Milieu-impact van Layer 2-oplossingen: Energie-efficiëntie in Blockchain

IN HET KORT

De cryptocurrency wereld worstelt met milieuproblemen die voortkomen uit energie-intensieve blockchain technologieën. Layer-2 oplossingen bieden echter een veelbelovende mogelijkheid om deze problemen aan te pakken.

In de fascinerende wereld van cryptocurrencies is er een groeiende bezorgdheid over de impact van blockchaintechnologieën op het milieu. Een opkomende oplossing die layer-2 technologie gebruikt zou echter alles kunnen veranderen.

Hoewel de gedecentraliseerde aard van cryptocurrencies veel voordelen biedt, gaat dit vaak ten koste van een hoger energieverbruik. Maar wat als er een manier was om de decentralisatie en veiligheid van blockchain te behouden en tegelijkertijd de ecologische voetafdruk te verkleinen?

Dit artikel kijkt gedetailleerd naar layer-2 (L2) oplossingen en biedt een uitgebreid inzicht in de gevolgen ervan voor het milieu.

3 soorten Layer-2 oplossingen

  • Staatskanalen: Tweerichtingscommunicatiekanalen die de transactiesnelheid verbeteren, bijvoorbeeld het Bitcoin Lightning Network.
  • Zero-Knowledge Rollups: Het gebruik van cryptografische bewijzen die bekend staan als zk-SNARKs om transacties te consolideren buiten de hoofdblokchain, waardoor de kosten worden verlaagd, bijv. Polygon Hermez.
  • Optimistische Rollups: Vertrouwen op fraudebewijzen en frauduleuze transacties bestraffen, bijv. Arbitrum.

Deze methoden verhogen de transactiesnelheid van 16 transacties/seconde op layer 1 tot 10.000 transacties/seconde op layer-2.

Heeft crypto een vuil energieprobleem?

De milieu-uitdaging van crypto ligt in de proof-of-work (PoW) technologie. Bitcoin alleen al is verantwoordelijk voor ongeveer 199,65 miljoen ton koolstofdioxide-equivalent sinds de start van het project.

De energie-intensieve aard van mining en de snelle toename van de hash rate dragen bij aan zorgen over het milieu. Een afname van de winstgevendheid van mining en de opkomst van energiezuinige hardware hebben echter geleid tot een afname van de uitstoot.

De bezorgdheid over het milieu in verband met cryptocurrencies draait vooral rond het energieverbruik dat nodig is om transacties te valideren. Dit proces, bekend als mining, omvat het oplossen van complexe wiskundige problemen, waarvoor aanzienlijke rekenkracht nodig is.

In traditionele proof-of-work-systemen zoals Bitcoin heeft dit geleid tot een toenemende energiebehoefte die vergelijkbaar is met die van hele landen.

Environmental Impact of Layer-2: Deep dive Layer-2 carbon emissions and explore how layer-2 solutions reduce crypto environmental impact.
Totale uitstoot van broeikasgassen per 21/09/2022. Bron: Cambridge Judge Business School

Interessant is dat Ethereum de urgentie van dit probleem heeft onderkend en de weg heeft vrijgemaakt voor een milieuvriendelijker model met Ethereum 2.0, waarbij een proof-of-stake (PoS) consensusmechanisme is aangenomen.

Deze paradigmaverschuiving is erop gericht om het energieverbruik aanzienlijk te verminderen en het netwerk af te stemmen op duurzaamheidsdoelen, waarmee een cruciale stap wordt gezet in de aanpak van de milieu-impact van crypto.

De implicaties van Layer-2 Blockchain-oplossingen voor het milieu: Een duurzame overgang?

Layer-2 oplossingen verminderen de impact op het milieu door wat rekenwerk weg te halen van de hoofdketen, een verschuiving van proof of work naar proof of stake, zoals bij Ethereum 2.0, kan het energieverbruik met 99,95% verminderen.

De introductie van layer-2 oplossingen zoals state channels en rollups helpt verder bij het verminderen van het energieverbruik en draagt bij aan een duurzamer blockchain ecosysteem.

Layer-2 oplossingen bieden een directe manier om de milieu-efficiëntie te verbeteren door een meerderheid van de transacties weg te leiden van het hoofdnet. Deze verminderen de belasting en het energieverbruik op de onderliggende blockchain aanzienlijk.

Of ze nu State Channels, Zero-Knowledge Rollups of Optimistic Rollups gebruiken, deze technieken zorgen allemaal voor snellere transacties zonder dat de vraag naar energie escaleert.

Deze overgang naar Layer-2 is niet slechts een theoretisch voorstel; het is een actieve realiteit in veel projecten zoals Polygon.

Environmental Impact of Layer-2: Deep dive Layer-2 carbon emissions and explore how layer-2 solutions reduce crypto environmental impact.
Bron: Ethereum Foundation Blog

De Merge is een goed voorbeeld. Er wordt verwacht dat het elektriciteitsverbruik van Ethereum met bijna 99,99% zal dalen, waardoor de keten een stuk milieuvriendelijker wordt.

Het meten van de groene voetafdruk: Hoeveel uitstoot wordt er geproduceerd door Layer-2?

Een door gegevens gestuurde blik op emissies van layer-2 oplossingen biedt veelbelovende cijfers:

Environmental Impact of Layer-2: Deep dive Layer-2 carbon emissions and explore how layer-2 solutions reduce crypto environmental impact.
Bron: Polygon

CO2-footprint vóór de samenvoeging: De jaarlijkse uitstoot van Polygon tot juli 2022 was 60.953,26 ton kooldioxide-equivalent (of tCO2e), met 99,92% afkomstig van activiteiten op de Ethereum-basislaag.

Environmental Impact of Layer-2: Deep dive Layer-2 carbon emissions and explore how layer-2 solutions reduce crypto environmental impact.
Bron: Polygon

CO2-footprint na de samenvoeging: Met de Merge van Ethereum, die het elektriciteitsverbruik met 99,99% vermindert, zal de uitstoot van Polygon naar verwachting dalen tot slechts 56,22 tCO2e per jaar.

Ter vergelijking: Ethereum PoW gebruikt energie die gelijk staat aan die voor een woonhuis gedurende 2,8 dagen per transactie, terwijl layer-2 oplossingen een enorme sprong voorwaarts betekenen in efficiëntie en duurzaamheid.

Als we kijken naar de uitstoot die wordt geproduceerd door layer-2 oplossingen, geven de gegevens een duidelijke vermindering aan ten opzichte van traditionele layer-1 technologieën.

Neem bijvoorbeeld het Polygon netwerk, waarvan de jaarlijkse CO²-uitstoot tot juli 2022 slechts 60.953,26 ton CO² bedroeg. Dit cijfer is aanzienlijk lager dan wat veel layer-1 netwerken uitstoten.

Van deze uitstoot wordt 99,92% toegeschreven aan Polygon’s activiteiten op de Ethereum basislaag, waardoor er maar een minuscule 50,13 ton CO2 overblijft voor Polygon’s eigen PoS netwerk.

Met de verwachte samenvoeging zullen deze cijfers naar verwachting nog verder dalen, tot slechts 56,22 ton CO2 per jaar.

Wanneer deze uitstoot vergeleken wordt met wereldwijde industrieën of andere energie-intensieve activiteiten, is de relatieve impact van layer-2 oplossingen minimaal.

Dit door gegevens gestuurde perspectief onderstreept de kritieke rol die layer-2 technologieën spelen bij het beperken van de milieu-impact van blockchain, en stemt deze af op bredere duurzaamheidsdoelen en de maatschappelijke vraag naar schonere technologische oplossingen.

De kern van de zaak: Een nieuwe visie op een groenere cryptotoekomst

Layer-2 oplossingen zijn niet slechts een theoretisch concept; het zijn vitale hulpmiddelen voor het aanpakken van de urgente milieu-uitdagingen die blockchaintechnologieën met zich meebrengen.

Door de schaalbaarheid te verbeteren, het energieverbruik te verminderen en de kernprincipes van decentralisatie en veiligheid te behouden, vertegenwoordigen layer-2 oplossingen een baanbrekende stap in duurzame cryptotechnologieën.

De impact van layer-2 op het milieu is meer dan een niche. Het is een blik in de toekomst van blockchain, een toekomst waarin technologie en duurzaamheid hand in hand gaan.

Voor een wereld die worstelt met klimaatverandering is de toepassing en verdere ontwikkeling van layer-2 oplossingen niet alleen een opwindende technologische vooruitgang, maar ook een ethische noodzaak.

 

Gerelateerde begrippen

Sam Cooling

Sam is een technologie journalist met een focus op cryptocurrency en AI markt nieuws, gevestigd in Londen - zijn werk is gepubliceerd in Yahoo News, Yahoo Finance, Coin Rivet, CryptoNews.com, Business2Community, en Techpedia. Met een Master's Degree in Development Management van de London School of Economics heeft Sam eerder gewerkt als Data Technology Consultant voor The Fairtrade Foundation en als Junior Research Fellow voor de Defence Academy of the UK. Sinds 2020 handelt hij actief in cryptocurrency en draagt hij actief bij aan Fetch.ai en Landshare.io. Sam's passie voor de cryptoruimte wordt gevoed door het potentieel van decentralisatietechnologie om gemarginaliseerde…