争议仍在继续：比特币挖矿系统如何影响碳足迹？

围绕比特币挖矿生态系统对环境影响的争论再次升温，研究人员对这个问题提出了一些新的看法。 前金融学助理教授诺亚史密斯现在是一名专栏作家。 3 月，他发表了一篇针对比特币采矿业的专栏文章，认为该网络不断增长的能源消耗是不可持续的。 他认为，比特币价格的上涨总是伴随着算力的提升。 随着比特币挖矿消耗的电力越来越多，越来越多的国家将禁止比特币挖矿。

链新（ID：ChinaBlockchainNews）原创

作者| 由 Gareth Genkinson 编译 | 陈一鸣

围绕比特币挖矿生态系统对环境影响的争论再次升温，研究人员对这个问题提出了一些新的看法。 前金融学助理教授诺亚史密斯现在是一名专栏作家。 3 月，他发表了一篇针对比特币采矿业的专栏文章，认为该网络不断增长的能源消耗是不可持续的。 他认为，比特币价格的上涨总是伴随着算力的提升。 随着比特币挖矿消耗的电力越来越多，越来越多的国家将禁止比特币挖矿。

虽然 Coin Metrics 创始人 Nic Carter 反驳了 Smith 在其专栏中提出的一些观点，但对于比特币挖矿消耗的能源量、能源来源以及该行业在地球上的碳足迹，似乎仍存在分歧。 .

比特币挖矿业倾向于淡化它的资源密集程度，业内一些人表示比特币对环境的影响不是问题，数据显示很大一部分哈希算力来自可再生资源。 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辩论。

多位学者对此发表了不同看法，例如剑桥比特币能耗指数已经成为估算比特币网络能耗的可靠参考点。

此外，奥尔堡大学博士 Susanne Köhler 和副教授 Massimo Pizzol 共同撰写了一项名为“比特币挖矿的生命周期评估”的研究，该研究对该行业的环境影响做出了一些基于数据的假设。

在接受采访时，剑桥另类金融加密资产和区块链中心负责人 Anton Dek 公布了剑桥比特币能源指数的历史以及用于估算比特币电力消耗指数的方法。

剑桥团队观察到，其他希望准确估计比特币网络能源使用情况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。

剑桥比特币能源指数方法是一种“自下而上的方法”，它使用现有采矿硬件上的数据来创建比特币网络能源消耗的下限和上限估计。 Deck 解释说，这些信息是：“基于客观数据的假设，例如哈希值。” 他进一步补充说：“这些不同的机器具有已知的效率，这是计算哈希所需的焦耳能量。基于这些假设，我们建立了这个索引。”

该指数提供了一个预估用电量范围，目前理论下限为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各种有利可图的硬件的假设。

虽然剑桥比特币能源指数没有对为比特币网络提供动力的能源进行任何建模，但创建该指数是为了提供碳排放模型。 戴克表示，他的团队仍在研究该模型，并希望在今年晚些时候上线。

剑桥比特币能源指数网站还提供了一张全球挖矿地图比特币系统，从本质上分析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，全球一半以上的比特币哈希率位于中国。

算力排名的细分来自BTC.com、Poolin和ViaBTC矿池提供的数据，它们占比特币整体算力的37%。 戴克还指出，他们的数据已有一年多的历史，但仍能让研究人员对特定国家或地区矿工使用的能源做出一些准确的假设。

“这是矿池报告的数据，但即使所有这些都是真实的，我们也只覆盖了三个矿池中比特币总哈希率的 37%，这些矿池为我们提供了信息。 这是我们要改进的地方。 “

中国的区域视角也揭示了不同地区矿工使用的能源结构。 该团队尚未发布具体的可视化效果，因为他们认为当前 37% 的哈希率不足以代表对网络完整碳足迹的准确估计。 “如果我们看到每个地区和每个国家的能源结构，我们就可以对整体能源结构做出假设，然后我们可以更准确地估算碳排放因子比特币系统，”德克尔补充道。

尽管如此，Deck 表示，其他研究人员已经计算出比特币网络每年的总耗电量约为 130 太瓦时，并将其乘以平均碳排放系数（每千瓦时产生约 0.5 千克/二氧化碳）。 估计结果出来了。 剑桥大学的研究人员认为，鉴于可以从部分采矿活动的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：“这比这要复杂得多，因为我认为比特币的能源结构不是世界平均水平。 原因是他们使用可再生能源，不是因为他们的好处，而是纯粹出于经济原因。 一些地区水电丰富，如果你看比特币挖矿地图和中国分布，四川地区仍然是一个非常重要的矿区。”

戴克指出，关于四川地区的采矿设施使用水力发电的广泛报道。 Cambridge Bitcoin Energy 能源指数的数据也反映了该地区雨季期间哈希率的增加，雨季过多的降雨导致大坝产生大量电力。 据他介绍，四川在全球算力中的份额估计为：“2020 年 4 月为 9.66%，2019 年 9 月为 37%。”

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评估了比特币的环境影响。 据估计，比特币网络在 2018 年消耗了 31.29 太瓦时，碳足迹为 17.29 吨二氧化碳当量，该研究报告使用了从之前对该主题的研究中得出的数据、信息和方法。

在一次谈话中，Köhler 指出，他们的研究表明，基于两个假设，新增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，两年后证明是这样。 第二个假设是矿工搬到可再生能源更多的地区。

“我们研究中的假设受到了中国将打击矿工的谣言的影响。矿场最近的数据表明情况并非如此。尽管如此，提高硬件能效的效果意味着每额外开采一能源， “影响会减少。但是，我们现在看到哈希率以更快的速度增加，从而导致更大的绝对环境影响。”

正如 Köhler 解释的那样，比特币网络哈希率的急剧增加导致用电量增加，因此对环境的影响也更大。

然而，这位奥尔堡大学博士承认，准确估算比特币挖矿生态系统的能源消耗及其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、使用的挖矿设备以及来自各种来源的数据的准确性。

戴克还表示，一些矿工正在寻找方法来证明他们使用绿色能源来开采比特币。 这可能会为高价出售的“绿色比特币”创造一个市场，从而促使矿工转向绿色能源。 同时，Köhler 认为，矿工主要关心的是利润率，如果绿色能源不是那么便宜，那么廉价的电力将压倒绿色能源的吸引力：“有一些鼓励使用可再生能源的措施，例如四川的水力发电允许矿工使用廉价电力。 但是，应该注意的是，这种电力是季节性的，因此全年的可用性都不同。 一般来说，矿业公司鼓励使用廉价电力来最大化利润。 这还包括来自内蒙古的煤炭和来自伊朗的石油。”

戴克也有同样的看法，他说矿工通常对他们的商业决策是理性的。 如果有更便宜的能源，他们很可能会使用它，不管能源是如何产生的。”我发现矿工，尤其是大型比特币矿工，是理性的经济行为者。如果有更便宜的选择，他们就会改变，如果不，他们保持原样。”

Köhler 恰当地得出结论，来自业内人士的更多数据可能会为这场长达数年的辩论提供答案：“更好的数据和更透明的采矿业将允许更好的模型和更少的猜测”。

德克尔同意需要更多的数据和工具来就比特币的环境影响评估达成共识，他强烈提醒人们，比特币协议的设计方式是有原因的：“比特币被设计成低效的。如果它非常有效，攻击该网络的成本将非常低。”

原文链接：