Bitcoinin louhinta uusiutuvan energian tuotannossa – puhtaan sähkön tulevaisuus?

Kryptovaluuttojen suosio sijoituskohteena kasvanut räjähdysmäisesti

Kryptovaluutat ovat viime vuosien aikana raivanneet tiensä lähes jokaisen sijoittajan tietoisuuteen. Vaikka kryptojen alkuperäinen käyttötarkoitus arkipäiväisen vaihdannan välineenä on jäänyt lähestulkoon historiaan, on niiden suosio spekulatiivisen sijoittamisen kohteena kasvanut räjähdysmäisesti.

Siksi sijoittajat ovat alkaneet kiinnittää huomiota kryptovaluuttojen louhinnan kuluttamaan energian määrään.

Miksi Bitcoinin toiminta vaatii niin paljon energiaa

Cambridgen yliopisto arvioi pelkästään Bitcoinin louhinnan kuluttavan vuosittain noin 135 terawattituntia (TWh) sähköä. Arvio on päätä huimaava, sillä terawattitunti on miljardi kertaa suurempi, kuin kotitalouksien energiankulutusta laskettaessa käytettävä kilowattitunti (kWh). Lisäksi on tärkeä huomata, että kyseinen energiankulutusarvio koskee siis vain Bitcoinia, mutta sen lisäksi on olemassa noin 9 000 muuta kryptovaluuttaa. Mistä tämä valtava kulutus johtuu?

Louhinnalla verifioidaan transaktiot

Valtaosa kryptovaluuttojen energiankulutuksesta tapahtuu kryptojen louhinnassa. Louhinnaksi sanotaan prosessia, jossa tietyllä kryptovaluutalla tiettynä ajankohtana tehdyt transaktiot verifioidaan ja kirjataan kaikille julkisesti avoimeen tilikirjaan, eli lohkoketjuun. Louhinta on kryptovaluuttojen toiminnalle elintärkeä prosessi, joten louhinnasta annetaan sitä suorittaville toimijoille palkkioksi pieni prosenttiosuus transaktiossa vaihtuneesta varallisuudesta. Työntodistejärjestelmää (proof-of-work system) louhinnassa hyödyntävissä kryptovaluutoissa, kuten Bitcoinissa palkkiona voi olla lisäksi uusia liikkeelle laskettuja kryptokolikoita.

Louhinta on kilpajuoksua, jossa käytetään energiaa syöviä tehokkaita tietokoneita

Yksinkertaisesti selitettynä työntodistejärjestelmää hyödyntävän kryptovaluutan louhimisessa tietokone pyrkii ratkaisemaan todella pitkän ja monimutkaisen yhtälön. Löytäessään oikean ratkaisun, tietokone julkaisee vastauksen kaikille louhijoille avoimessa vertaisverkossa, minkä jälkeen muut louhijat tarkastavat transaktioiden oikeellisuuden ja siirtyvät ratkaisemaan seuraavaa yhtälöä. Louhiminen on kilpailua muita vertaisverkon tietokoneita vastaan, minkä takia louhimisessa käytettävien laitteiden tulee olla todella tehokkaita. Tehokkaat laitteet vaativat taas luonnollisesti enemmän energiaa. Vaikka kryptovaluuttojen käyttäminen ja louhiminen on periaatteessa ilmaista, syntyy louhijalle kustannuksia erityisistä atk-laitteistoista ja louhintaan käytettyjen tietokoneiden käyttämästä energiasta.

Kryptovaluuttojen energiankulutus mietityttää sijoittajia

Valtava energiatarve, jonka kryptovaluuttojen louhiminen tarvitsee, on herättänyt huolestusta sijoittajien keskuudessa. Kryptovaluuttoihin kriittisesti suhtautuvat tahot korostavat energian kulutusta ja kuinka se, ainakin fossiilisella energialla toteutettuna, kuormittaa ilmastoa. Bitcoinin louhintaan käytetty vuosittainen energiankulutus 135 TWh on 0,6% koko maapallon vuosittaisesta energian kulutuksesta. Prosenttiluku kuulostaa pieneltä, mutta se on enemmän kuin koko Argentiinan valtion kulutus.

Kuitenkin, jos Bitcoinin louhintaan käytettyä energiamäärä verrataan vaikka koko internetin palvelinkeskusten kuluttamaan energiaan (~250 TWh) tai koko pankkisektorin kuluttamaan sähköön(~140 TWh), jää Bitcoinin louhinta selkeästi kakkoseksi. Toisaalta kyseisiä palveluita käyttää huomattavasti enemmän ihmisiä, kuin Bitcoinilla on aktiivisia käyttäjiä. Kryptovaluuttojen louhimiseen käytetyn energian määrä on toki iso, mutta sen merkitys on vertailukohteesta riippuen suhteellista.

Energiankulutus kasvaa

Kryptojen alati kasvattaessa suosiotaan, on todennäköistä, että louhimiseen käytetty energiamäärä kasvaa. Bitcoinissa louhiminen tapahtuu kymmenen minuutin sykleissä, eli aina noin kymmenen minuutin välein lohko ratkaistaan ja vertaisverkon tietokoneet alkavat ratkaista uutta lohkoa. Louhimisen nopeutta Bitcoin-järjestelmä säätelee muokkaamalla ratkaistavan yhtälön vaikeustasoa. Mitä enemmän louhijoita on samaan aikaan louhimassa, sitä vaikeampi lohko on ratkaista ja päinvastoin.

Louhiminen on siis tietokoneiden kilpailua, jossa tehokkaimmat pärjäävät parhaiten. Kryptovaluuttojen suosion kasvaessa myös louhijoiden määrä kasvaa, mikä käytännössä tarkoittaa yhä haastavampaa kilpailua, yhä tehokkaampia koneita kilpailun voittamiseksi ja yhä enemmän louhimiseen kulutettua sähköä. Bitcoinin energiankulutuksen voidaankin ajatella kulkevan käsikädessä kryptovaluutan markkina-arvon kanssa.

Ethereumin louhinta vie vähemmän energiaa

Vaikka työntodistejärjestelmään perustuvan kryptovaluutan, kuten Bitcoinin louhiminen on herättänyt kysymyksiä louhinnan vaikutuksista ilmastoon ja pitkäaikaiseen kestävyyteen, ovat kryptovaluutat kehittymässä tällä sektorilla. Markkina-arvoltaan toiseksi suurin kryptovaluutta Ethereum on siirtymässä ympäristöystävällisempään varantotodistejärjestelmään (proof-of-stake system).

Varantotodistejärjestelmässä louhinta vaatii omistusosuuden louhittavasta kryptovaluutasta. Järjestelmän louhinnassa ei vaadita monimutkaisten laskutehtävien ratkaisua, vaan seuraavan lohkon louhija valitaan satunnaisesti. Louhijan tulee todistaa omistuksensa, minkä jälkeen hänellä on mahdollisuus tulla valituksi seuraavan lohkon louhijaksi. Kuitenkin mitä suuremman osuuden louhija omistaa kryptovaluutasta, sitä todennäköisemmin hänet valitaan louhimaan seuraava lohko. Esimerkiksi omistamalla 40 prosenttia kaikesta Ethereum varallisuudesta, louhija voi keskimäärin louhia noin 40 prosenttia kaikista transaktioista. Koska lohkojen sulkeminen ei varantotodistejärjestelmässä vaadi matemaattisten yhtälöiden ratkaisua eikä yhtä korkeaa suoritintehoa kuin työntodistejärjestelmässä, on varantotodistejärjestelmän energiatarve huomattavasti pienempi. Toisin kuin työntodistejärjestelmässä, varantotodistejärjestelmän louhimisesta ei saa palkkioksi uusia kryptovaluuttakolikoita, vaan ainoastaan transaktiomaksun. Varantotodiste-järjestelmässä louhijoita kutsutaan validaattoreiksi.

Osa uusiutuvasta energiasta valuu hukkaan

Uusiutuvan energian yksi merkittävimmistä heikkouksista liittyy energiatuotannon riippuvuuteen luonnon olosuhteista. Esimerkiksi geotermistä energiaa ei esiinny kovinkaan monessa paikassa, aurinko ei aina paista ja välillä ei tuule. Tuuli- ja aurinkovoima ovat yleisimmät vihreän energian tuotantomenetelmät, mutta niidenkin tuotanto on hyvin syklistä. Aurinko paistaa vain päivällä ja usein tuuli yltyy iltaisin. Kummankaan tuotantomenetelmän huippu ei osu energiankulutuksen piikkiin, joka puolestaan sijoittuu iltapäivään, kun ihmiset pääsevät töistä kotiin.

Tuotantolaitoksissa energiaa voidaan säilöä vain tietyn verran ja tietyn aikaa, ennen kuin energia purkautuu lämpönä. Tämän takia esimerkiksi aurinkovoimalaitoksen päivän aikana tuottamasta energiasta osa ehtii karata, ennen kuin se saadaan hyötykäyttöön. Ongelmaa lisää se, että tuotantolaitokset ovat usein kaukana energiankäyttökeskuksista, kuten kaupungeista, joten energian siirrossa kuluu aikaa.

Ratkaisu: käytetään uusiutuvaa hukkanergiaa louhinnassa

Digitaalisia maksupalveluja tarjoavan Squaren ja globaalin varojenhallintayhtiö ARK Investin julkaisema tieteellinen kirjoitus esittää ratkaisun uusiutuvan energian kannattavuuden kasvattamiseksi. Julkaisu ehdottaa, että Bitcoineja louhivat toimijat tekisivät läheistä yhteistyötä vihreän energian tuotantolaitosten kanssa, jotta energiatuotannon huipuista ei syntyisi niin sanottua hukkaenergiaa. Bitcoinin louhimisprosessi kuluttaa todella paljon energiaa ja se on helposti keskeytettävissä, joten hyötykäytön ylittävät energiavarat voitaisiin ohjata louhintaan ja vastaavasti prosessi keskeyttää, kun tuotanto vastaisi yleistä kulutusta.

Louhinta parantaisi uusiutuvan energian kannattavuuttaa, mikä auttaisi syrjäyttämään fossiiliset energianlähteet

Julkaisu perustelee esitystään sillä, että uusiutuvan energian tuotantolaitosten ei tarvitsisi säilöä tuottamaansa energiaa akkuihin, vaan kaikki tuotettu energia menisi suoraan käyttöön. Tämä voisi parantaa huomattavasti tuotantolaitosten kannattavuutta ja lisätä vihreän energian kilpailukykyä hiili- ja ydinvoimaa vastaan. Toinen perustelu Bitcoinin louhijoiden ja uusiutuvan energian tuotantolaitosten yhteistyölle liittyy Bitcoinin toiminnan kestävän kehityksen parantamiseen. Jos tuotantolaitosten hukkaenergia ohjattaisiin Bitcoinin louhintaan, laskisi fossiilisten energialähteiden käyttö louhinnan mahdollistajana. Julkaisussa arvioidaan mahdollisen yhteistyön parantavan pitkässä juoksussa Bitcoinin louhinnan ilmastovaikutuksia ja ohjaavan energiantuotannon trendiä kohti vihreää energiaa.

Innovaation realistisuus

Keskustelu julkaisun ehdottamasta ratkaisusta on käynyt kiivaana ja saanut vaihtelevan vastaanoton. Osa keskustelijoista, kuten Teslan toimitusjohtaja Elon Musk, on julkaisun kanssa samaa mieltä, kun taas eräs asiantuntija on sanonut julkaisun olevan kyyninen yritys viherpestä Bitcoinin toiminta.

Vaikka vielä toistaiseksi suuri osa Bitcoinin louhinnasta mahdollistetaan fossiilisilla polttoaineilla, on arvioiden mukaan jopa 39 prosenttia louhijoiden energiankulutuksesta peräisin uusiutuvasta energiasta. On tärkeä huomata, ettei esimerkiksi fossiilisten polttoaineiden käyttö ole välttämätöntä kryptovaluuttojen louhinnalle, vaan louhijat käyttävät heille edullisinta energiaa. Esimerkiksi Islannissa geotermistä energiaa käytetään todella tehokkaasti ja valtiossa toimiva louhija voi käyttää lähes täysin vihreää energiaa louhimisprosessiin. Mitä tehokkaammaksi ja edullisemmaksi uusiutuvan energian tuottaminen muodostuu, sitä enemmän kryptovaluuttojen käyttäjät, kuten kaikki muutkin, siirtyvät käyttämään vihreää sähköä.

Joka tapauksessa keskustelu kryptovaluuttojen energiankulutuksesta jatkuu. Uusiutuvan energian edesauttaminen hyödyttäisi kryptoja, sillä nyt osa sijoittajista jättäytyy kryptovaluutoista pois ympäristösyihin vedoten.

Miten sijoittaa kryptovaluuttoihin?

Coinmotion tarjoaa sijoittajille aina aloittelijoista asiantuntijoihin kattavan kryptokaupankäyntikokemuksen tehokkaalla ja käyttöystävällisellä alustalla.

Suomalainen Coinmotion Oy on yksi bitcoin ja kryptovaluuttamaailman veteraaneista. Coinmotion on tarjonnut sijoituspalveluita jo vuodesta 2012 keskittyen suomalaisiin asiakkaisiin. Luotettavien sijoituspalveluiden lisäksi yritys tuottaa paljon asiantuntijasisältöä kryptovaluuttoihin liittyen.

Binance on kansainvälinen, markkinoiden johtava kryptovaluuttapörssi. Binance tarjoaa sijoittajalle poikkeuksellisen valtavan määrän eri kryptovaluuttoja ja niihin liittyviä sijoitusinstrumentteja. Tämän lisäksi transaktiot Binancessa ovat todella nopeita.