能源区块链研究 | 比特币挖矿耗电大，引发人类担忧：加密货币需要大量能源才能运行

比特币挖矿耗电量大引发人类担忧：加密货币运行需要大量能源

特斯拉首席执行官埃隆·马斯克 (Elon Musk) 宣布特斯拉将不再接受比特币购买汽车的消息震惊了加密货币市场。

马斯克于 5 月 13 日在推特上表示，该决定背后的原因是增加使用煤炭等化石燃料来生产采矿所需的电力。这条推文发布后，比特币价格下跌了 14%，并且一直在下跌。

比特币、以太坊、狗狗币和其他流行的加密货币今年都创下历史新高，引发了人们对开采它们所需能源的担忧。比特币采矿设备每天 24 小时运行，消耗的电力比整个阿根廷还要多。

随着加密货币采矿能源成本的上升，碳和废物排放量也在上升，加剧了气候危机。

需要明确的是，尽管我对加密货币充满信心，但它并没有推动化石燃料（尤其是煤炭）的使用大幅增加。

— 埃隆·马斯克 (@elonmusk)，2021-05-13

以下是有关加密货币挖掘及其能源使用的详细信息。

什么是加密货币挖矿？

当进行比特币交易时比特币耗电是什么意思，世界各地的计算机竞相完成计算，为该比特币创建一个 64 位十六进制数或哈希值。该哈希值进入公共分类账，允许任何人确认使用该特定比特币进行的交易。第一个解决计算问题的矿工将获得 6.2 个比特币，按当前价格计算约为 22.50,000 美元。

其他加密货币也使用了类似的挖掘技术，这有助于提高整体能源使用率。

什么是加密货币挖矿设备？

加密货币挖矿设备是具有多个图形处理单元 (GPU) 或显卡的裸机，而不是单卡设备。设备通常使用来自 Nvidia 和 Supermicro 的强大图形处理器来执行计算，同时还需要高功率电源。挖矿的普及导致显卡短缺。

为什么加密货币挖矿会消耗这么多能源？

首先，矿机的显卡24小时不间断工作，远高于上网的耗电量。一台配备 3 个图形处理器的设备在运行时可以消耗 1000 瓦以上的功率，这相当于打开一台中型窗式空调。

加密货币挖矿公司可以在一个地方放置数百甚至数千台矿机，哈萨克斯坦的一个挖矿中心拥有 50,000 台矿机。

这些设备不仅消耗电力，还会产生热量。设备越多，热量越高。为了防止设备熔化，需要一些冷却设施来保持温度。许多采矿设备都有多个内置电脑风扇。但是，如果一个空间有多个设备，空间会很快变热，迫切需要外部冷却。

小型操作（如个人操作）只需一个普通的垂直风扇即可解决。然而，采矿中心需要更多的冷却设施，这反过来又消耗更多的电力。

挖矿消耗多少能源？

Digiconomist 的比特币能源消耗指数估计，完成一笔比特币交易需要 1,544 千瓦时的电力，相当于美国普通家庭约 53 天的用电量。

在货币方面，美国每千瓦时的平均电费为 13 美分，这意味着每笔比特币交易将产生超过 200 美元的能源账单。

剑桥大学 2 月份的一项分析表明，比特币挖矿消耗的能源比阿根廷多。其中，加密货币挖矿的耗电量为121.36太瓦时，可跻身耗能前30位国家之列。

为什么高能耗对环境有害？

化石燃料占美国能源结构的 60% 以上，其中天然气占多数，煤炭占少数。来自化石燃料的二氧化碳被释放到大气中并吸收来自太阳的热量，从而产生温室效应。

由于采矿设备消耗更多能源，附近的发电厂必须生产更多电力来补偿，从而增加使用更多化石燃料的可能性。蒙大拿州、纽约州和肯塔基州等燃煤电厂苦苦挣扎的州正试图通过吸引加密货币矿业公司来获利。

正在采取哪些措施来解决这一能源问题？

到目前为止，还没有采取多少措施。剑桥大学第三次全球加密资产基准研究发现，70% 的矿工根据每日的奖励金额来决定他们开采的币种，而能源消耗仅占他们选择的 30%。

然而，可再生能源的廉价获取吸引了加密货币矿工。马斯克说，他在 5 月与承诺使用可再生能源的北美矿工进行了交谈。之后，他在 6 月 13 日发推文称，如果矿工能够合理使用清洁能源（大约 50%），特斯拉将再次允许比特币交易。

然而，这个数据是不准确的，因为特斯拉只出售了其持有的大约 10% 的比特币，以确认比特币可以在不改变市场的情况下轻松清算。

当确认矿工合理（约 50%）使用清洁能源且未来有积极趋势时，特斯拉将恢复允许比特币交易。

——埃隆·马斯克（@elonmusk），2021-06-13

以太坊是仅次于比特币的第二大最受欢迎的区块链，其运营商正在采取措施改变其矿工消耗的能源量。Ethereum2.0 是今年或明年完成的升级。

不是试图解决计算问题（称为工作量证明），而是随机选择计算机为区块链创建块，并且未选择的计算机将用于验证创建的块。

为了确保矿工尽自己的一份力量，每个矿工必须在一个名为 Proof-of-Stake 的协议中质押 32 个以太币（又名 Ether），相当于 8.50,000 美元。这种变化减少了开采以太坊所需的能量。

哪种加密货币比比特币更节能？

随着更多（超过 10,000 种）加密货币使用 Ethereum2.0 将过渡到的权益证明协议，功耗会降低。例如，Cardano 使用其权益证明协议每年消耗 6 吉瓦时。

从这个角度来看，卡尔达诺的能源使用量比南太平洋岛国纽埃少 1.5 吉瓦时（人口 1620） 一年消耗 1.5 吉瓦时的电力）。相比之下，比特币每年使用 126.09 太瓦时的电力，相当于拥有 2.25 亿人口的国家巴基斯坦的年能源消耗量。

在马斯克 5 月 13 日的推文之后，卡尔达诺创下历史新高，因为它被视为比特币的环保替代品。5 月 16 日，它的价格达到了 2.$47 的最高点，但此后一直下跌比特币耗电是什么意思，目前为 1.$57。