比特幣時常因其能源密集型挖礦過程而備受抨擊。兩年前,《自然氣候變化》警告說,如果植被種植率能夠與其他廣泛使用的技術相匹配,僅比特幣挖礦就可以在短短14年內使全球變暖超過2ºC災難性閾值。兩年過去了,隨著向可再生能源轉變和由ESG驅動的勢頭不斷增強,人們所有的指責都轉移到了化石燃料上,而比特幣和加密貨幣挖礦已經很少再被人提及。

那麼,比特幣挖礦到底會對我們不斷變化的氣候環境造成怎樣的影響?

科學家們一直在警告我們,人類僅剩下不到十年的時間來採取行動制止這種全球現像或者承擔這一對地球生態系統造成永久性和不可逆轉破壞的風險,因此,比特幣挖礦確實是一個值得深思的問題。

圖片來源:NASA

哈希率不斷提高

對於一些加密愛好者來說,那些對加密貨幣挖礦所消耗的大量能源以及其對氣候變化產生影響而喋喋不休的批評家們只不過是黨派粗魯、迂腐的無腦人士。

其中,以工作量證明(PoW)為核心的加密愛好者認為,根據哈希率來進行衡量,比特幣是當前“最安全的公鏈”,但否認比特幣消耗了大量的能源。

另一方面,加密世界的辯護者(例如,CoinShare)承認比特幣和加密貨幣的挖掘過程確實是非常耗電的,但同時又開始據理力爭,宣稱這一過程的大部分能量均來自可再生資源。

比特幣的碳足跡完全等同於礦工們在試圖解決某些神秘的計算問題時所消耗的電力。

如今有一個壞消息是,比特幣的哈希率在過去幾年中呈指數增長,從三年前的每秒7.5萬兆哈希增加到每秒126.3萬兆哈希。數據顯示,在短短三年的時間內,哈希率幾乎上漲了17倍。

事實證明,比特幣和加密貨幣挖礦確實消耗了大量的電力。然而,這還遠遠不足以引起環保主義者的憤怒,我們很快就能發現這一點。

資料來源:Blockchain

維護加密網絡成本高昂

毋庸置疑,像比特幣和以太坊這樣最安全的加密網絡都是能源密集型的,因為它們必須要依賴大量的能源消耗來保護自己的網絡免受惡意攻擊。任何PoW項目都如同比特幣一樣,需要依賴挖礦來確保其區塊鍊網絡的安全,並要求即使在開採完區塊鍊網絡上的每一枚代幣之後,哈希算力還將對該網絡進行維護。佔用資源較少的網絡也就意味著並沒有採用嚴格的流程,因此,我們可以認定其安全性較低。
可挖掘的網絡代幣均屬於PoW項目類別,其中,加密貨幣行情數據聚合網站CoinMarketCap已經為我們整合了上百個代幣種類。就能源消耗問題而言,這些都是主要的罪魁禍首。諸如Ripple、EOS、Stellar、Tezos、NEO和NEM這樣的不可挖掘的加密貨幣確實更節能,因為它們不需要大量的能源來驗證交易,也不需要像PoW一樣對網絡進行維護。

接下來是一個更為重要的問題:比特幣和加密貨幣挖掘每年會消耗掉多少電網能量?

根據你提問的對像有所不同,你所得到的數據也會有很大的差異,而且坦率地說,每個地方的數據都是不一樣的。

某家礦場提出每年會消耗10萬億瓦時(TWh)的電量,其所設定的下限為2.85TWh /年,上限為6.78TWh /年,具體取決於挖礦設備的效率。不過,那已經是三年多前的數據了。自那以後,更高效的礦機進入市場,與此同時,挖礦活動也大幅增加。這兩種趨勢對總成本所產生的作用是相反的,所以我們無法確定這兩種趨勢會對當前的數據造成什麼影響。

據能源雜誌Joule估計,其年發電量為45.1TWh,約佔全球總發電量的0.2%,碳足跡為22.0至22.9百萬噸二氧化碳。

Digiconomist主要利用挖礦收益中用於電力成本的部分來估算電力消耗。通過這種方式,該組織估計當前的耗電量為73.1 TWh /年。但是,由於劍橋比特幣電力消耗指數的上限為104.3TWh ,這些估計的數字實際上可能非常保守。比特幣網絡實時運行所需的能源大約佔全球供電量的0.4%,足以為整個瑞士供電兩年。另一方面,其每年的碳足跡也不容小覷,為34.7百萬噸二氧化碳,與丹麥的碳足跡相當。

值得注意的是,劍橋大學估計的65 TWh /年的能源消耗與Digiconomist的數據非常吻合,相當於全球電力輸出的0.4%左右。之所以選擇這些來源,主要是因為Digiconomist似乎已經得到了劍橋大學的驗證,並且由於其計算方法更為準確,所以很可能在與Marc Bevand(2017年估算的出版人)的長期對峙中更勝一籌。

大家還需要注意的是,所有的這些數據都只是與比特幣相關的——還不包括比特幣現金、以太坊、萊特幣和門羅幣等山寨幣的電能消耗和碳足跡。

除此之外,我們並沒有其他更多的資源來進行比對分析。 Digiconomist提供了比特幣和以太坊能耗估算,而CBECI又僅僅是針對比特幣的。據相關分析公司表示,以太坊的電能消耗已從2018年7月21TWh /年的歷史高位下降到目前的7.7TWh /年。

那隻是比特幣驚人數據的十分之一。

通過檢查其他山寨幣的哈希率,並對部署的挖礦設備的型號及其各自的效率做出假設,就有可能估算出它們的能源消耗。但是,正如我們在Bevand的估計中所看到的那樣,這些數據可能會遠遠超出預期。

考慮到比特幣的主導地位已從幾年前的所有加密貨幣(市值)的不到50%攀升至目前的61.5%,大家不難發現,絕大多數的挖礦活動都發生在比特幣身上。根據粗略的數學計算,比特幣和以太坊的挖礦活動佔據了加密挖礦能源消耗的80%左右,其餘的能耗則由其他加密貨幣共享,我們可以輕鬆證明這一點。

這將使加密貨幣挖礦活動的總能耗達到近100TWh /年,約佔2019年全球用電量的0.6%。即使不斷有更高效的鑽機投入使用,電力成本也可能會繼續徘徊在採礦收入的60%左右。據估算,從長期來看,這意味著加密採礦的能源消耗只會在可預見的未來繼續攀升。不過,類似於合併挖礦這樣的新興挖礦技術的產生似乎能夠緩解其中的一些問題。

再來看看CoinShare的大膽主張,即比特幣網絡將近四分之三的能源來自可再生能源,實際數字接近30%。

總而言之,比特幣和加密貨幣挖礦無疑在全球變暖中發揮了作用,但遠不及運輸部門的規模,運輸部門消耗了世界能源產出的約25%,而且主要是化石燃料的形式。