比特币挖矿的能源消耗和环境影响

2021 年 5 月，亿万富翁埃隆·马斯克宣布特斯拉决定停止使用比特币为其电动汽车付款，理由是担心加密货币的能源密集型开采过程对环境造成影响。

埃隆马斯克的声明进一步引发了一场始于 2020 年的辩论，当时政府官员、监管机构、企业和主流媒体都严厉批评比特币对环境的负面影响。

从那时起，将活动的用电量与整个国家的用电量进行比较就变得很普遍，而无需为其他能源密集型行业提供数据进行比较。 与此同时，一些批评者甚至称比特币为“肮脏的货币”。

与批评者将比特币与郁金香狂热、庞氏骗局或简称为“欺诈”相提并论的方式类似，这场辩论中反对比特币挖矿的论点非常主观。 他们没有考虑可以提供问题全貌的其他因素。

当然，加密市场参与者很快就站出来为比特币辩护，称该网络必须消耗大量电力才能正常运行。 尽管这些论点中有许多是合理的，但数字资产爱好者已经看到足够多的问题主观主义，一些人声称这不是行业应该担心的话题。

相反，比特币挖矿对环境的影响绝对是一个不容忽视的重要问题。 出于这个原因，数字行业的主要参与者联手使比特币开采更具可持续性，使用更多的可再生能源和否则会被浪费的能源。

但比特币自 2020 年以来变得更环保了吗？ 让我们找出答案！

在进入实际统计数据之前，有必要重新审视比特币挖矿的基础知识、过程中消耗的能源的用途及其对环境的潜在影响。

能源对于保护比特币网络至关重要

您可能已经知道比特币使用工作量证明 (PoW) 共识机制，该机制要求矿工将他们的计算能力用于解决复杂的数学难题以验证区块并将其添加到区块链。

与游戏和许多其他与计算机相关的活动一样，矿工将电力转化为计算能力，这是衡量机器执行操作速度的指标。 由于 PoW 机制负责以分散的方式在比特币网络中的验证者之间达成共识，因此能源是保护加密货币生态系统的关键要素。

事实上，挖矿过程使比特币成为世界上最具弹性的计算机系统和金融网络之一，在其 13 年的历史中比特币2021年挖矿电力消耗，其正常运行时间接近 99.99%，停机时间不到 15 小时。 同时，由于攻击者必须花费巨额资金和大量精力来接管网络，而且仅在几个小时内，就没有人能够破解比特币或伪造链上交易。

由于这些原因，比特币转向权益证明 (PoS) 算法及其变体等低能耗共识机制没有意义。

我们真的需要比特币吗？

既然我们已经讨论了为什么比特币挖矿需要电力，那么是时候看看使用这么多能源来维持比特币是否明智了。 简短的回答是肯定的。

与由中央银行发行、控制和管理的法定货币不同，比特币的区块链网络是无需许可的，由其社区治理和管理，无需任何中央机构。 这意味着没有人可以阻止你使用它，或任意增加货币供应量，或阻止你在链上发送和接收交易。 此外，比特币不仅促进了金融主权，还增强了人权，减少了人们对国家的依赖。

从货币供应量来看，比特币是一种通缩货币，固定供应量为2100万枚，通货膨胀率会逐渐下降。 通过大约每四年发生一次的减半机制，每个区块开采的新BTC数量将减半。

由于这些原因，对于越来越多的散户和机构投资者来说，比特币已成为一种有吸引力的替代投资工具和价值储存手段，他们将其视为对冲全球通胀上升的无价之宝。 最好的工具。 此外，由于比特币的通货紧缩特性，即使其需求保持在与现在相同的水平，从长远来看，比特币的价格预计会上涨。

同时，您无需借助任何中介机构的服务即可在 BTC 区块链上进行转账。 相反，比特币交易是点对点（P2P）进行的，这意味着它们直接在用户之间发送和接收。 此外，比特币是全球性的，对谁可以使用该网络没有地域限制，也没有银行对跨境转账收取的高额交易费用。

由于可扩展性不是比特币主链设计的优先考虑因素——重点仍然是安全性和去中心化——它不是日常支付的最佳平台。 这就是开发人员创建闪电网络的原因，闪电网络是 L1 区块链之上的第二层可扩展性解决方案，使用户能够即时发送、接收和使用廉价的 BTC 小额支付。

总的来说，比特币对人类社会有如此多的优势和独特的好处，绝对值得持有。 此外比特币2021年挖矿电力消耗，它是业内功能最古老的加密货币，从那时起就出现了许多山寨币，但按市值计算，比特币一直是其 13 年历史上最大的数字资产。

与其他行业相比，比特币的能源消耗和二氧化碳排放量

因此，我们得出结论，电力是确保比特币网络安全的关键因素，比特币是一种值得保护的资产，尽管其生态系统的维护是一个能源密集型过程。

现在，是时候看看它对环境的影响及其严重程度了，尤其是当我们将其与其他行业的能源消耗进行比较时。

根据比特币矿业委员会 (BMC) 2021 年第四季度报告，在每年产生的 154,750 TWh 能源中，全球 BTC 挖矿使用 220 TWh，仅占总量的 0.14%。 有趣的是，军工联合体、美国空调、金融和保险业分别消耗了 6,691 TWh、6,283 TWh 和 4,939 TWh，而采金业 (571 TWh) 涉及的能源密集型过程甚至高出 2.6 倍。 与此同时，保护比特币网络所需的电力仅比运行电脑游戏（214 TWh）和保持节日灯亮（201 TWh）所需的电力多一点。

如您所见，比特币仅占世界电力消耗的一小部分。 二氧化碳排放似乎也是如此。

根据 CoinShares 2022 年 1 月的报告，比特币挖矿的净排放总量为 39 Mt CO2，不到全球年度碳排放量（49,360 Mt CO2）的 0.08%。 相比之下，CoinShares 估计全球银行系统、数据中心和滚筒式烘干机每年分别排放 130 公吨、100 公吨和 53 公吨二氧化碳。

正如该报告的作者所说，在全球范围内，比特币的年度碳排放量只是“总量的一小部分”。 虽然这种说法确实属实，但批评者似乎过分强调 BTC 对环境有害，这并不能提供忽视该问题的正当理由。

相反，我们应该专注于让比特币更环保、更节能、更可持续。

比特币变得更环保了吗？

有了关于比特币能源使用及其对环境影响的所有关键问题、背景和数据，现在是时候看看自 2020 年辩论开始以来加密货币挖矿是否变得更加环保了。

根据剑桥大学 2020 年 9 月发布的第三次全球加密资产基准研究，大多数 (76%) 矿工使用可再生能源，仅占调查期间比特币挖矿总消耗量的 39%。

BMC 的数据似乎证实了这一现象，研究人员测算，即使在 2021 年第一季度，可再生电力在比特币挖矿中的份额也达到了 36.8%。 有趣的是，数据显示，BTC 的可持续电力构成在当时并不低，尤其是对比德国的 48.5%、欧盟的 43.5%、伊朗的 33.5%、美国的 31.4%，均领先该领域的辖区。

从那时起，比特币挖矿中的可持续电力组合大幅增长。 到 2021 年第四季度，可再生能源将主导 BTC 的用电量，占比达到 58.5%，比 BMC 第一季度数据增长近 60%，比剑桥大学 2020 年 9 月的报告减少 50%。

与此同时，尽管第一季度和第二季度之间下降了 53%，但自第二季度以来车队电力消耗呈上升趋势 (+41%)。 然而，整个 2021 年，挖矿效率（即矿工对网络的贡献与其设备消耗的能源相比）显着提高。第四季度 BTC 网络的哈希率（169,855 PH）高于第一季度，因为该行业增长超过 53 %，但矿机队功耗同期下降了 33%。

比特币矿工变得更有效率的原因很简单。 由于加密货币的减半机制，矿工获得的区块奖励大约每四年减少 50%。 由于用电要花钱，再加上它们产生的利润是以前的一半，因此他们有必要提高车队的电力效率，以便他们可以用更少的能源为网络贡献更多的计算能力（因此，在不增加利润的情况下减少收入）。

除了减少行业对环境的负面影响，以实际行动回应现场的批评，提高矿工的盈利能力是市场参与者越来越多地转向可持续能源的主要原因之一。 这也是 BTC 采矿设备通常由甲烷提供动力的原因，甲烷是一种不需要的干燥气体，作为温室气体，石油生产商会燃烧二氧化碳，其强度是二氧化碳的 40 倍。

在甲烷和可再生电力方面，比特币挖矿有很强的能力将浪费的能源转化为算力，并通过车队的现场部署维护其底层区块链网络。 因此，它为石油生产商提供了另一个收入来源，以及一种优化经常生产过剩的可再生能源电网的方法，使 BTC 矿工能够以较低的价格购买原本会被浪费的资源。

虽然 BMC 估计每年因效率低下而损失 50,000 TWh 的能源，但比特币挖矿“节省”了 0.44% 的浪费电力，在美国甚至更高 (3.2%)。 同时，CoinShares 估计表明，耀斑缓解措施每年总共去除 2.1 Mt 的二氧化碳，占 BTC 采矿碳排放总量（41 Mt）的 5.12%。

比特币挖矿将成为可再生能源领域的重要组成部分

比特币的能源消耗绝对是一个有争议的话题。 然而，尽管该领域的批评者夸大其词，但这是一个重要问题，对加密行业的可持续性和公众对数字资产的看法产生了重大影响。

由于比特币是社会的重要工具，在不损害其安全性和去中心化的情况下运行需要大量能源，因此在采矿过程中增加可再生能源的份额是逐步减少环境影响的绝佳解决方案。

此外，由于全球比特币挖矿有近 60% 的可持续电力组合，我们可以有把握地说，该行业正日益走向绿色。 减半机制进一步推动了这一趋势，因为矿工被迫提高车队效率并转向可持续能源，以在市场周期的区块奖励减半后保持盈利能力。

最重要的是，随着可持续性在行业中扮演着越来越重要的角色，比特币凭借其独特的将浪费的能源转化为计算能力的能力，最终将成为可再生能源领域发展的重要组成部分。

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