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人们普遍认为比特币正在加速气候危机。

普遍的论点是比特币使用大量能源,这必然意味着更多的碳排放,因此它正在破坏气候。当然,批评者似乎也对比特币本身感到愤怒,认为它除了为 Reddit memelords 和“自由主义书呆子”提供便利之外并没有做任何有用的事情。 对于这些批评者来说,比特币是一个完全无用的退化系统,它将如果我们现在不停止,最终将在 18 个月内消耗掉地球上的所有能源。

虽然这种宿命论的预测可能会成功地在 Twitter 上赢得影响力,但幸运的是,这与事实相去甚远。难以置信的远。事实上,如果我可以做一些自己的影响力追逐:比特币将破坏气候的预测与比特币可能做的事情完全相反。

比特币挖矿对气候

比特币将拯救我们的地球。

读完本读物,您将了解比特币如何使用能源来验证交易,以及这如何为整个全球能源网络(而不仅仅是比特币系统)推动更高效的能源使用和更低的排放。

为什么比特币需要能源?

这是让很多人感到困惑的第一部分,因为比特币是一种没有类似物的新型货币技术。重要的是,比特币不是 Visa 或 PayPal——它把能源用于不同的目的。

比特币需要能源来保护交易历史。比特币的接收者可以合理地相信他们收到的比特币确实是他们的,因为矿工消耗了能源,因此产生了不可避免的现实世界成本,以便将该交易放入一个交易块中并将其连接到“区块链” 。” 我们将这种对交易完成的有力保证称为“确定性”。

如果你去掉那些能量消耗,就不会产生与改变交易相关的成本。最初的发件人可以稍后决定更改他们的交易,以便它指向另一个钱包而不是您的钱包。噗!现在你从来没有得到报酬,或者钱可能同时在两个地方。这在货币或支付系统中是行不通的。这个复制粘贴的小问题在书呆子圈子里被称为“双花问题”。比特币是唯一一个无需可信第三方即可大规模解决此问题的系统,而能源使用是该解决方案的关键组成部分。

比特币消耗的能量越多,保护链的成本就越高。更高的安全性意味着对交易历史的“攻击”成本更高——如此昂贵以至于双花不经济或完全不可能。交易后为保护链而产生的成本越多,交易就越“最终”。

> 更多的能源消耗 = 更高的安全性。

许多批评者认为,与 Visa 支付相比,每笔交易的比特币能源消耗证明了比特币网络的低效率。这是基于我们的假设,即“交易”总是很小的事情——比如买一杯咖啡。然而,“交易”也可以是一组这些较小的交易——一个“批次”——这样在像比特币或 Fedwire 这样的支付系统上的一个“交易”实际上可以代表数百万次咖啡购买。

比特币的能源使用的批评者还错过的关键点,为什么比特币使用能源。比特币不仅仅是一种支付系统——它还是一种全新的稀缺、可分割、便携的商品——也就是货币

> 比特币消耗能源主要是为了确保比特币的稀缺性和在没有可信第三方的情况下交易的最终性

其他货币体系,如美元,通过信任实现稀缺性和最终性——货币的关键属性。你我都需要相信政治家和银行家是货币体系的好管家。我们赋予他们凭空创造货币的权力,他们有能力逆转或阻止交易。这些守门人中的大多数也不是民选官员——他们是中央银行和商业银行的主席和雇员。他们创造新的资金并按照他们认为合适的方式进行分配。每当政府向中央银行出售债券或银行发放贷款时,就会创造新的资金——这经常发生。尤其是2020年。

2020 年印制的美元大约是当年美元历史上的 3.5 倍。 资料来源:美联储经济数据库。

2020 年印制的美元大约是当年美元历史上的 3.5 倍。资料来源:美联储经济数据库

在这个时代,信任这些看门人精英似乎并不奏效。事实上,在任何过分相信中央计划者的大型系统中,这种方法并没有持续多久。

比特币用一套编码规则和能源使用取代了带有偏见、盲点和恶意的人,从而使货币体系更加公平。在管理货币体系方面,我们现在可以实现“不能作恶”,而不是谷歌的“不作恶”信条。无论种族、信仰、财富或社会地位如何,物理定律都适用于每个人——这些规则适用于比特币。

你可能仍然认为比特币无关紧要——它只是 Reddit 居民的一个愚蠢的赌场。没关系!争论这不是这篇文章的目的——我有很多其他材料可以解释为什么比特币很重要。但正如您在下一节之后会看到的,即使是愚蠢的赌场也能拯救地球。

更多的比特币能源消耗有助于还是损害气候?

现在我们首先了解了为什么比特币需要能源,我们需要解决比特币的能源消耗是否有助于或损害气候的问题。许多比特币批评者喜欢玩弄你的假设,即更多的能源使用对环境绝对有害,但这忽略了能源生产和消费方式的许多细微差别。

为了解决比特币对气候影响的问题,我们首先需要将比特币挖矿理解为一项业务以及矿工对能源的需求。我在 2018 年花了大约 6 个月的时间来制定商业计划、运行财务模型、访问潜在的采矿地点并为美国的 10 兆瓦采矿设施筹款,所以我在这方面的经验有限。

如果您还记得Econ 101 课程中的“完全竞争”概念,那么比特币是世界上见过的最“完全竞争”的市场。要获得超越任何其他矿工的优势或优势非常困难,因为挖矿的组件非常简单——强大的计算机和廉价的能源。比特币协议不关心矿业公司的品牌或标志,它不提供任何一个矿工可以提供而其他矿工不能提供的差异化。

资料来源:埃文·贝勒斯

矿工之间的竞争不断削弱任何矿工可以赚取的利润。只要矿工能找到足够便宜的能源以低于市场价格铸造比特币,他们就有动力开办矿场。当比特币价格迅速上涨时,这意味着更多的能源变得有利可图,以吸引矿工——直到新的采矿业务“吸收”这种超额利润。这意味着矿工总是被迫要么祈求更高的比特币价格,要么提升其挖矿设备的效率,要么寻找更便宜的能源。

为更高的价格祈祷

比特币不听祈祷,任何交易过它的人都知道——所以祈祷价格上涨并不是一个非常可靠的解决方案。此外,不断上涨的比特币价格会激励新老矿工扩大业务并增加他们生产的“哈希”(比特币挖矿游戏中的猜测)。这反过来又导致难度再次上升。

提升挖矿硬件效率

更高效的挖矿硬件每隔几年才会出现一次,并且由于物理定律使得在芯片上安装更多处理能力变得更加困难,改进速度正在放缓。半导体公司多年来一直注意到摩尔定律正在放缓,这意味着将芯片上的晶体管数量增加一倍需要更长的时间。如今,开发和生产更高效的挖矿芯片的成本非常高,需要多年的研发和数百万美元才能与台湾台积电等主要半导体制造商一起测试和“流片”新芯片。

冷却设备(即风扇)也会消耗大量电力,因此更高效的冷却解决方案可以提高整体采矿效率——但这种改进也有上限。稍后我们将扩展冷却的作用。 

将采矿计算机浸入矿物油中可以提高效率,因为与空气相比,油带走热量的能力有所提高。 资料来源:CoinDesk。

将采矿计算机浸入矿物油中可以提高效率,因为与空气相比,油带走热量的能力有所提高。

更高效的硬件和更高效的冷却解决方案都可以将相同的电量转化为更多的哈希值,这与普遍的批评相反,即只有“最耗电的计算机才能获利”。它是最耗电的计算机,但却能赚取最大的利润。

寻找更便宜的电源

电力基本上是大规模矿工的唯一可变成本。当比特币协议开始挤压矿工的利润时,寻求更便宜的电力是唯一可以拯救矿工的事情。矿工可能会将他们的机器搬到一个电力更便宜的新地点,或者被迫关闭并将他们的机器出售给可以使用更便宜电力的其他人。无论哪种方式,盈利能力都会重新获得,并且用于保护网络的平均电力成本被推低。

> 采矿作业最重要的持续因素就是电力成本

这对气候变化和排放具有非常重要的影响,因为这意味着随着时间的推移,比特币采矿被迫寻找越来越便宜的能源。今天对比特币能源使用和气候影响的批评集中在估计比特币现有的电力使用上——尤其是在矿工利润率很高的牛市期间——而忽略了协议运作和能源技术发展所暗示的长期趋势。

值得庆幸的是,适合比特币开采的廉价能源越来越多地不在化石燃料中找到,而是在可再生能源、浪费和“搁浅”的能源中找到,我们将在接下来深入探讨。

比特币提高能源效率并促进可再生能源

人类的能源消耗与 GDP 和生活质量密切相关。虽然相关性不是因果关系,但很容易推断出更多的能源生产使我们能够为机器提供更多的繁重劳动,为我们提供食物、住所、衣服和其他物质享受。这至少为我们提供了改善生活质量的机会,即使只是在物质方面。

然而,能源生产可能会以污染或当地和全球生态系统变化的形式产生不良后果,这已经不是什么秘密了。了解了我们对比特币采矿动态的了解,我们可以了解比特币可能寻求的能源类型及其对环境的影响?

更便宜的可再生能源

现在我们明白了为什么比特币网络总是会随着时间的推移寻求更便宜的能源,我们需要按来源查看能源成本。投资银行 Lazard 每年都会按来源分析能源成本,这被广泛认为是行业基准。其 2020 年报告中的数据如下: 

公用事业规模的太阳能、地热和风能与无补贴的核能和煤炭等传统燃料相当或更便宜。 来源。

公用事业规模的太阳能、地热和风能与无补贴的核能和煤炭等传统燃料相当或更便宜。

值得庆幸的是,可再生能源在工业规模上与传统电源相当或更便宜。这在全球大多数地方都适用,而且趋势越来越强。这意味着随着时间的推移,比特币矿工必然会寻求可再生能源,尤其是产能过剩或生产过剩导致价格更低。采矿还为可再生能源开发商提供了另一个潜在的收入来源,有助于推动各种可再生能源的学习曲线取得进展,并加速进一步降低成本。

采矿效率-march-1

浪费能源

除了寻求廉价的可再生能源外,比特币挖矿硬件相对于其他电力消费者(例如您的家或您居住的城市!)的便携性意味着它可以利用原本会被浪费的电力。

当前浪费能源的一个例子是燃烧的天然气。不幸的是,我们仍然需要用石油为我们的汽车和飞机提供动力,直到埃隆·马斯克能够创造出自动驾驶特斯拉吊舱的蜂巢思维。鉴于此,寻找石油的勘探者在偏远地区钻探时经常会接触到天然气。石油价格昂贵,将其装在卡车上并将其从这些偏远地区运到提炼石油并泵入汽车的地方是有利可图的,但从这些地方运输天然气通常在经济上不可行。公司可以将气体释放到大气中,也可以将其烧掉(“燃烧”)——这是政府通常要求他们做的,以限制对环境的影响。

在宁静的日落上燃烧的气体。 来源。

在宁静的日落上燃烧的气体

这种天然气既被搁浅——离能源消费者太远而无法使用——又被浪费了——因为一旦钻头撞到它就无法储存。这种气体对于击中它的司钻来说是一种负担,因为它不会产生任何收入,而且实际上要花费他们金钱来安全地燃烧它。

然而,比特币开采将燃烧的天然气变成了机会。钻井人员可以使用气体发生器为便携式比特币矿机供电,而不是简单地烧掉天然气,将以前在偏远油井浪费的能源转化为比特币。这些钻探者甚至不需要关心比特币来发现它有用——他们可以立即出售他们的比特币,以从他们以前不得不燃烧的天然气中获得收入。公司如上行数据克鲁索能源千兆能源是开拓这一领域。

这种能源使用提高了比特币网络的安全性,而不会对环境造成任何额外的危害。事实上,此类采矿的部分收入可用于过滤燃烧后的废气,从而减少对环境的影响。

搁浅的能源

比特币矿是地球上最不依赖位置的能源消费者。因此,他们可以轻松使用远离当前人口中心的“搁浅”能源,例如洋流或沙漠太阳。这些能源要么在经济上根本不可行,要么有可能产生比附近现有消费者可能使用的更多的电力。比特币采矿提供了一种收入流,有助于引导资金开发这些搁浅的能源。一旦能源生产启动并运行,这些廉价的电力来源可能会吸引其他电力消费者——比如数据中心、工厂,甚至人们——靠近它们。

远离人口中心的丰富能源,如海上风能,是比特币挖矿的有吸引力的选择。 资料来源:时报。

远离人口中心的丰富能源,如海上风能,是比特币挖矿的有吸引力的选择。资料来源:《泰晤士报》

对于许多矿工来说,他们电力成本的很大一部分用于简单地冷却他们的机器。然而,只要将矿工置于非常寒冷的气候中,就可以显着降低这种冷却成本,这些气候通常远离人口中心,并且可能拥有过多的可再生能源,这些能源“搁浅”,距离足够的消耗量太远,无法与生产相匹配。比特币技术和矿业公司 BitFury 很好地利用了这种因素的融合。

> “'世界各地的许多数据中心有 30% 到 40% 的电力成本用于冷却,”BitFury 的首席执行官 Valery Vavilov 解释说。“这不是我们冰岛数据中心的问题。”  -“为什么最大的比特币矿场在中国,”Spectrum,2017 年

冰岛的能源生产结构?几乎 100% 的可再生能源——估计 73% 来自水电,27% 来自地热。冰岛以拥有比当地消耗更多的能源而闻名,这为铝冶炼等能源密集型行业带来了巨大的好处。

另一个例子是俄罗斯诺里尔斯克的一家大型采矿设施。这座拥有 180,000 人口的城市将大量能源资源用于生产镍,但该地区寒冷的气温和过剩的能源使其成为BitCluster 最新矿场的完美候选。

比特币协议的性质和采矿动态迫使矿工寻求越来越便宜的能源,这意味着利用可再生、浪费和搁浅的能源。比特币不是从你的汽车里取油或从你家取电,它正在提高发电效率,利用其他“搁浅”的能源,并帮助资助可再生能源技术的发展。

这些是早期

说了这么多与比特币相关的能源生产和消费,我们必须注意到比特币仍然是一项非常早期和新兴的技术。当头条新闻充斥着新的价格水平和嗡嗡声的矿机时,这可能很难说,但人们、公司和电力生产商仍在关注比特币。我们正在观察的演变不是一个 5 到 10 年的过程,而是一个 20 到 100 年的过程。过分关注今天或过去几年发生的事情是只见树木不见森林。 

比特币挖矿不是像电视或手机那样的消费技术——它是一种需要大量能源基础设施的工业技术,更类似于飞机、汽车和电话,需要安装新的物理基础设施(机场、道路、电话线) )。 来源。

比特币挖矿不是像电视或手机那样的消费技术——它是一种需要大量能源基础设施的工业技术,更类似于飞机、汽车和电话,需要安装新的物理基础设施(机场、道路、电话线) )。

能源生产是一项基础性、复杂性和根深蒂固的技术——它不会在一夜之间发生革命性的变化。当我们评估像比特币这样与能源相关的新技术的潜在影响时,我们必须考虑漫长的历史。

就比特币而言,新技术为能源生产商提供了一种全新的能源货币化方式,因此它将渗透到全球的每个能源生产基地。这将压低所有矿工的能源价格,提高能源效率,因为能源成本接近零(或低于零)的浪费、搁浅和可再生能源被用于为采矿设施供电。

拯救地球的赌场

比特币可能只是堕落赌徒的赌场,但这个赌场是世界各地生产的电力的最后购买者。能源市场上最后买家的存在的积极影响怎么强调都不为过。

随着比特币在世界范围内的传播,比特币挖矿将:

  1. 通过利用浪费的能源提高能源效率
  2. 资助探索“搁浅”(通常是可再生)电源
  3. 推动可再生能源的学习和采用曲线

这听起来比纸吸管要环保得多。

所以,环保主义者,如果你真的相信拯救我们的地球,请深入了解这项技术及其在能源市场中的作用。如果你更愿意以牺牲真正的影响为代价来追逐影响力,那么哭狼可能更容易。

非常感谢比特币的批评者、支持者和观察者,他们做了大量的研究、分析和分享,帮助我们更多地了解比特币能源利用并揭露误解。

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