Воздействие биткойнов на окружающую среду
Воздействие биткойнов на окружающую среду значительно. Майнинг биткойнов , процесс создания биткойнов и завершения транзакций, является энергозатратным и приводит к выбросам углекислого газа , поскольку около половины используемой электроэнергии вырабатывается за счет ископаемого топлива . [1] Более того, биткойны добываются на специализированном компьютерном оборудовании с коротким сроком службы , что приводит к образованию электронных отходов . [2] Количество электронных отходов, образующихся при добыче биткойнов, сопоставимо с объемом электронных отходов, образующихся в Нидерландах . [2] Ученые утверждают, что добыча биткойнов может способствовать развитию возобновляемых источников энергии за счет использования излишков электроэнергии от ветра и солнца . [3] Воздействие Биткойна на окружающую среду привлекло внимание регулирующих органов, что привело к введению стимулов или ограничений в различных юрисдикциях . [4]
Выбросы парниковых газов
Майнинг как энергоемкий процесс
Майнинг биткойнов — это очень энергоемкий процесс доказательства работы . [1] [5] Майнеры используют специальное программное обеспечение, чтобы соревноваться друг с другом и первыми решить текущий 10-минутный блок , получая вознаграждение в биткойнах. [6] Переход к протоколу Proof-of-Stake , который имеет более высокую энергоэффективность , был описан как устойчивая альтернатива схеме Биткойна и как потенциальное решение ее экологических проблем. [5] Сторонники Биткойна выступают против такого изменения, утверждая, что для защиты сети необходимо доказательство работы. [7]
Распределение майнинга биткойнов затрудняет исследователям определение местонахождения майнеров и использования электроэнергии. Поэтому трудно перевести потребление энергии в выбросы углекислого газа. [8] По состоянию на 2022 год [update], не рецензируемое исследование Кембриджского центра альтернативных финансов (CCAF) показало, что биткойн потребляет 95,5 ТВтч (344 ПДж ) в год, что составляет 0,4% мирового потребления электроэнергии, помещая добычу биткойнов между Бельгией и Нидерландами с точки зрения потребление электроэнергии. [8] В нерецензируемом комментарии 2022 года, опубликованном в журнале Joule, подсчитано, что добыча биткойнов привела к ежегодным выбросам углерода в размере 65 млн тонн CO 2 , что составляет 0,2% глобальных выбросов, что сопоставимо с уровнем выбросов Греции. [9] 2024 года Систематический обзор раскритиковал основные предположения этих оценок, утверждая, что авторы полагались на старые и частичные данные. [10]
Энергетическая структура майнинга биткойнов
До 2021 года большая часть добычи биткойнов осуществлялась в Китае. [6] Поздней осенью, зимой и весной китайские горняки полагались на дешевую угольную энергию в Синьцзяне и Внутренней Монголии , мигрируя в регионы с избыточными мощностями в области дешевой гидроэнергетики (такие как Сычуань и Юньнань ) в период с мая по октябрь. [9] После того, как Китай запретил майнинг биткойнов в июне 2021 года, его операции по добыче полезных ископаемых переместились в другие страны. [6] К августу 2021 года добыча полезных ископаемых была сосредоточена в США (35%), Казахстане (18%) и России (11%). [11] Исследование, опубликованное в Scientific Reports , показало, что с 2016 по 2021 год каждый доллар США, добытый биткойнами, нанес ущерб климату на 35 центов по сравнению с 95 центами от угля , 41 от бензина , 33 от говядины и 4 от добычи золота . [12] Переход от угольных ресурсов в Китае к угольным ресурсам в Казахстане увеличил углеродный след Биткойна, поскольку казахстанские угольные электростанции используют каменный уголь , который имеет самое высокое содержание углерода из всех типов угля. [9] Несмотря на запрет, тайные операции по майнингу постепенно вернулись в Китай, достигнув 21% мирового хешрейта по состоянию на 2022 год. [update]. [13]
Уменьшить воздействие биткойнов на окружающую среду можно за счет майнинга только с использованием чистых источников электроэнергии. [14] В 2023 году Джейми Куттс, криптоаналитик, пишущий для Bloomberg Terminal, заявил, что возобновляемые источники энергии составляют около половины мировых источников добычи биткойнов. [15] в то время как исследование некоммерческой технологической компании WattTime показало, что американские шахтеры потребляют 54% энергии, вырабатываемой ископаемым топливом. [7] Эксперты и правительственные органы, такие как Европейское управление по ценным бумагам и рынкам и Европейский центральный банк , предполагают, что использование возобновляемых источников энергии для добычи полезных ископаемых может ограничить доступность чистой энергии для населения в целом. [1] [16] [17]
Представители биткойн-майнинга утверждают, что их отрасль создает возможности для ветровых и солнечных компаний. [18] что привело к дебатам о том, может ли биткойн быть инвестицией в ESG . [19] Согласно документу ACS Sustainable Chemistry & Engineering от 2023 года , направление излишков электроэнергии из прерывистых возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия , на майнинг биткойнов может сократить сокращение потребления электроэнергии , сбалансировать электрическую сеть и повысить прибыльность электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии , а значит, ускорить процесс. переход к устойчивой энергетике и уменьшение углеродного следа Биткойна. [20] Обзор 2023 года, опубликованный в журнале Resource and Energy Economics, также пришел к выводу, что добыча биткойнов может увеличить возобновляемые мощности, но может увеличить выбросы углекислого газа, и что добыча биткойнов для удовлетворения спроса в значительной степени смягчает его воздействие на окружающую среду. [21] Два исследования, проведенные в 2023 и 2024 годах под руководством Fengqi You, майнинг биткойнов пришли к выводу, что автономный на докоммерческом этапе (когда ветряная или солнечная электростанция вырабатывает электроэнергию, но еще не интегрирована в сеть) может принести дополнительную прибыль и, следовательно, поддержать развитие возобновляемых источников энергии и смягчить изменение климата . [3] [22] Другое исследование 2024 года, проведенное Fengqi You, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, показало, что сочетание экологически чистой водородной инфраструктуры с добычей биткойнов может ускорить развертывание мощностей солнечной и ветровой энергии. [23] [24] Майнинг биткойнов может также стимулировать повторный ввод в эксплуатацию электростанций, работающих на ископаемом топливе . [25] Например, Greenidge Generation , закрытая угольная электростанция в штате Нью-Йорк , была переведена на природный газ в 2017 году и начала добывать биткойны в 2020 году для монетизации внепиковых периодов . [20] Такое влияние трудно оценить напрямую. [25]
Выбросы метана
Биткойн был добыт с помощью электроэнергии, вырабатываемой при сжигании попутного нефтяного газа (ПНГ), который является богатым метаном побочным продуктом бурения сырой нефти , который иногда сжигается или выбрасывается в атмосферу. [26] Метан — это парниковый газ , потенциал глобального потепления которого глобального потепления . в 28–36 раз превышает потенциал СО 2 . [4] Преобразуя больше метана в CO 2 , но эта практика по-прежнему наносит вред окружающей среде. Использование генераторов ПНГ снижает вклад ПНГ в парниковый эффект, чем просто сжигание [4] В местах, где факельное сжигание запрещено, эта практика позволила запустить больше нефтяных буровых установок, компенсируя затраты и задерживая поэтапный отказ от ископаемого топлива . [4] Комментируя один пилотный проект с ExxonMobil , политолог Пааша Махдави отметил в 2022 году, что этот процесс потенциально может позволить нефтяным компаниям сообщать о снижении выбросов за счет продажи утечек газа , перекладывая ответственность на покупателей и избегая реальных обязательств по сокращению выбросов. [27]
Сравнение с другими платежными системами
В исследовании 2023 года, опубликованном в журнале Ecoological Economics , исследователи Международного валютного фонда подсчитали, что глобальная платежная система составляет около 0,2% мирового потребления электроэнергии, что сопоставимо с потреблением Португалии или Бангладеш. [28] Для биткойнов используемая энергия оценивается примерно в 500 киловатт-часов на транзакцию по сравнению с 0,001 кВтч для кредитных карт (не включая потребление от банка продавца , который получает платеж). [28] Однако энергозатраты Биткойна не связаны напрямую с количеством транзакций. уровня Решения 2, такие как Lightning Network и пакетная обработка , позволяют биткойнам обрабатывать больше платежей, чем предполагает количество транзакций в цепочке. [28] [29] Например, в 2022 году биткойн обрабатывал 100 миллионов транзакций в год, что соответствует 250 миллионам платежей. [28]
Электронные отходы
Биткойны обычно добываются на специализированном вычислительном оборудовании , называемом специализированными интегральными схемами , без какого-либо альтернативного использования, кроме майнинга биткойнов. [2] сети Биткойн По оценкам одного исследования, проведенного в 2021 году, из-за постоянного увеличения хешрейта средний срок службы устройств для майнинга составлял 1,3 года, пока они не стали убыточными и их не пришлось заменять, что приводило к значительному количеству электронных отходов . [2] По оценкам этого исследования, ежегодный объем электронных отходов биткойнов составляет более 30 000 тонн (сопоставимо с небольшими отходами ИТ- оборудования, производимыми в Нидерландах), а каждая транзакция приводит к образованию 272 г (9,6 унций) электронных отходов. [2] 2024 года Систематический обзор раскритиковал эту оценку и на основе данных о рыночных продажах и IPO показал, что срок службы оборудования для майнинга биткойнов приближается к 4–5 годам. [30]
Водный след
Согласно нерецензируемому комментарию 2023 года, водный след Биткойна достиг 1600 гигалитров (5,7 × 10 10 куб футов) в 2021 году за счет прямого потребления воды на объекте и косвенного потребления от выработки электроэнергии . [31] Автор отмечает, что этот водный след можно уменьшить, используя погружное охлаждение и источники энергии, которые не требуют пресной воды, такие как ветровая, солнечная и термоэлектрическая выработка энергии с сухим охлаждением . [31]
Нормативные меры
Запрет Китая на добычу биткойнов в 2021 году был частично мотивирован его ролью в незаконной добыче угля и экологическими проблемами. [32] [33]
США В сентябре 2022 года Управление по науке и технологической политике подчеркнуло необходимость повышения прозрачности в отношении использования электроэнергии, выбросов парниковых газов и электронных отходов. [34] США В ноябре 2022 года Агентство по охране окружающей среды подтвердило работу по изучению воздействия майнинга криптовалют на климат. [35] В США штат Нью-Йорк запретил строительство новых предприятий по добыче ископаемого топлива двухлетним мораторием , ссылаясь на экологические проблемы. [4] в то время как Айова , Кентукки , Монтана , Пенсильвания , Род-Айленд , Техас и Вайоминг поощряют добычу биткойнов с помощью налоговых льгот . [4] [36] Стимулы Техаса направлены на сокращение выбросов метана от сжигаемого газа с помощью майнинга биткойнов. [36] США В январе 2024 года Управление энергетической информации начало обязательное исследование использования энергии майнерами криптовалюты, но приостановило его через месяц после того, как майнеры успешно оспорили его в Окружном суде США Западного округа Техаса . [37]
В Канаде из-за высокого спроса со стороны отрасли и обеспокоенности тем, что возобновляемая электроэнергия может быть лучше использована, провинции Манитоба и Британская Колумбия приостановили новое подключение объектов по добыче биткойнов к гидроэлектросети в конце 2022 года на 18 месяцев, в то время как Hydro-Québec повысила цены. и ограничение использования для майнеров биткойнов. [38]
В октябре 2022 года из-за глобального энергетического кризиса Европейская комиссия предложила государствам-членам снизить потребление электроэнергии майнерами криптоактивов, а также отменить налоговые льготы и другие льготы, приносящие им пользу. [39]
Ссылки
- ^ Jump up to: а б с Хуанг, Джон ; О'Нил, Клэр; Табути, Хироко (3 сентября 2021 г.). «Биткойн потребляет больше электроэнергии, чем многие страны. Как это возможно?» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Архивировано из оригинала 17 февраля 2023 года . Проверено 1 февраля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и де Врис, Алекс; Столл, Кристиан (декабрь 2021 г.). «Растущая проблема биткойн-электронных отходов» . Ресурсы, сохранение и переработка . 175 : 105901. Бибкод : 2021RCR...17505901D . doi : 10.1016/j.resconrec.2021.105901 . ISSN 0921-3449 . S2CID 240585651 . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 года . Проверено 6 октября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Лал, Апурв; Чжу, Джесси; Ты, Фэнци (13 ноября 2023 г.). «От майнинга к смягчению последствий: как Биткойн может поддержать развитие возобновляемых источников энергии и борьбу с изменением климата» . ACS Устойчивая химия и инженерия . 11 (45): 16330–16340. doi : 10.1021/acssuschemeng.3c05445 . ISSN 2168-0485 . S2CID 264574360 . Архивировано из оригинала 23 ноября 2023 года . Проверено 23 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Столл, Кристиан; Клаассен, Лена; Галлерсдёрфер, Ульрих; Ноймюллер, Александр (июнь 2023 г.). Климатические последствия добычи биткойнов в США (отчет). Серия рабочих документов. Центр исследований энергетической и экологической политики Массачусетского технологического института. Архивировано из оригинала 18 ноября 2023 года . Проверено 18 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Вендл, Мориц; Доан, Мой Хан; Сассен, Реммер (15 января 2023 г.). «Воздействие криптовалют на окружающую среду с использованием алгоритмов консенсуса доказательства работы и доказательства доли: систематический обзор» . Журнал экологического менеджмента . 326 (Pt A): 116530. Бибкод : 2023JEnvM.32616530W . дои : 10.1016/j.jenvman.2022.116530 . ISSN 0301-4797 . ПМИД 36372031 . S2CID 253476551 . Архивировано из оригинала 18 февраля 2023 года . Проверено 18 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с де Врис и др. 2022 , с. 498.
- ^ Jump up to: а б Танец, Габриэль JX; Уоллес, Тим; Левитт, Зак (10 апреля 2023 г.). «Реальные издержки цифровой гонки за биткойны» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Архивировано из оригинала 10 апреля 2023 года . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Ноймюллер, Александр (31 августа 2023 г.). «Потребление электроэнергии биткойнами: улучшенная оценка» . Кембриджская школа бизнеса для судей . Архивировано из оригинала 7 сентября 2023 года . Проверено 7 сентября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с де Врис и др. 2022 , с. 499.
- ^ Сай, Ашиш Раджендра; Вранкен, Харальд (2024). «Поощрение строгости в исследованиях воздействия блокчейна на энергетику и окружающую среду: систематический обзор литературы» . Блокчейн: исследования и приложения . 5 (1): 100169. doi : 10.1016/j.bcra.2023.100169 . ISSN 2096-7209 .
- ^ де Врис и др. 2022 , Данные S1.
- ^ Джонс, Бенджамин А.; Гудкайнд, Эндрю Л.; Берренс, Роберт П. (29 сентября 2022 г.). «Экономическая оценка климатического ущерба от майнинга биткойнов демонстрирует большее сходство с цифровой нефтью, чем с цифровым золотом» . Научные отчеты . 12 (1): 14512. Бибкод : 2022NatSR..1214512J . дои : 10.1038/s41598-022-18686-8 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9522801 . ПМИД 36175441 .
- ^ Ахтар, Танзил; Шукла, Сидхартха (17 мая 2022 г.). «Китай возвращается к майнингу биткойнов, несмотря на правительственный запрет» . Новости Блумберга . Архивировано из оригинала 1 июля 2022 года . Проверено 19 ноября 2023 г.
- ^ де Врис и др. 2022 , стр. 501–502.
- ^ Куттс, Джейми Дуглас (14 сентября 2023 г.). «Биткойн и дебаты об энергетике: повествование об энергетике Биткойна меняется, поскольку устойчивое развитие превышает 50%». Терминал Блумберг .
- ^ Салай, Ева (19 января 2022 г.). «ЕС должен запретить энергоемкий режим майнинга криптовалют, — говорит регулятор» . Файнэншл Таймс . Архивировано из оригинала 2 февраля 2022 года . Проверено 2 февраля 2022 г.
- ^ Гшоссманн, Изабелла; ван дер Краай, Антон; Бенуа, Пьер-Лоик; Роше, Эммануэль (11 июля 2022 г.). «Изучение окружающей среды – заложен ли климатический риск в криптоактивах?» . Макропруденциальный бюллетень (18). Европейский центральный банк . Архивировано из оригинала 26 октября 2022 года . Проверено 26 октября 2022 г.
- ^ Яффе-Беллани, Дэвид (22 марта 2022 г.). «Биткойн-майнеры хотят стать экологически чистыми» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 5 декабря 2023 года . Проверено 10 декабря 2023 г.
- ^ Манди, Саймон; Ёсида, Каори (12 декабря 2023 г.). «COP28: Борьба за то, чтобы сказать вслух «ископаемое топливо»» . Файнэншл Таймс .
- ^ Jump up to: а б Велицкий, Матей (27 февраля 2023 г.). «Переход к возобновляемым источникам энергии, чему способствует Биткойн» . ACS Устойчивая химия и инженерия . 11 (8): 3160–3169. doi : 10.1021/acssuschemeng.2c06077 . ISSN 2168-0485 . S2CID 256788823 .
- ^ Бруно, август; Вебер, Пейдж; Йейтс, Эндрю Дж. (август 2023 г.). «Может ли майнинг биткойнов увеличить мощность возобновляемой электроэнергии?» . Экономика ресурсов и энергетики . 74 : 101376. Бибкод : 2023REEco..7401376B . дои : 10.1016/j.reseneeco.2023.101376 . hdl : 10419/266008 . ISSN 0928-7655 .
- ^ Лал, Апурв; Нияз, Хайдер; Лю, Дж. Джей; Ты, Фэнци (1 февраля 2024 г.). «Может ли майнинг биткойнов способствовать энергетическому переходу и способствовать достижению целей устойчивого развития в США?» . Журнал чистого производства . 439 : 140799. Бибкод : 2024JCPro.43940799L . дои : 10.1016/j.jclepro.2024.140799 . S2CID 267084404 .
- ^ Лал, Апурв; Ты, Фэнци (2 апреля 2024 г.). «Климатическая устойчивость посредством динамичного дуэта: экологически чистый водород и криптовалюта способствуют энергетическому переходу и декарбонизации» . Труды Национальной академии наук . 121 (14): e2313911121. Бибкод : 2024PNAS..12113911L . дои : 10.1073/pnas.2313911121 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 10998610 . ПМИД 38527203 .
- ^ «Криптовалюта и зеленый водород образуют «динамичный дуэт», чтобы предотвратить изменение климата» . Корнеллские хроники . Проверено 19 июля 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Корбет, Шаен; Яровая, Лариса (24 августа 2020 г.). «Воздействие криптовалют на окружающую среду» . В Корбете, Шаен; Уркарт, Эндрю; Яровая, Лариса (ред.). Криптовалюта и технология блокчейн . Де Грюйтер . п. 154. дои : 10.1515/9783110660807-009 . ISBN 978-3-11-066080-7 . S2CID 240881482 . Архивировано из оригинала 19 ноября 2023 года . Проверено 19 ноября 2023 г.
- ^ Лоренцато, Джанни; Тордо, Сильвана; Хауэллс, Хью Мартин; Берг, Беренд ван ден (20 мая 2022 г.). Решения по финансированию сокращения сжигания природного газа и выбросов метана . Всемирный банк . стр. 98–104. ISBN 978-1-4648-1850-9 . Архивировано из оригинала 21 ноября 2023 года . Проверено 21 ноября 2023 г.
- ^ Кальма, Жюстин (4 апреля 2022 г.). «Почему компании, работающие на ископаемом топливе, видят зелень в проектах по добыче биткойнов / И почему это рискованный бизнес» . Грань . Архивировано из оригинала 31 октября 2023 года . Проверено 31 октября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д Агур, Итай; Лавайсьер, Ксавье; Виллегас Бауэр, Герман; ДЕОДОРО, Хосе; Мартинес Периа, Соледад; Сандри, Дамиано; Турп, Эрве (октябрь 2023 г.). «Уроки криптоактивов для проектирования энергоэффективных цифровых цепочек» . Экологическая экономика . 212 : 107888. Бибкод : 2023EcoEc.21207888A . дои : 10.1016/j.ecolecon.2023.107888 . S2CID 259798489 . Архивировано из оригинала 11 декабря 2023 года . Проверено 25 ноября 2023 г.
- ^ Хейнонен, Анри Т.; Семенов, Александр; Вейялайнен, Яри; Хамалайнен, Тимо (14 июля 2022 г.). «Опрос технологий, которые делают биткойн более экологичным и оправданным» . Доступ IEEE . 10 : 74792–74814. Бибкод : 2022IEEA..1074792H . дои : 10.1109/ACCESS.2022.3190891 . S2CID 250580065 .
- ^ Сай, Ашиш Раджендра; Вранкен, Харальд (2024). «Поощрение строгости в исследованиях воздействия блокчейна на энергетику и окружающую среду: систематический обзор литературы» . Блокчейн: исследования и приложения . 5 (1): 100169. doi : 10.1016/j.bcra.2023.100169 . ISSN 2096-7209 .
- ^ Jump up to: а б де Врис, Алекс (29 ноября 2023 г.). «Растущий водный след Биткойна» . Отчеты о сотовой связи. Устойчивое развитие . 1 . дои : 10.1016/j.crsus.2023.100004 .
- ^ «Принятие мер в Китае по подавлению майнинга криптовалют последовало за смертельными авариями на угольной промышленности» . Bloomberg.com . 26 мая 2021 года. Архивировано из оригинала 25 марта 2022 года . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ Чжу, Минчжэ (15 апреля 2023 г.). «Решения о биткойнах в Китае: повышение осведомленности о климате посредством судебных рассуждений?» . Обзор европейского, сравнительного и международного экологического права . 32 (1): 158–162. дои : 10.1111/reel.12496 . ISSN 2050-0386 . S2CID 257596912 .
- ^ OSTP (8 сентября 2022 г.), Влияние криптоактивов на климат и энергетику в Соединенных Штатах (PDF) , Управление научно-технической политики Белого дома, заархивировано (PDF) из оригинала 5 января 2023 г. , получено 28 декабря 2022 г.
- ^ Ли, Стивен (21 ноября 2022 г.). «EPA подтверждает планы по изучению использования криптовалютной энергии и выбросов» . Закон Блумберга . Архивировано из оригинала 19 ноября 2023 года . Проверено 19 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Болонья, Майкл Дж. «Техас предлагает новые налоговые льготы для привлечения майнеров биткойнов» . Налог Блумберга . Архивировано из оригинала 12 августа 2023 года . Проверено 30 ноября 2023 г.
- ^ «EIA временно приостановит исследование майнеров биткойнов после иска – судебный документ» . Рейтер . 23 февраля 2024 г.
- ^ Паас-Ланг, Кристиан (18 марта 2023 г.). «Криптовалюта на перепутье: некоторые провинции опасаются огромного спроса технологии на электроэнергию» . Канадская радиовещательная корпорация . Архивировано из оригинала 4 ноября 2023 года . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ Декейрел, Саймон; Фесслер, Мелани (27 сентября 2023 г.). «Цифровизация: фактор перехода к чистой энергетике» . Журнал права энергетики и природных ресурсов . 42 (2): 185–209. дои : 10.1080/02646811.2023.2254103 . ISSN 0264-6811 . S2CID 263172033 . Архивировано из оригинала 11 декабря 2023 года . Проверено 11 декабря 2023 г.
Цитируемые работы
- де Врис, Алекс; Галлерсдёрфер, Ульрих; Клаассен, Лена; Столл, Кристиан (16 марта 2022 г.). «Возвращаясь к углеродному следу Биткойна» . Джоуль . 6 (3): 498–502. Бибкод : 2022Джоуль...6..498D . дои : 10.1016/j.joule.2022.02.005 . ISSN 2542-4351 . S2CID 247143939 .