Kriptokárok: A bitcoin negatív gazdasági, környezeti, egészségügyi hatásai

Cikkünkben a szakirodalomban "Cryptodamages" fogalom alatt tárgyalt negatív externáliákat tekintjük át. Ezek elsődlegesen a kriptovaluta bányászat, -használat során keletkező negatív gazdasági, környezeti, társadalmi hatásokat jelentik. Témáink:

• A bitcoin karbonlábnyoma
• A bitcoin negatív egészségügyi hatásai
• A bitcoin negatív gazdasági hatásai
• Bitcoin és a klímaváltozás
• Társadalmi problémák
• A bitcoin energiaigénye
• Az elektronikai hulladék keletkezése
• Bitcoin, a virtuális akkumulátor: Stabilizálhatja az energiapiacot?

A bitcoin karbonlábnyoma

A témával kapcsolatos legelső kutatást Köhler és Pizzol végezte el 2019-ben. Anyagukban a bitcoin hálózatára fókuszáltak, mely amellett, hogy a legnagyobb kriptoeszköz (kapitalizáció alapján), az energiapazarló proof of work algoritmussal működik. Például az ethereum hálózata időközben már áttért a lényegesen kisebb energiaigényű proof of stake algoritmusra. A fenti tanulmány kiemelten foglalkozik az üvegházhatású gázok kibocsátásával, mely a bitcon bányászat egyik legjelentősebb negatív környezeti hatása. A szerzők módszerével megbecsült karbonlábnyom növekedés az alábbi grafikonon piros színnel követhető nyomon. A karbonlábnyom szoros kapcsolatban van a hálózat számítási teljesítményével (hashrate). A magasabb hashrate ugyanis nagyobb számítási kapacitást, így több energiafelhasználást igényel, ami növeli az üvegházhatású gázok kibocsátását.

forrás: Köhler, Pizzol (2019)

A fenti tanulmány megállapította, hogy a bitcoin éves energiafogyasztása egy kisebb ország (31,29 TWh) energiafelhasználásával mérhető össze, és a hálózat üzemeltetésének környezeti hatásai 99 százalékban az energiafelhasználásból származnak, és csak 1 százalékot tesz ki az elektronikai hulladék keletkezése.

A bitcoin negatív egészségügyi hatásai

A fenti témában legtöbbet hivatkozott és legtöbbet vitatott anyagot Truby és szerzőtársai készítették 2022-ben. Anyagukban a blokklánc technológiák energiafelhasználásából eredő negatív környezeti, egészségügyi hatásokat vizsgálták, és elsősorban a bitcoinra és a vizsgált időszak alatt rendkívül népszerűvé váló NFT-tokenekkel foglalkoztak. A becslési eljárásukban Bressler (2021) által kidolgozott módszertant használták fel (ezzel számítható ki a környezeti terhelés egészségügyi hatása), és arra jutottak, hogy a bitcoin 2021-es éves kibocsátása évi 18.818 szükségtelen halálesethez járulhatott hozzá, Az akkor még proof of work alapon működő ethereum esetében a szükségtelen halálesetek számát évi 8326-ra becsülték. A fentiekkel összhangban Stoll, Klaaßen & Gallersdörfer (2019) részletesen modellezték a globális PoW‐bányászat szén‐ és NOₓ‐kibocsátását, és ezekből a károsanyag‑szennyezésből számították ki a légzőszervi megbetegedések miatti többlethalálozást (évente több ezer eset). Goodkind és szerzőtársai (2020) más megközelítést alkalmaztak. Ők a globális Bitcoin‐hálózat teljes életciklus‑kibocsátását vetették össze az autóipari és légiközlekedési ágazattal, és arra jutottak, hogy a légszennyezés egészségügyi költségei aránytalanul magasak a generált GDP‑hez képest .

A bitcoin negatív gazdasági hatásai

A bitcoin bányászat negatív gazdasági hatásaira vonatkozóan is találunk becsléseket. Az egyik legjobb összegzést ebben a témában Howson és Vries (2022) készítette el. Megállapításaik között szerepel, hogy a bitcoin egyes időszakaiban (magas hashrate) egyetlen dollárnyi bitcoin érték előállítása 0,49 dollár környezeti és egészségügyi kárral járhat együtt. Ebbe beleszámították az üvegházhatású gázok kibocsátását és a légszennyezés miatt bekövetkező egészségügyi problémákat. A tanulmány arra  mutat rá, hogy a bitcoin bányászat által létrehozott gazdasági érték nem áll arányban a környezeti, gazdasági, társadalmi költségekkel.

Bitcoin és a klímaváltozás

Mora és szerzőtársai (2018) azt modellezték, hogy a bitcoin-használata hogyan járul hozzá a klímaváltozáshoz. Modelljükben feltételezték, hogy a bitcoin-használat a múltbeli technológiákhoz hasonló ütemben terjed el, így pedig arra mutattak rá, hogy önmagában a bitcoin CO2 kibocsátása elegendő lenne ahhoz, hogy a globális felmelegedésben 2 Celsius-fokos növekedést idézzen elő, kevesebb mint 30 éven belül. A tanulmánnyal kapcsolatban kritikát is megfogalmazhatunk. Egyrészt a megújuló energiára való áttérésben pesszimisták voltak, másrészt ma már tudjuk, hogy a bitcoin-használat nem mutat a múltbeli technológiákhoz hasonló terjedési ütemet (nem növekszik).

Társadalmi problémák

Forrás nélkül, de számos anyagban felvetődnek azok az ismert múltbeli példák, melyek rámutatnak a lehetséges társadalmi problémákra. Például Texasban a bitcoin bányászat népszerűségének növekedésével az elektromos hálózat csúcsidőszaki terhelése figyelhető meg, mely áramkimaradáshoz, emelkedő energiaárakhoz vezet a hely lakosság számára.

A bányászfarmok létrehozása károsítja a helyi ökoszisztémákat, de a növekvő fokozott vízhasználat (hűtés) emelkedő közműárakat idézhet elő a helyi lakosság számára. Vries (2023) számításai szerint egyetlen tranzakció bitcoin lebonyolítása egy medencényi édesvíz felhasználását eredményezi. A megújuló energiahordozókra való áttérés megdrágítja a nyersanyagokat, a megújuló energiához, kiépítéséhez történő hozzáférést a lakosság és a vállalkozások számára.

A bitcoin energiaigénye

Az aktuális energia igényét a hálózatnak az alábbi képen, és  a következő hivatkozáson követhetjük.  Az adatok értékének vizsgálatánál sokkal jobb képet kapunk, ha összehasonlító adatokat vizsgálunk. Az alábbi grafikonon láthatjuk az áramigényét a proof of work rendszerben működő bitcoin hálózatnak.

Forrás: digiconomist

A fenti grafikon azt mutatja, hogy egyes országok áramfogyasztásához képest, mennyi energiát használ fel a bitcoin fizetési hálózata a proof of work algoritmussal. Például Olaszország, vagy az Egyesült Királyság áramfogyasztásának 30 százalékával egyező energiaigénye van a bitcoin hálózat működtetésének.

Forrás: digiconomist

A fenti oldalon találunk még egy szemléltető ábrát, amely  a VISA fizetési rendszerének áramigényét és a bitcoin jelenlegi áramigényét állítja egymás mellé.

Forrás: digiconomist

A fentiek alapján látható, hogy jelentős áramfogyasztása van a bitcoin hálózatnak és ez a jövőben tovább fog növekedni. Továbbá azt is vegyük figyelembe, hogy a VISA a fenti energiafelhasználás mellett 82 milliárd darab tranzakciót bonyolított le. A bitcon fizetési hálózat esetében 100 millió darab tranzakcióról beszélhetünk, egyetlen tranzakció áramigénye fedezné egy átlagos háztartás egy heti áramigényét.

Az alábbi grafikon látható adatok mutatják, hogy a teljes pénzügyi rendszer, de még az arany-előállítás, -kitermelés is lényegesen több energiába kerül, mint amennyit a bitcoin hálózat fogyaszt, így ha ebből a szemszögből nézzük, akkor nincs jelentős különbség az energiafogyasztásban.

Ha megnézzük a kalkuláció részleteit, akkor abból kiderül, hogy a pénzügyi rendszer energiafelhasználásába beleszámították a bankfiókok áramfogyasztását (például világítás, klíma), beleszámították az ATM működtetésének fogyasztását, ahogy a szerverparkok fogyasztását is. Ezzel kapcsolatban két dologra érdemes odafigyelni. Az egyik a nagyságrendi eltérés, azaz a pénzügyi rendszer jelenlegi formája több milliárd embert, a bitcoin jelenlegi formája néhány millió embert szolgál ki. A kérdés az, hogy ha egy több milliárd embert kiszolgáló rendszer lesz a bitcoin, akkor mennyivel növekszik meg az áramfelhasználás. A másik probléma, hogy eredeti céljait tekintve a bitcoin egy fizetési hálózat, a globális pénzügyi rendszer pedig nem csak a fizetési funkcióra korlátozódik. Azokban a kalkulációba beleszámított, áramot fogyasztó bankfiókokban:

• CSOK ügyintézés zajlik
• Tanácsadás zajlik
• Elemzéseket készítenek
• Jelzáloghiteleket bírálnak el
• Portfóliót kezelnek
• Pénztárból készpénzt vesznek fel
• Széfszolgáltatást nyújtanak
• Hozzáférést biztosítanak a részvénypiachoz
• Alapot kezelnek stb..

A sort hosszasan sorolhatnák, és vitatkozhatunk azon, hogy ezekre a szolgáltatásokra szükség van-e egyáltalán, de láthatjuk, hogy ezeket a funkciókat a bitcoin nem képes ellátni, a banki áramfogyasztásba pedig beleszámítjuk. A másik oszlopban az arany-előállítás áramfogyasztása látható. Értem az összehasonlítás célját, azaz a befektetési arany előállítása is mekkora áramigénnyel jár, mégsem problémázik senki rajta. Ugyanakkor azt látni kell, hogy az aranykereslet nagyobb részét nem a befektetési arany iránti kereslet teszi ki. Azért kell az aranyat évről évre kibányászni, mert az ékszeripar és az ipar elhasználja. Többek között a bitcoint termelő számítógépekbe kerül az arany egy része. A problémának létezik egy egyszerű megoldása, ahogy az ethereum példájában is látható volt, az áttérés a proof of stake algoritmusra. Az alábbi grafikonon látható, hogyan csökkent a töredékére az Ethereum hálózat energiaigénye a váltást követően.

Forrás: digiconomist

Az elektronikai hulladék keletkezése

Bár Köhler és Pizzol (2019) úgy becsülte, hogy a bitcoin környezeti terhelésének mindössze csak az 1 százalékát adja az elektronikai hulladék keletkezése, de ez a mennyiség is összemérhető egy kisebb országban keletkező elektronikai hulladékkal. A jelenlegi adatok alapján a Bitcoin hálózat éves működése során keletkező elektronikai hulladék mennyisége megegyezik Hollandia éves hulladéktermelésével. Másképp szemléltetve, tranzakciónként 1,79 iPhone-nal egyenértékű elektronikai hulladék keletkezik.

Forrás: digiconomist

Összegezve a fentieket:

• A Bitcoin jelenlegi éves energiafogyasztása nagyobb, mint Lengyelországé.
• Tranzakciónként 1,79 iPhone-nal egyenértékű elektronikai hulladék keletkezik.
• Tranzakciónként 1 medencényi édesvíz kerül felhasználásra.
• Évi 18 818 szükségtelen haláleset.
• 1 dollár Bitcoin-érték előállítása 0,49 dollár környezeti és egészségügyi kárt okoz.
• 2 Celsius-fokos globális felmelegedés csak a Bitcoin hálózat miatt.

A fentiek tehát arra utalnak, hogy a proof of work kriptovaluták, elsődlegesen a bitcoin bányászatának és használatának környezeti, társadalmi és gazdasági hatásai jelentősek. Bár nyilvánvaló, hogy bármely gazdasági tevékenység hozzájárul a környezeti terheléshez, a bitcoin bányászata nem tekinthető szükségszerű gazdasági tevékenységnek, hiszen elsősorban spekulatív érdekeket szolgál. A cikk kizárólag a kriptovaluták sajátos környezeti hatásaira fókuszált, és nem célja annak megítélése, hogy ezek jobbak vagy rosszabbak más gazdasági tevékenységeknél. A szakirodalomban egyértelműen megvan a konszenzus abban, hogy a proof of work bányászat jelentős környezeti és egészségügyi kockázatokkal jár együtt, ugyanakkor egyre több kutatás (például Qi et al. 2022, Carlson 2021) mutat a rugalmasság‑ és stabilizációs lehetőségek irányába, így például felmerül annak a lehetősége is, hogy a proof of work bányászat stabilizálhatja az energiaellátó rendszert. 

Bitcoin, a virtuális akkumulátor: Stabilizálhatja az energiapiacot?

Könnyen lehet, hogy a kriptoeszközök  (különösen a nagy energiaigénnyel működő fizetési hálózatok, mint a Bitcoin) segíthetnek az energiaellátó rendszerek stabilizálásában.Ugyanis Hutabarat (2025) vizsgálata arra mutatott rá, hogy a megújuló energiatermelés szabályozhatósága kevésbé rugalmas, mint a fosszilis erőforrásoké, ezért a negatív csomóponti határárak (LMP‑k) jóval gyakoribbak ezekben a rendszerekben. A tanulmány statisztikai tesztje pedig szignifikáns eltérést mutatott a két csoport között, azaz amíg a megújuló energiatermelés átlagos LMP‑je 33,58 USD/MWh volt, addig a fosszilis erőműveké 35,51 USD/MWh. A kettő közötti, 1,93 USD/MWh‑es különbség (t = 100,17; p < 0,001) statisztikailag szignifikánsan elkülönül a nullától. Ez az árkülönbség azt jelenti, hogy a megújulóenergia‑gazdag régiókban jóval gyakrabban fordulnak elő negatív LMP‑k, azaz olyan időszakok, amikor a rendszer „fizet” az áram elviteléért. Ez főleg a szél- és napenergia termelésben és csúcsidőszakban fordul elő, lásd alábbi képen.

forrás: Hutabarat (2025)

Az elméleti koncepció az lenne, hogy ezeket a pillanatokat használhatják ki a Bitcoin‑bányászok automata vezérlésű rendszerekkel, amelyek azonnal reagálnak az LMP‑ingadozásra, ilyenkor bekapcsolják a bányagépeket, és leállítják őket, amint az ár visszatér pozitív tartományba. Így a bányászat (elméletileg) virtuális energiatárolóként szolgálhat, mérsékelve a megújulók negatív árképződését és stabilizálva az áramhálózatot. A fentiek gyakorlatba ültetésétől azonban még messze vagyunk, hiszen arra lenne szükség, hogy az erőművekhez (csomópontokhoz) közeli kripto-bányászati üzemek létesüljenek, továbbá az olyan demand-response eljárások sincsenek kidolgozva, melyekkel az LMP árakhoz igazítva szabályozhatóvá válna a bitcoin hálózat üzemeltetése.

Összességében tehát még messze vagyunk attól, hogy a gyakorlatban is megvalósuljon az optimális, LMP‑vezérelt Bitcoin‑bányászat, mert egyrészt a nagyobb bányászati létesítmények vízerőművek és szénerőművek közelében vannak (szél- és naperőművektől távol, másrészt nincsenek működő demand‑response eljárások..