比特幣:比特幣碳排放總價值 34 億元，相當于塞爾維亞和黑山

原文標題：《BitcoinEnergyConsumptionIndex》

原文來源：Digiconomist

原文編譯：律動0x49

近期，比特幣在能源消耗以及碳排放的議題上引起了國內外廣泛的關注。持有超過10億美元的特斯拉CEO埃隆·馬斯克也在近期表示，當礦工使用超過50%的清潔能源進行挖礦時，特斯拉將恢復允許使用比特幣進行交易。

在現今國際環境下，碳排放，對于特斯拉和比特幣都無比重要。2020全年，特斯拉凈利潤7.21億美元，而其僅僅通過出售碳排放積分便獲利15.8億美元。

此前最大的加密衍生品交易平臺之一BitMEX宣布，用戶每支付1美元的費用將捐贈至少0.0026美元用于抵消碳足跡。而交易平臺FTX表示，碳補償并不是解決有關加密貨幣環境足跡的唯一辦法，但這是一個良好的開端。

7月16日，中國碳排放權交易在上海環境能源交易所正式啟動，首筆撮合價格為每噸52.78元，總共成交16萬噸，交易額為790萬元。這也標志著中國開啟了碳交易的第一步。

外媒：歐盟立法者正尋求限制銀行的比特幣持有量:8月17日消息，據歐盟于今日公布的金融服務法擬議修正案顯示，接觸比特幣等加密貨幣的歐盟銀行將面臨持有量上限和高額資本要求。該修正案計劃由綠黨議員 Ville Niinist? 提出，其中表示比特幣等被加密貨幣認為是波動性過大或風險過大的資產，統稱為第 2 類資產，將獲得最謹慎的評級。而 1 類加密資產（包括穩定幣和使用分布式賬本技術的證券）被認為比 2 類風險更低，將獲得更靈活的資本要求并且沒有上限。（Coindesk）[2022/8/18 12:32:25]

根據聯合國環境規劃署2019年發布的報告顯示，預計全球截止至2030年的碳排放量為560億噸二氧化碳當量，這可能導致全球升溫超過1.5°C。如果將排放量降低至250億噸當量以下，那么還有機會能夠將全球變暖限制在1.5°C內。

為此，了解比特幣挖礦所產生的碳排放便顯得十分重要。當然，新技術并非都是完美的，正如比特幣對環境造成的巨大影響一樣，致力于揭示數字變革浪潮帶來意外后果的平臺Digiconomist于近期發表了一篇文章用于探討比特幣的可持續性與碳排放，律動BlockBeats原文翻譯如下：

聲音 | CSW：比特幣不會繼續飆漲；不在乎人們是否相信自己是中本聰:在圣誕節采訪中，CSW預測比特幣不會繼續升值。John McAfee此前曾表示，到2020年12月31日，比特幣將飆升至100萬美元。然而，CSW認為這樣的預測是荒謬的，他聲稱全球沒有足夠的資金將比特幣價格推到那么高。“比特幣不會一直升值。沒有百萬美元的比特幣。那是龐氏騙局。”他將Tether與之前比特幣的價格飆升聯系起來，同時預測，如果領先的穩定幣發行商不再推高價格，BTC不會升值。如果比特幣真的達到2萬、4萬、5萬甚至10萬美元這些水平，他表示肯定有人會為此入獄。此外，CSW聲稱他不在乎人們是否相信他是中本聰。“這與信仰無關。我不想讓你相信我。我不想要宗教。”（U.Today）[2019/12/26]

比特幣消耗能源

最低消耗能源量根據比特幣全網算力進行計算，2019年2月13日前的數據統一使用功耗為1500瓦的螞蟻礦機S9進行計算。2019年2月13日-2019年11月7日，統一使用螞蟻礦機S15進行計算。2019年11月7日之后使用螞蟻礦機S17e、2020年10月31日之后使用螞蟻礦機S19Pro進行計算。

動態 | 比特幣鏈上出現3022.88 BTC大額轉賬，約合2230 萬美元:據Tokenview大額轉賬實時監控，比特幣鏈上于今日16:41發生一筆3022.88 BTC的大額轉賬，約合2230 萬美元。1Hrz開頭的地址向1KYW和1LFg開頭的地址分別轉賬22.88和3000BTC。交易哈希- 48e4ad9216349648d03a29e0684cc851038608c577da30a4cbc2b3d2d4816771。[2019/12/24]

單一比特幣碳足跡

目前，比特幣的碳足跡年化總額為6,444萬噸，相當于塞爾維亞和黑山的碳足跡；消耗電量年化總量為135.66太瓦時，相當于1356.6億度電，相當于瑞典的耗電量；同時，還產生了6,350噸電子垃圾。如果按照上海環境能源交易所的每噸52.78元計算，那么比特幣碳足跡年化總額約價值34億元。

單個比特幣的碳足跡年化總額為817.02千克，相當于使用VISA銀行卡交易181萬次或觀看13萬個小時的在線視頻；消耗電量年化總量為1720千瓦時，相當于一個普通美國家庭58天的用電量；同時，還產生了80.5g電子垃圾。

分析 | 研究報告：比特幣對其他學科學術研究產生全面影響:據AMBCrypto報道，研究人員馬克·霍盧布(Mark Holub)和杰基·約翰遜(Jackie Johnson)進行了一項名為“繪制比特幣對學術研究的影響”的綜合研究;他們調查了2011年至2016年間被引用的1260篇關于比特幣的文獻樣本，揭示了比特幣的多學科影響。為了證明比特幣的“多學科影響”，他們對樣本進行了分類和繪制，其中43%的樣本是從期刊出版物中提取的，而在過去六年里，發表和未發表的文章都占了近25%。該研究表明，以高科技為基礎的報道可以歸因于大量的論文發表，解釋了數字貨幣和它賴以發展的技術。比特幣的經濟相關性也被記錄為最廣泛研究之一，主要集中在比特幣在支付系統、貨幣系統、貨幣政策或治理方面的影響。這項研究不僅反映了比特幣對其他學科的全面影響，還暗示了比特幣越來越受歡迎。[2019/6/17]

論比特幣的可持續性

由于比特幣挖礦正不斷為礦工提供穩定的收入來源，因此礦工愿意購買礦機并通過消耗電力的方式參與到這場游戲。這導致比特幣網絡總算力以及耗能不斷創新高。如果比特幣是一個國家，那么其消耗的能源在全球排名處于28位。

動態 | 委內瑞拉2018年P2P比特幣交易超過加拿大和印度:根據數據科學家Matt Ahlborg的說法，委內瑞拉在2018年進行的比特幣交易比加拿大，印度和澳大利亞的交易更多，交易額高達2.35億美元。[2019/2/9]

當然，消耗大量的能源可能并非比特幣最大的問題。比特幣網絡中大多數進行挖礦的礦機設備處于嚴重依賴煤電的地區可能才是比特幣最大的問題。

清潔能源占比特幣挖礦消耗能源比例依舊較低

近幾年，如何確定比特幣網絡的碳影響一直是一件難題。因為不僅僅需要知道比特幣網絡的耗電量還需要知道這些電的來源。

通過比特幣礦工的位置了解電力來源是一種方法。當然，確定比特幣礦工的位置也并非一件易事。

最初，就像大家都知道的，比特幣礦工主要位于中國，由于中國電網的平均排放系數為700gCO2/kWh。通過該系數，可以估算出用于比特幣挖礦的電力的碳強度。假設，70%的比特幣挖礦發生在中國，并且其中30%使用清潔能源，那么加權平均碳強度為490gCO2eq/kWh。

后來，在GarrickHileman和MichelRauchs于2017年進行的全球加密貨幣基準研究中，有了更細化的信息。在這項研究中，他們確認了約占比特幣網絡一半算力的設備總消耗能源的下限約為232兆瓦。位于中國的挖礦設備占其中的一半，消耗能源下限約為111兆瓦。

GarrickHileman和MichelRauchs調查后的挖礦設備的能源消耗明細如下圖所示。通過對應各個國家電網的碳排放系數，計算得出比特幣網絡的加權平均碳強度為475gCO2eq/kWh。

39%的能源消耗來自可再生能源

有用戶表示，有些國家的特定地區可能提供碳強度較低的能源。2018年，Coinshares表示，中國的大部分礦機都位于四川，并使用廉價的水電挖礦。然而，隨后的研究無法支持這一說法。面對這一情況，Coinshares論文的主要作者承認「犯錯」。

具體而言，雖然四川雨季的發電量是旱季的三倍，但是水電并非持續產生。水力發電的波動導致礦工只能在有限的時間中利用廉價的水電。

在2019年一項由ChristianStoll等人進行關于比特幣碳足跡的研究中，引入了根據IP地址對礦工進行定位，以考慮地區差異對整個比特幣網絡進行加權平均碳強度計算，得出的值為480-500，與上文的475相差較小。

同樣，使用類似的方法，劍橋大學于2020年提供了一個關于比特幣礦工隨時間推移的位置變化圖。通過位置數據以及不同電網的碳強度填充不同顏色，可以得到如下圖所示的旱季挖礦活動各地區占比。因此，按年計算，可再生能源對比特幣網絡的貢獻占比依然很低。根據劍橋大學2020年的采訪，礦工表示大約39%的能源消耗來自可再生能源。

比特幣和VISA、黃金誰消耗更多能源？

為了更好衡量比特幣網絡能源的消耗量，可以使用VISA作為參照物。2019年，VISA一共處理了1,383億筆交易。VISA表示，在全球范圍內的運營活動一共消耗了74萬千兆焦耳。這意味著VISA消耗的能源相當于19,304個美國家庭的消耗量。經過計算，每筆VISA交易的碳足跡為0.45gCO2eq。

這些數據說明，目前比特幣和VISA還有很大的差距，每筆比特幣交易的能源密集度都高于VISA。并且，兩者碳足跡的差距更是相差甚遠。

當然，VISA并不能完全代表全球金融系統。但是，即使與常規金融系統中的非現金交易相比，比特幣交易都需要消耗更多的能源。

如果換一個視角，將比特幣視為「數字黃金」的話，那么可以比較比特幣挖礦與黃金挖礦。目前，每年大約開采3,531噸黃金，排放約8,100萬噸CO2。不過，這一類型的比較存在一定的缺陷，如黃金開采可以暫停而比特幣挖礦不能暫停。

有限的擴展性導致極端的碳足跡

每筆比特幣交易產生夸張碳排放的主要原因在于底層區塊鏈不僅建立在耗能算法上，在交易處理能力方面也極其有限。在樂觀情況下，比特幣每年可以處理約2.2億筆交易。而全球金融系統每年處理超過7,000億次支付，VISA一類的支付提供商每秒可以處理超過65,000次交易。由于交易處理速度的限制，比特幣無法實現任何形式的被主流所采用并作為全球貨幣或支付系統。

對于比特幣而言，可拓展性問題也沒有真正的解決方案。部分數字貨幣的支持者認為，閃電網絡等Layer2解決方案有助于擴大比特幣的規模，然而這種解決方案明顯與不可能大規模轉賬相矛盾。為了將資金轉移到閃電網絡中，必須先在主網上進行資金交易。按照目前的網絡性能，比特幣網絡需要35年的時間才能為地球上的77億人每人進行一筆交易。到目前為止，解決比特幣可拓展性問題唯一的實際辦法是利用可信的第三方進行內部處理交易，而非使用比特幣區塊鏈。然而這一不過是重復造輪子而已。

PoW是第一個證明自己成功的公司算法，但他并不是唯一的算法。近些年，更加節能的算法如PoS一直在發展。與PoW相比，PoS所消耗的能源可以忽略不計。據估計，如果比特幣切換到PoS相比目前的PoW可以節省99.95%的能源消耗。

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