ЕкоРоз’яснення Дебатів: Дослідження Енергоспоживання у Криптовалютному Майнінгу
Екологічні ефекти криптовалютного майнінгу обговорюються досить палко. Ви можете знайти статті, які стверджують, що енергоспоживання від майнінгу криптовалют не є небезпечним для клімату Землі. Але ви можете знайти стільки ж статей, які стверджують, що енергія, використана для майнінгу криптовалют, жорстко прискорюватиме глобальне потепління та кліматичні зміни. Проте, згідно з дослідженням Центру Альтернативних Фінансів Університету Кембридж, на глобальному рівні:
“На сьогодні майже немає свідчень, що Біткоїн безпосередньо впливає на зміну клімату.
Навіть якщо припустити, що майнінг Біткоїна в основному здійснювався за рахунок вугілля,
що є дуже нереалістичним сценарієм, враховуючи, що чимала кількість ферм працюють тільки на відновлюваній енергії — загальні викиди вуглекислого газу становлять приблизно 0.17% загальної емісії. Це не кажучи про те, що побоювання щодо навколишнього середовища, що виникають навколо Біткоїна та його споживання електроенергії, не повинні братися до уваги”.
Ця стаття дає можливість розглянути суть суперечок, вивчивши, чому майнінг потребує енергію, джерела енергії (тобто типи енергій), які використовуються для генерації електрики для майнінгу, та потенційні ефекти майнінгу, що впливають на навколишнє середовище.
“Майнінг” та Консенсус Proof Of Work
Деякі криптовалютні мережі, зокрема мережа Bitcoin, вимагає від комп’ютерів змагатися за можливість додати нові “блоки” транзакцій у блокчейн біткоїну в обмін на свіжі монети. Ця конкуренція включає рішення хеш функцій, які (якщо по-простому) є математичними завданнями, які можуть бути вирішені лише методом проб та помилок, але, у разі їх вирішення, можуть бути легко перевірені. По суті, це процес конкуренції, який відомий як “Proof of Work”, захищає гросбух мережі від маніпуляцій шляхом встановлення високої вартості – у даному випадку у формі комп’ютерної потужності, виділеної на вирішення хеш функцій – для учасників, які намагаються змінити дані або додати зайве у блокчейн.
Участь у цьому консенсусі зазвичай назвається “майнінгом”. Для більш глибокого вивчення консенсусу Proof of Work, будь ласка, ознайомтесь з іншими матеріалами сайту на цю тему.
У міру того, як популярність і ціна біткоїну та інших криптовалют зростає, майнінг став набагато прибутковішим, залучаючи бізнеси та людей до інвестицій у витончене обладнання, створене з єдиною метою вирішувати хеш функції. Вирішення хеш функцій потребує багато обчислювальної потужності, що потребує енергію, у формі електропостачання.
На додаток до цього, електроенергія необхідна для охолодження обчислювального заліза, поки воно вирішує математичні завдання. Сьогодні, найпозитивніше передбачєння стверджує, що майнінг криптовалют вимагатиме 45.8 Twh енергії на рік. Без сумніву, ця цифра свідчить про те, що майнінг криптовалют це енерговитратне заняття. Тим не менш, вивчаючи ринкові стимули, джерела енергії, які живлять майнінгове обладнання, і нові ринкові практики надає контекст для цього питання, що користується популярністю.
Запит на Дешеву, Чисту Енергетику
Майнінг Біткоїна не тільки вимагає дешевої, відновлюваної енергії, але також активно покращує існуючу систему генерації енергії як відновлювану так і не відновлювану. І справді, зростаючий тренд у Північноамериканському біткоін майнінгу це спроба споживання спалюваного на родовищах газу для забезпечення криптовалютних ферм. Споживання таким чином одного з найсильніших забруднювачів – багатого метаном газу, – без додаткового видобутку, знижує викиди одного з найбільших джерел метану в атмосфері, надаючи водночас майнерам біткоїну недороге джерело енергії.
Стратегія використання надлишкового видобутого газу для майнінгу Біткоіна може також призвести до ще більшого зменшення забруднень. Так як енергія може бути спожита прямо на місці відразу після видобутку, за допомогою методів інкапсуляції. Далі, переміщення енергії досить складно, і біткоін гратиме роль джерела попиту. Де виробники енергії, що оновлюється, можуть стикатися з появою надлишків, майнінг біткоїну може використовуватися для споживання зайвої енергії. Таким чином, забезпечення зменшення забруднення, водночас надаючи вигоди виробникам відновлюваної енергії.
Майнери криптовалют ринковим способом простимульовані використовувати найдешевшу електрику, яку вони зможуть знайти. Певний відсоток прибутку майнерів витрачається на електрику та коливається залежно від випадку. Безсумнівно, зараз це досить витратна стаття — деякі майнери виплачують за електрику 60% від усього прибутку. Цей відсоток буде різним залежно від ціни біткоїну, а головна мета майнера, яку він переслідує задля збільшення прибутку — зменшити собівартість видобутку. На практиці, це означає знаходження та використання найдешевшої доступної електромережі.
Надихає, як мотивація майнерів гнатися за прибутком і найдешевшими джерелами енергії неминуче призводить їх до використання електрики з відновлюваних джерел. Електрика від сонячних батарей, геотермальна енергія, а також вітряна вже зараз за середньою вартістю дешевша, ніж найефективніше і не відновлюване джерело — цикл видобутку газу.
Справді, витрати від видобутку електрики із сонячних батарей протягом останніх 10 років значно зменшилися — мінус 92% для сонячних джерел. Агентство Інформаційної Енергетики США очікує, що цей тренд посилюватиметься у найближчі 20 років. У міру того, як відновлювані джерела енергії продовжують ставати дешевшими для кінцевих користувачів, ринкові сили природним чином залучатимуть майнерів до розташування операцій поблизу від відновлюваних джерел енергії. У міру того, як запит на відновлювану енергію зростатиме протягом наступних 10 років, сьогодні, географічне розташування та наявні дані щодо споживаної майнінгом енергії, будуть все ясніше показувати, що криптовалюти стають доказом необхідності дешевої та відновлюваної енергії серед майнерів, що присутні сьогодні в індустрії.
Географія та Енергетичний Комплекс Криптовалютного Майнінгу
Існує велика концентрація майнерів Біткоїну у Китаї, Ісландії, Швеції, Норвегії, Грузії, Атлантиці, Квебеку та північній частині штату Нью Йорк. Ці регіони сповнені чудових місць для видобутку відновлюваної енергії. Майнінг у Китаї пропонує цікавий приклад вивчення економічних стимулів у промисловості. Понад дві третини всієї електрики в Китаї генерується з вугілля, але близько 80% біткоін майнінгу в Китаї відбувається в провінції Сичуань, регіоні, в якому розташовано найбільше гідроелектростанцій у країні. Насправді, згідно з Міжнародним Енергетичним Агентством, “ці майнінгові ферми можливо споживають надлишки в деяких із регіонів, використовуючи відновлювані джерела, які в іншому випадку не використовувалися б, з урахуванням проблеми з’єднання цих багатих вітряних та водних джерел енергії зі споживачами на узбережжі”.
Інші регіони, в яких географічно сконцентрувався майнінг, так само багаті джерелами відновлюваної енергії: Ісландія (на 100 відсотків відновлювана енергія), Квебек (99.8%), Британська Колумбія (98.4%), Норвегія (98%), та Грузія (82%).
“Майнери голосують своїми ногами”, що показує їхнє прагнення до дешевої електрики, яка вже підштовхнула їх до пошуку та використання нових типів енергії.
Недавні вивчення Енергетичного Комплексу індустрії Біткоїн майнінгу показують, що він скоріше є винятком із правил, якщо справа стосується використання відновлюваної енергії. Проте, опублікована на тему статистика дуже відрізняється. У звіті, опублікованому Coinshares, автори Крістофер Бендіксен і Самюель Гіббонс пояснюють, що “наш поточний приблизний відсоток оновлюваної енергії в біткоін майнінгу – 74.1%, це в 4 рази більше в порівнянні з процентним ступенем використання такої енергії іншими енергомережами на планеті”.
Менш оптимістичний аналіз від Кембриджського Університету доводить, що приблизно 28% майнерів (як великих, так і дрібних) скористалися зеленими джерелами. Це все ще досить багато, порівняно з середніми значеннями інших індустрій. В індустрії перевізок, наприклад, відновлювана енергія займає лише 3.4% загальної кількості енергії, що поставляється. (Обчислення енергокомплексних рішень, які використовуються для майнінгу біткоїну, справа важка. Ось тут є порівняння методологій, прийнятих для проведення такого типу досліджень).
Обчислювальна Ефективність = Енерго Ефективність
Майнери звичайно можуть знижувати вартість видобутку та зменшувати негативний вплив на навколишнє середовище за допомогою відновлюваних джерел енергії, але також вони можуть зменшувати споживання енергії та витрати використовуючи найефективніші на сьогодні обчислювальні потужності. Між 2009 та 2020, майнінгове обладнання пройшло чотири основні ітерації, які значно покращили енергоефективність обладнання. У 2009 стандартний процесор був на озброєнні майнерів, що підтримували мережу Біткоіна. Через рік, майнери біткоїну почали використовувати потужніші процесори — графічні. У 2011 році, FPGA залізо було основним вибором майнерів.
А ще через рік майнери почали впроваджувати ASIC-чіпи. Згідно з Міжнародним Енергетичним Агентством, “сучасні ASIC чіпи більш потужні і більш енергоефективні – вони в близько 50 мільйонів разів потужніший (H/s), і в мільйон разів більш енергоефективні (H/J), в майнінгу біткоїну, ніж процесори з 2009 року” . У міру того, як індустрія продовжує своє зростання і прогрес, ви можете тільки припускати, куди приведе це прагнення енергоефективності, сподіваємося, що до успіху. Процес майнінгу сьогодні ще розвивається, але промисловість вже бачить що є постійний запит на енергію і ефективні щодо обчислень проекти.
Висновок
Поки майнінг криптовалют є енерговитратною справою, він зовсім не обов’язково шкодить навколишньому середовищу. Насправді, Енергетичний Комплекс крипто-майнінгової індустрії може займати лідируючі місця серед інших індустрій споживання енергії. Згідно з Університетом Кембридж, “дані показує що навіть у найжахливішому сценарії, тобто за умови майнінгу лише з використанням вугілля, забруднення від видобутку Біткоїна зараз перебуває значно нижче за небезпечні рівні.”
Крім того, варто зауважити, що майнінг біткоїну є легкою мішенню для критиків використання енергії, тому що це одна з небагатьох галузей, де течія та використання енергії можна відносно точно виміряти та простежити.
Немає точних даних щодо використання енергії, але їх можна досить легко обчислити за допомогою публічно доступних даних хешрейту мережі Біткоїн та енергоспоживання. На відміну від інших енерговитратних індустрій, де споживання та змішування енергій не можна точно відстежити, а де можна — це досить далеко від публічних очей, у біткоін майнінгу через його глобальний вплив та відкритість мережі, підрахувати цифри стає легко через невідємну прозорість.
За матеріалами: https://blockchainassoc.medium.com/contextualizing-the-debate-an-examination-of-the-energy-consumption-of-cryptocurrency-mining-94b4d16598ce