比特币挖矿对环境的影响到底是什么？

围绕比特币挖矿生态系统对环境影响的争论再次升温，因为学术界对这个问题提出了新的观点。 在专栏作家诺亚·史密斯（Noah Smith）撰写的一篇评论文章中，他曾在 3 月份对比特币 (BTC) 采矿业进行过研究，他曾是金融学助理教授，他认为网络不断增长的能源消耗根本不可持续。 史密斯认为，鉴于比特币价格的上涨总是与哈希率的上涨相匹配，更多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，并且围绕比特币采矿消耗的能源量、能源的来源以及该行业在地球上的碳足迹似乎仍然存在分歧。

采矿业可以说倾向于淡化其资源密集型工作的完成程度。 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，环保主义者仍将目光投向了该行业，引发了一场看似永无止境的争论。

Cointelegraph 与该领域的几位学者进行了交谈，以获得对此事的另一种观点，例如剑桥比特币能源消耗指数背后的人，尽管有一些公认的局限性，但它是估算硬币网络电力消耗的可信参考点。

此外，奥尔堡大学博士研究员 Susanne Köhler 和副教授 Massimo Pizzol 共同撰写了一项名为“比特币挖矿生命周期评估”的研究，该研究提供了一些数据驱动的行业环境影响见解。 假设。

CBECI 的创建就是为了最终回答这个问题

在接受 Cointelegraph 采访时，剑桥替代金融中心加密资产和区块链负责人 Anton Dek 破译了 CBEC 的历史以及用于生成比特币电力消耗指数能源消耗估算的方法。

这位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的模型采用了自上而下的方法，以矿工的电力支出等数据为例。

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：这些不同的机器都具有已知的效率，即它们为解决哈希问题所消耗的能量焦耳数。 基于这些假设，我们建立了这个指数。 “

该指数提供了用电量的预估范围，目前年化用电量理论下限为43.32太瓦时，理论上限为476.18太瓦时。 对比特币当前消耗量的估计是基于矿工使用多种有利可图的硬件的假设。

尽管 CBEC 并未分解为比特币网络提供动力的任何能源模型，但建立 CBECI 指数的初衷是提供碳排放模型。 Dek 说他的团队仍在研究这个模型，他希望在今年晚些时候看到它的实际应用。

可再生能源矿业

CBECI网站还提供了一张全球挖矿地图，基本上给出了全球比特币挖矿网络的分布情况。 该地图按国家/地区提供哈希率，考虑到全球一半以上的比特币哈希率位于中国，中国的 12 个省份也被统计在内。

哈希率所在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哈希率的 37%。 Dek 还指出，他们的数据集现在已有一年多的历史，但仍然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。

“这是矿池自行报告的数据，所以我们必须相信这些人。 但即使这一切都是真的，我们也只能覆盖给我们提供信息的三个矿池的比特币总哈希率 37%。 如果我们将其外推到矿工总数，假设这是该样本的代表，那么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。”

中国的区域观也让不同地区矿工使用的能源结构一目了然。 该团队尚未发布具体的数据可视化效果，因为它认为目前数据背后的 37% 哈希率不足以准确估计网络的碳足迹。 德克补充道：“如果我们观察每个地区的能源结构，然后再观察每个国家的能源结构，我们就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因子。”

尽管如此，Dek 表示，其他研究人员通过将比特币网络的年度总耗电量（约 130 太瓦时）乘以平均碳排放系数（每千瓦时产生约 0.5 千克/二氧化碳）结果得出了他们的估计。 剑桥大学的研究人员表示，考虑到可以从采矿活动的区域位置数据中得出的一些假设，这样的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与世界平均水平相提并论。原因是他们使用可再生能源不是出于慈善目的，而是出于纯粹的经济原因。在某些地区，水电很丰富，如果你看看比特币挖矿地图和中国，四川地区对挖矿还是很重要的。”

Dek 指出，据广泛报道，该地区的挖矿设施使用四川水电站产生的电力。 CBECI 数据还反映了季风季节期间该地区哈希率的增加，因为过多的降雨导致肿胀的大坝产生充足的电力。 据他介绍，2020年4月四川估计占全球算力的9.66%，2019年9月占37%。”

《比特币挖矿生命周期评估》的观点

Köhler 和 Pizzol 于 2019 年开展的“比特币挖矿生命周期评估”研究使用成熟的生命周期评估方法估算了比特币的环境影响。 该研究使用之前关于该主题的研究中的数据、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，基于两个假设可以缓和新增容量对比特币挖矿网络的影响。 首先是设备变得更加高效，这在大约两年后被证明是正确的。 第二个假设——矿工将转移到可再生能源更多的地区——并没有像预期的那样发生。 “即使采矿效率提高，采矿量也会增加，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了中国将打击矿工的传言的影响。最近关于挖矿地点的数据表明，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每一次挖矿的影响多一个 TH 会更低（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，从绝对值）。”

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急剧增加导致用电量增加，因此对环境的影响更大。

不过，这位奥尔堡博士研究员承认，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、所使用的挖矿设备以及来自各种来源的数据的准确性。

激励——“绿色比特币”的前景

Dek 提出的另一个有趣的观点是，他的部门引起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要求提供数据或服务，以准确证明比特币的“绿色”程度，这取决于它是否使用可再生能源开采：

基金经理现在对绿色比特币这样的东西非常感兴趣。 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，理想情况下，将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使用绿色能源来开采 BTC。 这可能会创造一个以高价出售“绿色比特币”的市场，促使矿工转向绿色能源。 同时，Köhler 认为，很多矿工主要关心的是利润率，如果绿色能源不是那么实惠，那么无论它如何生产比特币挖矿多久产生一个区块，廉价的电力都会压倒绿色能源的诱惑：

“有一些使用可再生能源的激励措施，比如四川的水电，这让矿工可以使用廉价的电力。 但需要注意的是，这种用电是季节性的，所以一年四季的供应量也不尽相同。 一般来说，矿工有动力使用廉价电力来实现利润最大化。 例如，这还包括内蒙古的煤电和伊朗的油电。”

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，也不管使用绿色能源有什么激励措施：“我发现矿工比特币挖矿多久产生一个区块，尤其是大型比特币矿工，是理性的经济参与者。我认为他们他们会继续这样做——如果有更便宜的选择，他们就会接受，如果没有，他们就会留下来。”

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一场可能会持续多年的辩论提供答案：“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猜测——在加密领域在公众中，”她进一步补充说：

“只要比特币挖矿的影响继续增加，我认为这场辩论就不会结束。”

Dek 同意关于比特币对环境影响的辩论的评估，即使由于网络的分布式特性而有更多的数据和工具可用。 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。 如果它有效，攻击网络的成本就会非常低。”

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