مصرف آب بیت کوین: آیا این یک تهدید جدید زیست محیطی است؟

مطالعات جدید میزان مصرف آب بیت کوین (BTC) را با نتایج هشدار دهنده بررسی کرده است.

بیت‌کوین، بزرگترین رمزارز جهان، به دلیل ماهیت انرژی بر فرآیند استخراج آن، مدت‌هاست که برای تاثیرات زیست‌محیطی آن مورد بررسی قرار گرفته است.

بیت کوین از زمان راه اندازی آن در سال 2008 هرگز هک نشده است. امنیت گسترده آن، که توسط مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) ارائه می‌شود، ارزشی را برای ارز دیجیتال فراهم می‌کند. با این وجود، PoW انرژی بر است و به شدت به الگوریتم های رمزنگاری پیچیده که به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارند متکی است.

بر اساس مطالعه دانشگاه کمبریج، محبوبیت جهانی بیت کوین منجر به این شده است که مصرف انرژی شبکه آن تا 147.61 دسامبر به 7 تراوات ساعت در سال رسیده است که نزدیک به میانگین مصرف سالانه کشورهایی مانند اوکراین، لهستان و مالزی است.

مکانیسم اجماع PoW بیت کوین قبلاً به یک تضمین امنیتی تغییر ناپذیر تبدیل شده است، اما برخی آن را یک تهدید بزرگ زیست محیطی می دانند.

در حالی که به نظر می رسد بخش استخراج بیت کوین به طور مداوم به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر برای مقابله با این چالش ها تغییر می کند، مطالعات جدید اکنون به یک مشکل زیست محیطی دیگر اشاره می کند: مصرف بالای آب در استخراج کریپتو.

مطالب مرتبط: شبکه بیت کوین در معرض تهدید: NVD آسیب پذیری جدی کتیبه را برجسته می کند

تشنگی فزاینده استخراج بیت کوین برای آب

یک تحقیق اخیر با عنوان "ردپای آب رو به رشد بیت کوین" که توسط الکس دی وریس - تحلیلگر داده و محققی که در Vrije Universiteit Amsterdam و De Nederlandsche Bank (DNB) کار می کند - انجام شد - نشان داد که میزان مصرف آب بیت کوین می تواند به محیط زیست آسیب برساند.

فضای استخراج بیت کوین سالانه رشد کرده است و همچنان به نرخ های هش جدید در تمام دوران می رسد. انتظار می رود این روند با افزایش قیمت بیت کوین ادامه یابد.

مانند همه رایانه‌ها، خنک‌سازی برای دستگاه‌های ماینینگ برای عملکرد بهینه مهم است.

دکل های استخراج بیت کوین صدها ماشین دارند که در تلاش برای حل چالش های پیچیده ریاضی که PoW ارائه می دهد به دمای بسیار بالایی می رسند.

آب بیشتر برای سیستم های خنک کننده و سیستم های مرطوب کننده هوا استفاده می شود. علاوه بر این، آب ممکن است به طور غیر مستقیم برای تولید برق استفاده شود.

همانطور که مطالعه نشان می دهد:

ردپای آب بیت کوین در سال 2021 نسبت به سال 166 به میزان قابل توجهی 2020 درصد افزایش یافته است.

De Vries چالش های موجود در تعیین کمیت ردپای مستقیم آب را به دلیل اطلاعات عمومی محدود تأیید می کند. با این وجود، با ترکیب داده‌های موجود که مصرف آب غیرمستقیم و مستقیم را ترکیب می‌کند، او تخمین می‌زند که کل ردپای سالیانه آب برای استخراج‌کنندگان بیت‌کوین ایالات متحده ممکن است از 93 تا 120 گیگالیتر (GL) متغیر باشد که به معنای میانگین مصرف آب سالانه حدود 300,000 خانوار آمریکایی است. .

علاوه بر این، Riot Platforms، یکی از بزرگترین ماینرهای بیت کوین در سطح جهان، در حال ساخت یک مرکز استخراج جدید واقع در تگزاس است که طبق گفته د وریز، کل ردپای آب را به 121.2-147.8 GL افزایش می دهد.

بر اساس تمام داده‌های جمع‌آوری‌شده، دو وریز به بی‌بی‌سی گفت که هر تراکنش بیت‌کوین به طور متوسط ​​از آب کافی برای پر کردن یک استخر در حیاط خلوت استفاده می‌کند. همانطور که این مطالعه بیان می کند:

با مدیریت شبکه 113 میلیون تراکنش در سال 2020 و 96.7 میلیون تراکنش در سال 2021، ردپای آب به ازای هر تراکنش پردازش شده در بلاک چین بیت کوین در آن سال ها به ترتیب به 5,231 و 16,279 لیتر رسید.

علاوه بر این، دو وریز به بی‌بی‌سی گفت که تقریباً 6 میلیون برابر بیشتر از مصرف آب در هر تراکنش بیت کوین نسبت به مصرف یک کارت اعتباری معمولی، آب مصرف می‌شود. این بیانیه عمدتاً بر اساس داده‌های گزارش اخیر دیگری با عنوان «ردپای آب و کربن ارزهای دیجیتال و ارزهای متعارف» است. بر اساس محاسبات وی، تراکنش های معمولی بدون نقد حدود 2.6 میلی لیتر آب مصرف می کنند.

De Vries همچنین یک راه حل بحث برانگیز برای مصرف منابع سنگین بیت کوین معرفی می کند: تغییر پروتکل اعتبار سنجی آن از PoW به PoS.

اتریوم (ETH) اخیراً یک تغییر اساسی ایجاد کرده و تقاضای انرژی خود را تا 99٪ کاهش داده است. با این حال، با تغییر یک هزینه اجتناب ناپذیر به همراه داشت: تمرکز. یکی از ارزش های وجودی اصلی بیت کوین این است که غیرمتمرکز و مستقل از هر حزب مسلط باقی بماند.

آیا این هزینه هر تراکنش دقیق است؟

به گفته دانیل باتن، سرمایه گذار ClimateTech، این مطالعه مغرضانه است. او گفت که دی وریس کارمند DNB، بانک مرکزی هلند است. به عنوان باتن اظهار داشت: در X:

چرا BBCNews مقاله درباره بیت کوین و آب یادگار تنبلی روزنامه نگاری است https://t.co/BRGRXzAeBW

یک روز پس از انتشار نتایج یک مطالعه مستقل با کیفیت بالا در مورد بیت کوین توسط ایندیپندنت، بی بی سی اطلاعات ناخواسته یک لابیست معروف ضد بیت کوین را با استفاده از…

— دنیل باتن (@DSBatten) نوامبر 29، 2023

مصرف انرژی بیت کوین این پتانسیل را دارد که به‌خاطر شایستگی‌های خود یک اثر خارجی مثبت زیست‌محیطی باشد، زیرا استفاده از انرژی عمدتاً پایدار، بسیار انعطاف‌پذیر است، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر را تشویق می‌کند (تحقیق‌ها و کمیت‌سازی شده‌اند)، با استفاده از انرژی محدود شده و رشته‌ای که دیگران نمی‌توانند. تثبیت تناوب انرژی تجدیدپذیر در شبکه ها و مهمتر از همه، به ما امکان کاهش متان را می دهد. بلاک چین های مبتنی بر PoS هیچ یک از این موارد استفاده بالقوه را ندارند."

باتن همچنین اشاره کرد که دانشگاه کمبریج قبلاً استدلال می کرد که انتقاد از بیت کوین بر اساس هزینه انرژی فرضی در هر تراکنش کاملاً دقیق نیست، زیرا:

توان عملیاتی تراکنش (یعنی تعداد تراکنش هایی که سیستم می تواند پردازش کند) مستقل از مصرف برق شبکه است. افزودن تجهیزات ماینینگ بیشتر و در نتیجه افزایش مصرف برق تاثیری بر تعداد تراکنش های پردازش شده نخواهد داشت.

علاوه بر این، یک تراکنش در بلاک چین بیت کوین ممکن است شامل صدها پرداخت باشد یا حتی نشان دهنده میلیاردها نقطه داده با مهر زمانی با استفاده از پروتکل های باز باشد.

او بحث کرد که اندازه گیری مصرف آب در هر معامله ممکن است به همین ترتیب گمراه کننده باشد.

دی وریز به خبرنگاران گفت که این شاخص فقط یک معیار کارایی است که میانگین مصرف آب در هر تراکنش پردازش شده در بلاک چین بیت کوین را برای سال های 2020 و 2021 نشان می دهد.

باتن همچنین ادعا کرد که هیچ مطالعه اخیر در مورد استفاده بیت کوین از انرژی های تجدیدپذیر یا جنبه های مثبت مشابه استخراج کریپتو در مطالعات و گزارش های دی وری در نظر گرفته نشده است.

مطالب مرتبط: نمی دانید استخراج بیت کوین چیست؟ در اینجا یک راهنمای کامل است

استخراج بیت کوین می تواند به کشورهای با کمبود آب کمک کند

مشخص است که استخراج بیت کوین به مقدار زیادی انرژی نیاز دارد. هر فرآیند صنعتی که انرژی مصرف می کند منجر به مصرف آب می شود. با این وجود، بر خلاف بسیاری از صنایع دیگر، استخراج بیت کوین مکان یابی است. بنابراین، ماینرهای بیت کوین می توانند عملاً از هر مکانی که برق و اینترنت در دسترس باشد، فعالیت کنند.

باتن در وبلاگ خود نشان می دهد که چگونه استخراج بیت کوین، از نظر تئوری، واقعاً به کشورهایی که با کمبود آب مواجه هستند، کمک می کند، خاطرنشان می کند که تخمین زده می شود که نزدیک به 20 کشور تا سال 2040 از کمبود آب بالا و بسیار زیاد رنج ببرند.

خاورمیانه و شمال آفریقا جزو خشک ترین مناطق جهان هستند. در این مناطق، وضعیت بسیار شدید است، با کاهش مداوم بارندگی در 30 سال گذشته، که باعث شده ملت ها بیشتر از آب دریافتی خود استفاده کنند.

همانطور که استاد هیدرولوژی در دانشگاه بیرمنگام، دیوید هانا، به CNBC، خاورمیانه گفت:

منابع آب معمولی بسیار محدودی دارد و برخی از منابع آب زیرزمینی شور هستند.

این کشورها شروع به استفاده از نمک زدایی کرده اند، اما ساخت آب آشامیدنی از طریق این فرآیند بسیار گران و انرژی بر است.

طبیعتاً خاورمیانه بیشترین متکی به نمک‌زدایی است. این بخش برای بقای ساکنان مهم است، بنابراین کشورهایی مانند امارات متحده عربی قبلاً برنامه های بلندپروازانه ای را برای نیروگاه های آب شیرین کن اعلام کرده اند. امارات در حال ساخت یکی از گسترده ترین اکوسیستم های خورشیدی در جهان است و به دنبال ایجاد ظرفیت 5 گیگاوات تا سال 2030 است.

بر اساس این اطلاعات، استخراج بیت کوین چگونه می تواند برای کشورهایی که کمبود آب دارند و نیاز به نمک زدایی دارند، مفید باشد؟ باتن استدلال خود را بر دو نکته بنا می کند.

اول، ماینرهای بیت کوین ممکن است تولید انرژی تجدیدپذیر را برای فرآیند نمک زدایی سرعت بخشند. هر ارائه دهنده برق با موضوع ظرفیت مازاد مواجه خواهد شد. انرژی بیش از حد تولید شده را نمی توان به راحتی ذخیره کرد، بنابراین اگر مصرف کننده ای در دسترس نباشد، هدر می رود.

انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی بی نهایت الکتریسیته ایجاد می کنند اما این کار را به طور نامنظم انجام می دهند. علاوه بر این، مکان مناسب برای تولید انرژی ممکن است از مصرف کنندگان آن جدا باشد.

ماینرهای بیت کوین بهترین گزینه هستند زیرا خریداران بالقوه برق مازاد بر انرژی خورشیدی هستند. این واقعیت ممکن است به تسریع راه اندازی ظرفیت جدید انرژی خورشیدی کمک کند، زیرا توسعه دهندگان می توانند مطمئن باشند که خریدارانی دارند که قبل از راه اندازی پروژه به آنها اعتماد کنند. در نتیجه، استخراج بیت‌کوین می‌تواند به انتقال به نمک‌زدایی با انرژی تجدیدپذیر کمک کند و امارات متحده عربی می‌تواند به اهداف امنیت آب خود بدون نیاز به به خطر انداختن اهداف کاهش انتشار کمک کند.

ثانیا، استخراج بیت کوین ممکن است کارایی تولید عملیاتی نمک زدایی را افزایش دهد. افزایش بهره وری در هزینه های عملیاتی به این معنی است که آب را می توان تقریباً به هزینه عملیاتی نمک زدایی کرد.

هر دو فناوری می توانند به طور فعال یکدیگر را تکمیل کنند. گرما به طور مستقیم برای نمک‌زدایی استفاده می‌شود و تقریباً 100 درصد انرژی مورد استفاده توسط دستگاه‌های استخراج بیت‌کوین به گرما تبدیل می‌شود.

انرژی گرمایی تولید شده را می توان مستقیماً برای نمک زدایی استفاده کرد، اما با توجه به کسب درآمد از استخراج بیت کوین. در نهایت، بهبودی در نسبت آب به دلار وجود دارد که منجر به آب شیرین‌زدایی بیشتر برای همان هزینه خالص می‌شود.

به طور کلی، به نظر می رسد نکته ای که منتقدان استخراج بیت کوین از آن غافل هستند، پذیرش بالقوه توسط بخش انرژی های تجدیدپذیر است.

مطالب مرتبط: آیا واقعاً برای استخراج بیت کوین به جیب های عمیق نیاز دارید؟

بیت کوین: بودن یا نبودن؟

بیت کوین مدت هاست که تصویر عمومی منفی در مورد تأثیرات زیست محیطی خود دارد. یکی از راه‌های ترویج مزایا و قابلیت استفاده آن، ارائه حقایق تجربی است که نشان می‌دهد استخراج کریپتو می‌تواند از تمام انرژی ایجاد شده استفاده کند و منجر به اقتصاد مطلوب شود.

بر اساس بیانیه باتن، روایت استخراج بیت کوین در حال حاضر شروع به تغییر کرده است. از او:

استفاده بیشتر از انرژی پایدار، دید بهتر داده‌ها و گزارش‌های مستقل با کیفیت، و نشریاتی مانند گزارش‌های KPMG و IRM [موسسه مدیریت ریسک] و مجله پایداری ACS - تالیف یک دانشمند برجسته که در رشته خود بسیار مورد توجه است. نشان دادن اینکه چگونه استخراج بیت‌کوین انتقال انرژی‌های تجدیدپذیر را «بسیار شارژ» می‌کند» می‌تواند کاتالیزوری برای این دوره جدید برای تصویر عمومی بیت‌کوین باشد.

معضل این است که آیا بیت کوین یا یک ارز دیجیتال غیرمتمرکز ابزار ارزشمندی برای جامعه جهانی در نظر گرفته می شود. اگر نه، پس انرژی استخراج بیت کوین یک هدر رفتن کامل است. اگر بله، پس مصرف انرژی آن یک سرمایه گذاری مهم برای آینده ای با ارز برای مردم است.