比特币挖矿对环境有什么影响？

区块天眼APP新闻：关于比特币挖矿生态系统对环境影响的争论再次升温，学者们对此问题提出了新的观点。在专栏作家、前金融学助理教授诺亚·史密斯（Noah Smith）撰写的一篇评论文章中现在比特币挖矿什么设备最好，他在 3 月对比特币（BTC）采矿业进行了一项研究，他认为该网络不断增长的能源消耗根本不可持续。 Smith 认为，鉴于 BTC 价格的上涨总是伴随着哈希率的上涨，更多的国家将在使用更多电力的同时打击比特币挖矿。

Coin Metrics 创始人 Nic Carter 反驳了 Smith 专栏中提出的一些观点，问题似乎仍然围绕着比特币采矿消耗的能源量、能源来自哪里以及该行业在地球上的碳足迹存在分歧。

可以说，采矿业倾向于淡化其资源密集型工作的程度。一些业内人士表示，谈论比特币对环境的影响不是问题，而且数据显示，很大一部分算力来自可再生能源。尽管如此，环保主义者仍将注意力转向该行业，引发了一场似乎永无止境的辩论。

Cointelegraph 与该领域的几位学者进行了交谈，以从另一个角度了解这个问题，例如剑桥比特币能源消耗指数背后的人，尽管存在一些明显的局限性，但它已成为估计比特币电力消耗的值得信赖的参考点比特币网络。

此外，奥尔堡大学博士研究员 Susanne Köhler 和副教授 Massimo Pizzol 共同撰写了一项题为“比特币开采的生命周期评估”的研究，该研究对行业数据驱动假设对环境的影响提供了一些见解。

CBECI 的成立就是为了最终回答这个问题

在接受 Cointelegraph 采访时，剑桥替代金融中心的加密资产和区块链负责人 Anton Dek 解读了 CBEC 的历史以及用于为其比特币电力消耗指数生成能源消耗估算的方法。

剑桥大学研究助理表示，该团队观察到，其他试图准确估计比特币网络能源使用情况的模型采用自上而下的方法，例如使用矿工的电费等数据。

CBECI 方法是一种“自下而上的方法”，它使用来自现有采矿硬件的数据来创建比特币网络能源消耗的下限和上限估计。 Dek 解释说，这些信息是：“基于哈希率等客观数字的假设。”他进一步补充说：这些不同的机器具有已知的效率，即它们为解决哈希而消耗的能量焦耳。基于这些假设，我们建立了这个指数。 "

该指数提供了一个估计的用电量范围，目前理论年化用电量下限为 43.32 TWh，理论上限为 476.18 TWh。对当前比特币消耗量的估计是基于矿工使用各种有利可图的硬件的假设。

虽然 CBEC 不会对为比特币网络提供动力的能源进行任何模型分解，但创建 CBECI 指数是为了提供碳排放模型。 Dek 说他的团队仍在研究该模型，他希望看到它在今年晚些时候上线。

可再生能源开采

CBECI网站还提供了全球挖矿地图，基本给出了比特币挖矿网络的全球分布。该地图按国家/地区提供哈希率，考虑到全球超过一半的比特币哈希率位于中国，并且还计算了中国的 12 个省份。

算力位置的细分来自矿池 BTC.com、Poolin 和 ViaBTC 提供的数据，它们贡献了整个比特币算力的 37%。 Dek 还指出，他们的数据集现在已有一年多的历史，但仍允许研究人员对特定国家或地区的矿工使用的能源做出一些准确的假设。

“这是矿池自我报告的数据，所以我们必须相信这些人。但即使这一切都是真的，我们也只能涵盖这三个矿池的比特币总量，这些矿池为我们提供了 HI 率的 37% 的信息哈哈。如果我们将其外推到矿工总数，假设这是这个样本的代表，考虑到我们有更多来自中国的数据，这可能不正确。这是我们需要改进的地方。”

中国的区域视图还提供了不同地区矿工使用的能源结构的概览。该团队尚未发布具体的数据可视化，因为它认为当前作为数据基础的 37% 哈希率不足以提供对网络碳足迹的准确估计。 Dek 补充说：“如果我们看看每个地区的能源结构，然后看看每个国家的能源结构，我们可以对能源结构做出假设，然后我们就可以更准确地估算碳排放因子。” p>

尽管如此，Dek 说，其他研究人员通过将比特币网络的年总用电量（约 130 太瓦时）乘以平均碳排放因子（约 0. 每千瓦时产生）来计算这一点。 5 kg/CO2) 得出一个估计值。剑桥大学的研究人员表示，鉴于可以从采矿活动的区域位置数据中得出的一些假设，此类估计可能不具有代表性：

“这更复杂，因为我认为比特币的能源结构不会达到世界平均水平。原因是他们使用可再生能源不是出于慈善目的，而纯粹是出于经济原因。在某些地区，水力发电非常丰富，如果你看比特币挖矿地图和中国，四川地区对于挖矿来说仍然非常重要。”

Dek 指出，该地区有广泛报道的采矿设施依靠四川水电大坝产生的电力运行。 CBECI 数据还反映了该地区在雨季期间哈希率的增加，此时由于降雨过多，膨胀的水坝产生的电力充足。据他介绍，四川在全球算力中的估计份额为：9.2020 年 4 月为 66%，2019 年 9 月为 37%。"

来自“比特币挖矿生命周期评估”的观点

Köhler 和 Pizzol 的 2019 年“比特币采矿生命周期评估”研究使用成熟的生命周期评估方法估计了比特币对环境的影响。该研究使用该主题先前研究的数据、信息和方法，估计比特币网络在 2018 年消耗了 31.29 TWh，碳足迹为 17.29 公吨二氧化碳当量.

在与 Cointelegraph 的对话中，Köhler 指出，他们的研究表明，基于两个假设，增加比特币挖矿网络容量的影响会降低。首先是设备变得更加高效，大约两年后证明了这一点。第二个假设——矿工将搬到拥有更多可再生能源的地区——并没有像预期的那样发生。 “即使挖矿效率提高，挖矿量也会增加，这意味着更大的影响。”她进一步补充说：

“我们研究中的假设受到有关中国将打击矿工的谣言的影响。最近关于采矿地点的数据表明，这并没有像预期的那样发生。但是，提高硬件能效的效果意味着，因此，每增加一个 TH 开采的影响就会降低（因此，相对而言）。但是，我们现在看到哈希率以更快的速度增加，换句话说，这会导致更大的整体影响（因此，绝对值）。”

正如 Köhler 解释的那样，他们最初的假设在某种程度上被推翻了，因为比特币网络哈希率的绝对增长导致了更高的电力使用，从而对环境产生了更大的影响。

尽管如此，奥尔堡博士。研究人员承认，准确估计比特币挖矿生态系统的能源消耗和碳足迹是一项艰巨的任务。这是由多种因素造成的，包括矿工的确切位置和份额、所使用的采矿设备以及来自各种来源的数据的准确性。

激励措施——“绿色比特币”的前景

Dek 提出的另一个有趣的观点是，他的部门吸引了加密货币行业不同参与者的关注和兴趣。私营公司和基金经理都询问了可以准确证明比特币有多“绿色”的数据或服务，这取决于比特币是否是使用可再生能源开采的：

基金经理现在对绿色比特币很感兴趣。越来越多的机构投资者涌入，其中许多人对比特币的 ESG（环境、社会和治理）效益感兴趣。对他们来说，理想的情况是拥有一个可以为比特币着色的系统。 "

Dek 还表示，一些矿工正在寻找方法来证明他们正在使用绿色能源来开采 BTC。这可能会创造一个“绿色比特币”溢价出售的市场，促使矿工转向绿色能源。同时，Köhler 认为，许多矿工主要关心的是利润率，如果绿色能源不是那么实惠，那么无论以何种方式生产，廉价电力都将超过绿色能源的吸引力：

“有一些使用可再生能源的激励措施，例如四川的水电，它允许矿工使用廉价电力。但重要的是要注意现在比特币挖矿什么设备最好，这种电力是季节性的，因此全年供应量会有所不同。换句话说，矿工有动力使用廉价电力来最大化利润。例如，这包括内蒙古的煤电和伊朗的石油电。”

Dek 也有同感，他说矿工通常会做出理性的商业决策。如果有更便宜的能源，他们很可能会使用它，不管它是如何产生的，或者有什么激励措施来使用绿色能源：“我发现矿工，尤其是大型比特币矿工，是理性的经济参与者。我认为他们会继续这样做——如果有更便宜的选择，他们会选择，如果没有，他们会留下。”

数据是关键

正如 Köhler 恰当地总结的那样，来自行业参与者的更多数据很可能会为这场可能持续多年的争论提供答案：“更好的数据和更高的采矿业透明度将允许更好的模型和更少的投机 - 两者都在加密空间和公众，”她进一步补充道：

“只要比特币挖矿的影响继续增加，我看不到这场辩论的结束。”

Dek 同意对关于比特币环境影响的辩论的评估，即使由于网络的分布式特性，有更多可用的数据和工具。他还明确提醒人们，比特币协议的设计方式是有原因的：“比特币必须被设计成低效的。如果它是有效的，那么攻击网络将非常便宜。”

注：原文来自Cointelegraph，Carole编译，英文版权归原作者所有。