Kritici Bitcoinu nevynechají žádnou příležitost, aby se o něj otřeli: Bitcoin spotřebuje tolik energie jako některé státy. Zastánci Bitcoinu rychle oponují: výletní lodě nebo sušičky prádla na celém světě spotřebují stejně energie - a co je pro lidstvo důležitější? Abychom našli cestu z těchto bitevních polí jablek a pomerančů, musíme nejprve pochopit vztah mezi penězi a energií. A jak obnovitelná je energie, kterou Bitcoin využívá.

Začněme otázkou: k čemu se v síti Bitcoin používá všechna tato energie? Jednoduše řečeno: těžaři (specializované počítače) musí pro své Bitcoiny pracovat, což je udržuje v poctivosti při přidávání transakcí do blockchainu. To je herně-teoretický základ toho, čemu se říká proof-of-work. Čím vyšší je spotřeba energie všech těžařů Bitcoinu dohromady, tím je síť bezpečnější.

Zneužití komunikační sítě je díky technologii proof-of-work velmi nákladné. Mechanismus konsensu byl navržen v 90. letech 20. století jako způsob, jak ukončit spam v e-mailových sítích, aniž by centrální autorita určovala, co je přípustná pošta a co ne. Jak tedy může proof-of-work fungovat v tomto případě? Inu, pokud odeslání mailu stojí trochu výpočetního výkonu/energie (a tedy i peněz), přestane být pro odesílatele milionů spamů výhodné zaplavovat síť svým odpadem.

Na začátku roku 2009 těžili Bitcoin na svých noteboocích Satoshi a Hal Finney. Tehdy mohl síť protlačit kdokoli se špatnými úmysly a hromadou grafických karet. Dnes je k tomu potřeba tolik hardwaru a energie, že ani vlády, které by chtěly Bitcoin vymýtit, nemají reálnou šanci. Spotřeba energie je zkrátka cena, kterou platíme za formu peněz, kterou nelze unést a která je ve světě, kde zuří měnové války, (téměř) nezničitelná.

Starší formy proof-of-work

Proof-of-work jako základ peněz existuje již tisíce let. Důvodem, proč zlato a stříbro jsou a mohou být penězi, je skutečnost, že se jedná o vzácné kovy: jejich nalezení a vytěžení vyžaduje spoustu práce. Kdyby si každý mohl nasbírat zlato na své zahradě, nebyly by to peníze.

Kameny Rai

Fascinující starobylá forma peněz na důkaz práce existovala před stovkami let na ostrovech Yap v Mikronésii. Obyvatelé ostrova tam vyráběli z vápence předměty ve tvaru kruhu o velikosti kola vozu. Používaly se pro důležité transakce. Vápenec se musel dovážet až z Palau, ostrova vzdáleného více než tři sta kilometrů. Po všech těchto potížích stála výroba kamene ještě hodně úsilí. Opět platí, že kdyby byla výroba kamene snadná, nemohly by to být peníze.

Kameny Rai, Mikronésii

Proof-of-work, stake nebo force

Existují i jiné formy peněz než proof-of-work. Peníze jsou však vždy důkazem něčeho, jak vysvětluje Lyn Aldenová ve svém dlouhém textu Co jsou vlastně peníze? Pokud vlastním Bitcoin, je to důkaz, že jsem já nebo někdo jiný vykonal práci. Proof-of-stake je založen na úplně jiném principu: jde o akcionářský model, kdy je společnost nebo kryptoprojekt rozdělen na části a distribuován mezi akcionáře, kteří mohou hlasovat o budoucnosti projektu. Naše každodenní peníze (fiat money) by se konečně mohly nazývat proof-of-force. Vydává je vláda, která nutí obyvatele platit daně v dané měně. To vytváří poptávku po těchto penězích a dává jim hodnotu.

Při této analýze peněz se rychle ukáže, že posedlost spotřebou energie bitcoinu je krátkozraká. Za prvé, existují i jiné formy proof-of-work peněz, na které si lidé stěžují jen zřídka, přestože spotřebovávají více (znečišťující) energie než Bitcoin: zejména zlato.

Za druhé je zřejmé, že jiné formy peněz nejsou nutně lepší, protože fungují jinak. Jsou peníze typu proof-of-force lepší než proof-of-work, protože spotřebovávají méně energie? Důkaz síly je centralizovaný a je v podstatě mocenskou hrou, která zvýhodňuje lidi, kteří mají blízko k tiskařskému lisu, konkrétně ty, kteří si mohou snadno a za nízký úrok půjčit (a budou zachráněni v případě hrozícího selhání). A mimochodem, je skutečně pravda, že peníze proof-of-force spotřebují méně energie? Pokud bychom sledovali řetězec příčin a následků, dalo by se tvrdit, že všechny peníze jsou v určitém okamžiku podloženy energií. Přemýšlejte o tom takto: dříve či později americká armáda zaklepe na dveře, když některá země přestane platit za ropu v dolarech. Tato armáda jistě používá energii - a ne zrovna v té nejčistší formě. Nebo už existují elektrické tanky?

Ironií je, že právě proto, že Bitcoin tak jasně ukazuje spojení mezi penězi a energií, se mu dostává neúměrného množství kritiky.

Kolik energie spotřebuje Bitcoin?

Bitcoin v současnosti (duben 2022) spotřebovává přibližně 15,8 GigaWattů energie. To odpovídá 140 TWh ročně. To je skutečně srovnatelné se spotřebou energie země, jako je Argentina. Je to však jen asi desetina procenta celosvětové spotřeby energie.

Srovnání se zlatem

Spíše než porovnávat spotřebu energie se spotřebou v jednotlivých zemích má smysl zabývat se jinými typy průmyslových odvětví. Bitcoin přece vyrábí peníze stejně jako jiná průmyslová odvětví vyrábějí ocel, hliník nebo jízdní kola, k čemuž potřebují elektřinu a suroviny. Ještě výstižněji však můžeme srovnávat výrobu Bitcoinu s výrobou zlata. Zlato má totiž podobnou funkci, a to být spořicím prostředkem odolným vůči inflaci. Spotřebu energie při těžbě zlata a jeho recyklaci lze určit poněkud hůře než u Bitcoinu. Odhaduje se však na 265 TWh, tedy zhruba dvojnásobek spotřeby Bitcoinu.

Spotřeba energie na transakci, nebo...?

Kritici často přicházejí s údaji o množství energie na jednu transakci, kterou by síť Bitcoin spotřebovala, a pak přicházejí s vysokými hodnotami. To je lákavý, ale nesprávný způsob uvažování. Proč je chybná? Protože náklady na energii vznikají při těžbě Bitcoinu, nikoli při transakcích. Aby to bylo jasné, je opět užitečné srovnání se zlatem. Spotřebu energie na těžbu zlata nikdo nedělí počtem transakcí ve zlatě, které proběhnou za jednotku času (pokud je vůbec možné tuto hodnotu určit). V blockchainu Bitcoinu je pevný počet megabajtů, což vede k pevnému počtu transakcí na blok. To je nezávislé na tom, jak tvrdě těžaři provozují své stroje.

Navíc ne všechny transakce s Bitcoiny probíhají v samotném blockchainu Bitcoinu. Vezměme si všechny transakce Lightning nebo transakce na jiných dvou vrstvách: ty mohou existovat jen proto, že blockchain Bitcoinu stále funguje. Těchto transakcí na druhé vrstvě je mnohem více než těch několik tisíc, které se vejdou do každého bloku samotného blockchainu Bitcoinu.

Spotřeba energie jako cena za bezpečnost

Jak již bylo zmíněno, u Bitcoinu není spotřeba energie určena na zpracování transakcí, ale na zabezpečení sítě. Je to jako energetická zeď chránící databázi. Představte si tedy spotřebu energie jako náklady na zabezpečení nebo skladování. I když neprovádím žádné transakce a jen držím své Bitcoiny, vím, že těžaři pracují pro mě a střeží digitální trezor. Takže správná otázka, kterou je třeba si položit, zní: Jaké procento my jako majitelé Bitcoinu platíme za toto zabezpečení? Toto procento v roce 2021 činilo asi 2 % celkové hodnoty sítě: 18 miliard nákladů na zabezpečení (energie, hardware) z tržní hodnoty 850 miliard. Před pěti lety se toto procento pohybovalo kolem 5 % a v prvních letech přesahovalo 40 %. Zátěž nákladů na zabezpečení se tedy v čase snižuje, přesně jak byste chtěli od sítě, která se efektivně škáluje.

Rok	Tržní kapitalizace BTC ($)	Roční náklady na bezpečnost ($)	% zabezpečení/tržní kapitalizace
2011	38 milionů	18 milionů	47%
2013	2 miliardy	300 milionů	14%
2015	4 miliardy	377 milionů	9.6%
2017	65 miliard	3,4 miliardy	5,2%
2019	130 miliard	5,1 miliardy	4%
2021 (H1)	850 miliard	16,5 miliardy	1,9%

Pokud bychom vykreslili tabulku (zdrojová data), viděli bychom, že spotřeba energie Bitcoinu se bude blížit stropu. Důvodem je halving Bitcoinu každé čtyři roky. I když cena nadále roste, tento nárůst, a tedy zvýšení ziskového příkonu energie, je kompenzován půlením emise každé čtyři roky: známým halvingem. Očekává se, že spotřeba energie jako procento celkové spotřeby energie na Zemi se nezvýší o mnoho nad 0,5 %, i kdyby cena Bitcoinu vzrostla o další desetinásobek nebo dvacetinásobek.

Jak ekologická je spotřeba energie Bitcoinu?

Těžba Bitcoinů je velmi konkurenční a pro těžaře je výhodná pouze tehdy, pokud mohou levně nakupovat energii. To je jeden z důvodů, proč se mnoho těžařů Bitcoinů v Číně nacházelo u vodních elektráren: v období dešťů byl přebytek výroby elektřiny, a tedy i levná elektřina. Tím se dostáváme na stranu častého omylu, totiž že těžaři "kradou" energii spotřebitelům.

Jak ekologický je ale v průměru energetický mix, který těžaři nakupují? To je předmětem ostrých debat mezi zastánci a odpůrci. Rada pro těžbu Bitcoinů (Bitcoin Mining Council, BMC) přišla s odhadem 58,5 % obnovitelné energie na celém světě. Vychází přitom ze skutečných údajů 46 % celosvětové sítě. S mnohem nižším odhadem přichází kritik Bitcoinu Alex de Vries, jehož odhad vychází na 25 % obnovitelné energie. Kritika posledně jmenované studie spočívá v tom, že autoři vycházejí z průměrného energetického mixu regionu, ve kterém těžař působí - zatímco těžař může používat jiný zdroj energie.

Nesnažme se však tento spor vyřešit. Vezměme průměr toho, co tvrdí zastánci a odpůrci. Pak dojdeme k tomu, že podíl obnovitelných zdrojů energie je přibližně 41 %. To je vyšší procento obnovitelných zdrojů, než je celosvětová spotřeba obnovitelné energie, která se odhaduje na přibližně 30 %.

Je spotřeba energie bitcoinů stále obnovitelnější?

Důležitější než přesný podíl zelené energie je trend. Jaký vývoj probíhá v oblasti spotřeby energie v Bitcoinech? Trendem posledních několika let je, že těžba Bitcoinů pomáhá k ekologizaci energetické sítě. Těžaři se totiž integrují do výrobních zařízení a do výroby energie. Jak pro zvýšení ziskovosti udržitelně vyráběné energie, tak pro neutralizaci neudržitelně vyráběné energie.

Čištění od zbytečně spotřebované energie

Existuje spousta míst, kde je energie "odpadem". Na ropných polích se metan zachycuje jako palivo pro těžaře. Tento metan by se jinak dostal do ovzduší.

Tento příklad by měl oslovit aktivisty proti Bitcoinu (zdravím Greenpeace!). Bitcoin jako čistič odpadní energie: jak ekologickým se může stát? Příznivý vliv na emise CO2 nemůže být vyšší než tam, kde zachycuje metan a přeměňuje ho na CO2, což je méně silný skleníkový plyn než metan. A to se nejedná o malé množství. V americkém státě Severní Dakota se do ovzduší vypouští množství plynu odpovídající desítkám TWh energie. To by mohlo napájet podstatnou část sítě Bitcoin.

Bitcoin jako dotace na výstavbu solárních a větrných elektráren

Bitcoin tedy kromě toho, že čistí špinavou energii, působí také jako určitý druh dotace na výstavbu solárních a větrných elektráren. A ty budeme v příštích letech potřebovat, pokud chceme splnit naše klimatické cíle. Jak to funguje? U nových solárních nebo větrných parků je umístěn důl na Bitcoiny. V době, kdy parky produkují přebytek energie, se doly zapnou. Větrné a solární parky musí mít značný přebytek kapacity, aby byly schopny zvládat špičky v poptávce. Často tedy mají nadbytečnou kapacitu, a proto jsou méně ziskové. Těžaři Bitcoinů mohou tuto nadprodukci absorbovat. To se v současné době ve velkém měřítku děje v západním Texasu, kde přibývá mnoho solárních a větrných parků.

Bitcoinový důl (v pozadí) integrovaný se solárním parkem v jižním Španělsku. Foto: powcontainers.com

Vyrovnávací paměť/akumulátor pro síť

Proč by ale tuto roli měli plnit těžaři Bitcoinů? Jistě existují jiné druhy datových center, které by to mohly dělat? Bohužel ne. Na rozdíl od datových center provozovaných například společností Google nemusí být těžaři Bitcoinů v provozu neustále. Jsou tedy flexibilnější a mohou snáze absorbovat špičky v síti. Navíc datová centra internetových společností musí být v blízkosti hustě obydlených oblastí (jejich uživatelů). Datové centrum poblíž odlehlého ropného pole nedává smysl. Těžaři Bitcoinů toto omezení nemají.

Závěr

Představuje spotřeba energie Bitcoinu problém? Záleží především na tom, zda Bitcoin považujete za řešení problému. Mnoho lidí si to myslí: stačí se zeptat válečného uprchlíka z Ukrajiny, který dokázal dostat část svého majetku přes hranice ve formě Bitcoinu. Bankomaty už nemohl používat a svůj domov už možná nikdy neuvidí. Existují i méně dramatické, ale důležité případy využití: lidé v bezpečných zemích jsou chráněni ztrátou kupní síly svých úspor. A tato ztráta kupní síly je značná. Bohužel při dnešní vysoké inflaci a nízkých úrokových sazbách již fiat peníze nemají roli uchovatele hodnoty. Musí nastoupit nějaká jiná forma peněz.

Za předpokladu, že Bitcoin má užitek, další otázka zní: může tuto roli hrát i jiná krypto, která spotřebovává méně energie? Do jisté míry mohou i jiné kryptoměny. Ukrajinský uprchlík si mohl přes hranice na své hardwarové peněžence vzít také třeba Solanu. Mezi proof-of-work a proof-of-stake kryptoměnami jsou však podstatné rozdíly.

Srovnání proof-of-work a proof-of-stake je komplikovaná záležitost, která si zaslouží samostatný článek. Většina ostatních kryptoměn je proof-of-stake a tento model s sebou nese svá rizika. Zejména riziko centralizace, které trápí i tradiční finanční systém. Malá skupina vlastníků se díky svému podílu (stake) stává bohatší a bohatší (úrok z úroku) a získává tak stále větší moc nad tím, čí transakce jsou platné a čí ne. Toto riziko centralizace, a tedy zneužití moci, je v peněžním systému, který je proof-of-work, mnohem menší.

Je tedy vzhledem k výše uvedenému spotřeba energie Bitcoinu, která činí přibližně 0,1 % celosvětové spotřeby, problém? A vzhledem k tomu, že jeho energetický mix je ekologičtější než ten, který spotřebuje průměrná Tesla? A vzhledem k tomu, že Bitcoin pomáhá tlačit energetický průmysl k obnovitelným zdrojům?

Máme vlastní názor, ale necháme na každém, aby se rozhodl sám. Každý se může rozhodnout sám za sebe.