veelheid aan andere onderzoeken en online artikelen, eenvoudig te vinden via een zoekmachine. Toch ontbreken deze perspectieven bijna volledig in het rapport.

De voordelen en het nut van Bitcoin worden ook niet meegewogen. De benadering van het rapport is alleen gericht op de kosten in de zin van het energieverbruik en de klimaatimpact, maar niet of de baten daartegen opwegen. Dat Bitcoin inmiddels door 100 tot 200 miljoen mensen wordt gebruikt, door twee natiestaten is omarmd en dat het netwerk dagelijks miljarden euro's aan waarde verplaatst, wordt niet benoemd. Dat er meer dan anderhalf miljard mensen wereldwijd zijn zonder toegang tot het bankenstelsel en dat Bitcoin vooral aanslaat in armere landen waar de inflatie hoog is, wordt ook niet meegewogen. En dat Bitcoin aanzienlijke delen kan vervangen van de financiële sector, met z'n ontelbare werknemers en energieslurpende enorme kantoorgebouwen in iedere grote stad, wordt ook niet overwogen.

Het rapport lijkt vooral een poging om iedere mogelijke steen om te draaien en alle vormen van klimaatschade uit te vergroten. De nuance van een grondige en evenwichtige analyse die je van een Office of Science and Technology zou verwachten ontbreekt helaas.

Toch roept het rapport op tot nader onderzoek en een op feiten-gebaseerde aanpak, onder andere door data van marktparticipanten te verzamelen. De vraag is echter wel: zoekt men daarbij ook een dialoog op en staat men open voor het tegengeluid, of gaat het vooral om het verzamelen van data om een reeds ingenomen positie kracht bij te zetten?

Die positie lijkt nu al tussen de regels door te schemeren: cryptovaluta is schadelijk voor het klimaat maar wellicht op de één of andere manier nuttig, maar het Proof of Work van Bitcoin is de voornaamste boosdoener en kan misschien maar beter aan banden worden gelegd. Voor Bitcoincritici is het waarschijnlijk koren op de molen.

Ook bestaat de mogelijkheid dat het rapport invloed zal hebben op de Europese discussie rond MiCA, de aankomende Europese regulering van de cryptovaluta-markt. Het is daarom belangrijk om te blijven informeren, zodat alle perspectieven aan het licht komen en een evenwichtige en doordachte discussie mogelijk is.

Zelf het rapport van het Witte Huis lezen? Dat kan via deze link.