Bitcoin hoạt động dựa trên nền tảng blockchain và chính cơ cấu hoạt động này là nguyên nhân khiến các giao dịch tiền điện tử bitcoin “ngốn” lượng điện năng rất lớn. Các thợ đào bitcoin phải giải bài toán cho một câu đố thuật toán thông qua một hệ thống máy đào công suất lớn. Trung bình cứ sau mỗi 10 phút, một máy chủ tìm ra lời giải sẽ được nhận thưởng từ hệ thống với phần thưởng bằng bitcoin. Các thợ đào có xu hướng sử dụng rất nhiều máy đào và hệ thống làm mát hoạt động liên tục để giải nhiều thuật toán, thu nhiều lợi nhuận hơn.
Theo một nghiên cứu gần đây của Nhà Trắng, chỉ có 3,5% hoạt động khai thác bitcoin toàn cầu là ở Mỹ vào năm 2020, song con số này hiện nay đang tăng lên gần mức 38%. Các nhóm bảo vệ môi trường bày tỏ quan ngại khi lượng khí thải carbon từ lĩnh vực khai thác bitcoin của Mỹ đang gia tăng với tốc độ chóng mặt.
Theo một báo cáo của Hãng tin Reuters, từ giữa năm 2021 đến năm 2022, lượng khí thải carbon mà hoạt động này tạo ra là 27,4 triệu tấn - gấp 3 lần so với lượng khí thải của nhà máy than lớn nhất nước Mỹ. Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ cho hay, con số trên gần tương đương với lượng khí thải hàng năm của 6 triệu xe ô tô. Trước đó, một nghiên cứu đăng trên Tạp chí Khoa học Joule hồi năm 2019 cho thấy việc khai thác bitcoin từ các hệ thống máy tính có thể tạo ra từ 22-22,9 triệu tấn khí thải CO2/năm, tương đương mức do 2 nước Jordan và Sri Lanka tạo ra.
Nhà phân tích năng lượng Jeremy Fisher, thuộc Câu lạc bộ phi lợi nhuận Sierra, cảnh báo, khí thải từ lĩnh vực “khát” năng lượng này có thể làm suy yếu các mục tiêu chống biến đổi khí hậu. Ông Fisher cho rằng trong bối cảnh thế giới đang đẩy nhanh nỗ lực giảm thiểu phát thải carbon, hoạt động đào bitcoin lại có khả năng đảo ngược một số thành quả đạt được trong tiến trình này. Các nhóm bảo vệ môi trường đã hối thúc các bang của Mỹ cân nhắc áp đặt lệnh cấm đối với các hoạt động khai thác mới để giúp bảo vệ hành tinh.
Tuy nhiên, các tập đoàn trong lĩnh vực bitcoin lại lập luận rằng tiền kỹ thuật số thân thiện với môi trường hơn những ngành công nghiệp nặng, cũng như tiêu tốn ít điện năng hơn, chiếm khoảng 0,09-1,7% tổng số điện năng tiêu thụ tại Mỹ. Trong khi đó, Hội đồng Khai thác bitcoin công bố số liệu cho thấy, hơn 50% điện năng được các thợ đào sử dụng đến từ năng lượng tái tạo.
Trên thực tế, một số khu vực trên thế giới hiện đã tận dụng các nguồn năng lượng tái tạo cho việc khai thác bitcoin. Một số dự án đào bitcoin ở Canada hay vùng lãnh thổ Siberia của Nga đã nỗ lực tìm cách hạn chế điện từ nhiên liệu hóa thạch, thay vào đó là thủy điện, điện mặt trời nhằm giảm thiểu lượng khí thải carbon.
Ngoài ra, một số nơi khác đang cố gắng tận dụng các nguồn nhiên liệu như khí đốt từ các mỏ dầu (thường bị loại bỏ) hay phế phẩm nông nghiệp để sản xuất điện… Vậy nhưng, kết quả nghiên cứu do Cambridge Bitcoin Electrical Consumption Index (CBECI) tiến hành cho thấy, nhiên liệu hóa thạch vẫn chiếm đến 62% các loại năng lượng sử dụng trong lĩnh vực bitcoin vào tháng 1-2022.
Alexander Neumueller, người đứng đầu CBECI, cho biết các nhà khoa học đang cố gắng chỉ ra “dấu chân carbon” (tổng lượng carbon trong quy trình sản xuất) của lĩnh vực bitcoin, đồng thời cảnh báo các tác động của hoạt động khai thác bitcoin đối với quá trình phát thải khí nhà kính.