加密货币对环境的影响

因其高能耗,加密货币挖掘一直受到批评,被认为对环境不利。加密货币能否可持续发展?

加密货币对环境的影响

比特币使用工作量证明(Proof of Work, PoW)共识机制,该机制具有高度安全和韧性的优势,但也可能耗能巨大。在 PoW 下,比特币的能源消耗是网络哈希率的函数,哈希率指用于挖掘 BTC所使用的计算能力。

算法监控哈希率和区块产生时间,以维持后者在十分钟左右。如果网络上有足够的哈希率来减少区块产生时间,算法就会增加难度,使挖掘一个区块仍然需要十分钟。这一机制防止任何一方通过充斥哈希功率来攻击网络。

因此,挖掘 BTC 的需求越大,难度就越高,网络的计算能力和能源消耗相应增加。

在比特币早期,试图挖掘 BTC 的人很少,所以网络哈希率很低。成为矿工并不需要很多计算能力或能源,个体用户可以使用家用计算硬件设置一个挖掘装置。然而,随着网络的发展,哈希率和难度呈指数级增长。

现在,BTC 挖掘需要使用称为特定应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASICs)的专业硬件,这些硬件消耗大量能源。如今,比特币挖掘通常是一个工业化作业,运行于具有有效冷却数十甚至数千 ASICs 所需设施的数据中心。

这种工业级的能源消耗导致比特币挖掘受到环境批评,因为世界上大部分能源供应仍然依赖于燃烧化石燃料。比特币能源消耗的估计值不一,但据信从 2017 年到 2022 年牛市高峰期间增加了大约 15 倍。

挖掘影响的变化

近年来,由于中国在 2021 年禁止挖掘实践,挖掘状态也在动荡中——这对行业来说是一个重大举措,因为直到那时,中国矿工占据了大多数的哈希率。这一举动迫使矿工们在其他国家,特别是美国和哈萨克斯坦建立矿场。

这一转变对加密货币矿业的环境影响带来了复杂的结果。中国部分使用水电减轻了行业对化石燃料能源的依赖。然而,哈萨克斯坦的挖掘作业大多依赖于煤电能源。行业支持者认为,美国的挖掘作业非常适合支持向绿色能源的转变,通过为可再生能源创造更多需求。

中国的采矿禁令的另一个发展是,许多旧的、效率更低的挖掘机被停用,增加了对能产生更高哈希率并使用更低能量的新型号的采用。

根据比特币矿业委员会的研究,比特币矿业行业是全球最可持续的行业之一,估计有 60% 的能源来自可持续来源。

加密货币与气候变化

要准确量化加密货币挖掘对气候的影响是困难的。一个追踪比特币预估能源消耗和其他相关指标的网站估计,该网络的碳足迹与利比亚这个国家相当,利比亚 2021 年的人口约为 670 万。

持续争议的间接证据也表明比特币挖掘活动对当地生态系统产生负面影响。在纽约州北部,塞内卡湖边一个前电厂的挖掘设施在 2022 年引起了很大争议,环保人士声称湖水正在变热,尽管证据似乎存在争议。然而,该事件足以激起监管机构对此事的兴趣,比特币对气候变化的影响导致几位立法者和许多环保活动家呼吁禁止挖掘作业。

加密货币能否可持续?

使加密货币挖掘更加可持续的最明显方式是转向可再生能源。然而,实现完全转换面临着几个障碍。这不仅需要整个去中心化的比特币网络上的每一个挖掘作业转向可再生能源,而且还需要能源基础设施到位,这可以说超出了许多挖掘实体的控制范围。

更高效的挖掘设备也可以通过使用更少的能源提供哈希功率来提供一些可持续性好处,但这些好处将是逐步的。

其他使用工作量证明共识的货币,如莱特币,尽管具有类似的共识协议,但比比特币使用的能源要少。这是因为挖掘 PoW 山寨币需要的哈希功率更少,因为网络更小,挖掘新区块的竞争也更少。

工作量证明(PoW)的替代方案

减少区块链网络能源消耗的另一种已被证明的方法是采用权益证明(Proof of Stake, PoS)。

例如,以太坊在 2022 年被称为“合并”(the Merge)的升级后,将其能源消耗减少了 99.9%,当时网络放弃了 PoW 下的挖掘,并转移到使用 PoS 的验证者模型。

许多其他共识协议,包括 PoS 模型的变体,通常比 PoW 协议的能源消耗要低得多。

平衡环境关切与加密货币的经济利益

除了转向绿色能源的理由之外,加密货币的支持者还认为,与批评其碳足迹相关的问题相比,加密货币还有许多其他好处应当考虑。

去中心化的区块链网络无需许可且抗审查,这使得加密货币能支持金融包容,并在全球范围内提供交换媒介和价值储存,特别是在经济不稳定和本地货币波动的国家。很多符合这一描述的国家,如尼日利亚、菲律宾和印度尼西亚,拥有高比例的加密货币用户。

此外,比特币和加密货币已被用于世界各地灾难的众筹活动,包括乌克兰的战争努力。

不可否认的是,尽管对环境有影响,比特币对全球投资者来说代表了显著的价值来源。在其顶峰时,比特币的市值超过了 1 万亿美元,为用户提供了可观的财务回报,尤其是早期采纳者。

加密货币与环境要点

  • 由于使用工作量证明算法,比特币消耗巨大的能源,随着网络的增长,所需的能源也越来越多。
  • 据估计,化石燃料约占比特币总能源消耗的 40%。尽管这个数字很高,但比特币挖掘仍然是全球最可持续的行业之一。
  • 转向可再生能源将使比特币更加绿色,而其他网络正在放弃工作量证明,转而选择权益证明,以太坊已经证明这可以显著减少能源消耗。