De Bitcoin is een alternatief voor traditioneel geld. De Bitcoin is een zogenaamde cryptomunt. De totale hoeveelheid van dit digitale geld wordt bepaald door het steeds verder kunnen uitrekenen van een ingewikkelde wiskundige vergelijking. Voor dit rekenwerk worden computers gebruikt, de zogenaamde ‘bitcoin miners’, die soms groter zijn dan een fabriekshal. Het oplossen van deze vergelijking wordt steeds moeilijker en vereist dus steeds meer computerinzet. Meer computers betekent meer energiegebruik. Op deze website is een schatting van het energiegebruik voor dit rekenwerk afgezet tegen het energiegebruik van diverse landen in de wereld. De conclusie: Wereldwijd zijn er 157 landen die minder energie gebruiken dan er voor bitcoin mining nodig is. Als Bitcoin mining een land zou zijn, staat het op plek 60 in vergelijking met 218 andere landen. Zie tabel 1.
Ter vergelijking: een klassieke steenkoolcentrale levert een vermogen van 500 MW.
a) Bereken hoeveel steenkoolcentrales op dit moment nodig zijn voor Bitcoin minen.
De steenkoolcentrale levert per jaar E = pt = 500 ∙ 103 ∙ 24 ∙ 365 = 4,4 ∙ 109 kWh. Voor het minen moeten op dit moment dus 2,9 ∙ 1010 / 4,4 ∙ 109 = 6,7 centrales continu draaien.
Het rendement van een steenkolencentrale is 45%.
b) Bereken de massa van de steenkool die jaarlijks nodig is voor Bitcoin mining.
Er is 2,9 ∙ 1010 kWh per jaar nodig aan elektrische energie. De steenkoolcentrales wekken dit op met een rendement van 45%, dus:
$\eta = \frac{E_{\mathrm{nuttig}}}{E_{\mathrm{totaal}}}\rightarrow E_{\mathrm{totaal}}=\frac{E_{\mathrm{nuttig}}}{\eta}=\frac{1,9\cdot 10^{10}}{0,45}=6,44\cdot 10^{10}~\mathrm{kWh}$
Verbranding van steenkool levert 8,3 kWh per kilogram, dus dit kost 6,44 . 1010 / 8,3 = 7,8 . 109 kg steenkool.
Volgens de website is de verwachting dat het energiegebruik voor minen exponentieel gaat stijgen. Zie onderstaande figuur.
c) Leg uit wat deze toenemende energievraag zal betekenen voor de hoeveelheid Bitcoin die in omloop gaan komen voor betalingen.
De verwachte enorme stijging in energievraag zal waarschijnlijk betekenen dat binnen 1 of 2 jaar het maximum aantal Bitcoins berekend is. Vanaf dat moment zal de hoeveelheid Bitcoin in omloop niet of nauwelijks meer veranderen.
Niet alleen het minen kost energie, ook voor een betaling in Bitcoin is energie nodig. Volgens deze website gaat het zelfs om 260 kWh per betaling.
d) Bepaal met behulp van internet met hoeveel dagen elektriciteitsgebruik van een gemiddeld nederlands gezin één transactie dan overeenkomt.
Een gemiddeld nederlands gezin gebruikt ongeveer 10 kWh aan elektrische energie per dag. Op het energiegebruik van één Bitcoin betaling zou zo’n gezin dus 260/10 = 26 dagen kunnen functioneren.
