比特幣正在對環境帶來正面的影響

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Mavis Yim
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比特幣正在對環境帶來正面的影響

挖礦是指透過執行工作量證明或其他類似的電腦演算法來獲取加密貨幣。這個過程需要電腦進行複雜的運算,會消耗大量的電力。因此,很多人認為挖礦會增加碳排放,對氣候造成負面影響。隨著全球對氣候的關注度增加,各個行業都正在面對需要減少使用不可再生能源及減低碳排放的壓力。其中,加密貨幣行業首當其衝被各環保組織批評。各地亦有不少政府機構擬立法規管挖礦,以降低能源消耗。

 

大眾對挖礦用電量的誤解

  Coinshares最近發表了有關於比特幣網絡挖礦報告,報告中大約推算了網絡在2021年大概消耗了82TWh的電力,較2020年增加了9%。截止2021年12月為止,比特幣網路挖礦年化消耗率為89TWh。由此可見,比特幣每年對電力的消耗只佔到全球電力消耗的0.05%。相較之下,2020年美國國內乾衣機的用電量就已經達到108TWh。

  CoinShares亦在報告中提及到比特幣網絡的能源來源,當中39%都來自可再生能源如水力,太陽能,風能等。

 

 

  同時,CoinShare估算了比特幣網絡挖礦在2021年的碳排放量約為41 Mt。相比之下,銀行業用電而產生的碳排放是比特幣網絡挖礦遠遠比不上的。據Galaxy Digital估計,全球銀行系統在2019年使用了264TWh的能源。除銀行業外,航空業,海運業,數據中心等的用電消耗和碳排放量都遠高於比特幣網絡挖礦。

 

 

被擱置的能源可以成為比特幣挖礦的能源來源

  比特幣挖礦對能源能源的消耗與其他行業不同,例如傳統製造業,開採原材料,對原材料進行加工,製造,包裝等過程都會大量消耗不同類型的能源,但是挖礦的核心能源為電力,所以礦工只需要電力就可以維持盈利。由於比特幣挖礦不受地理位置限制,只需要電力及網絡,有見及此,全球的礦工都在尋找一些被浪費或不受其他行業重用的能源,善用這些能源去挖礦。

  鑑於挖礦對環境的硬性要求相對較低,比特幣礦工已經開始把目光投向一些並非主流的能源上,在此報告中,將著重研究以下四種能源:

  1. 天然氣
  2. 地熱能
  3. 煤矸石
  4. 回收廢輪胎

 

   1.天然氣

  美國每天生產近1200萬桶原油,而天然氣是石油其中一樣副產品。由於石油鑽採地點通常在偏遠地區並缺乏管道和電線等基礎設施,天然氣難以運輸等原因,天然氣通常會直接被排放到大氣層或進行燃燒處理。天然氣中的主要成分甲烷和燃燒過程所產生的溫室氣體都對環境帶來極大的負面影響。

  不論是直接將天然氣排放到大氣層或是燃燒天然氣,這兩種做法除了對大氣層造成破壞外,也是一種巨大的能源浪費。為了減低開採石油和排放天然氣對環境的影響,各界已經投入數十億美元尋求解決方案。隨比特幣挖礦這個新興行業冒起,一個過往都沒有被想到解決能源浪費的辦法呼之欲出。比特幣礦工研究出如何將天然氣貨幣化並以對環境影響較少的方法對其進行管理。Crusoe Energy和Upstream Data等公司已經提出一種解決方案:將比特幣挖礦機器安排在集裝箱中並與天然氣發動機作配對,將本來會直接排放到大氣層中的天然氣轉換成有用的能源,提供給比特幣挖礦機器進行工作。這個可以達到雙贏局面的解決辦法,讓不少石油和天然氣公司開始與比特幣礦工合作。比特幣的出現解決了自1859年美國石油業誕生後,一直困擾著行業的問題。

  在這個解決方案尚未被提出前,在美國每年都有大量的能源被浪費。CoinShares粗略估計每年有69TWh的能源因各種原因而被燃燒,無法投入到經濟體系中,為社會提供能源。同時,燃燒能源這種處理廢棄能源的手法為環境帶來巨大負擔。燃燒過程中釋放的二氧化碳約為78Mt。換句話說,美國每年燃燒的能源其實足夠為近8成的比特幣網絡供電。

 

   2.地熱能

  地熱能是依靠地殼深處的熱能來發電,是潔淨能源的其中一種。地熱能分佈在全球各地不同的熱水蒸氣水庫。這些水庫通常通過火山或溫泉等到達地表。因此地熱能資源主要集中在地殼板塊的邊緣。與其他可再生能源對比,地熱能的優勢在它無需依賴電池存儲或電網就能提供全年基本負荷電力。

  地熱能的潛力是龐大且深不可測。據一項研究指,僅地殼以下0.1%的熱能已經足夠滿足人類200萬年的總能源需求。但地熱能目前無法得到廣泛應用的最大原因是水庫通常位於偏遠地區,遠離傳統消費者。由於比特幣挖礦不受地域限制,礦工能夠充分利用這些被擱淺的能源。廉價和豐富的地熱能吸引不少比特幣礦業公司紛紛到冰島等國家開展挖礦工程如Genesis Mining和Bitfury就是眾多被地熱能吸引到冰島的公司之一。最近,薩爾瓦多總統Nayib Bukele開始嘗試使用國有地熱發電廠利用火山提供的地熱能開採比特幣。Bukele這個決定背後的願景是希望借助該國的地熱能源設計一個完整的比特幣採礦中心。

 

    3.煤矸石

  自1748年美國開始開採煤礦以來留下不少環境問題和責任。煤矸石是採煤和洗煤過程中排放的固體廢物。煤矸石會污染周圍的土壤和地下水,而且煤矸石中含有可燃物,有發生自燃的可能性而排放出有害氣體污染大氣層。採煤留下的煤矸石已經在美國賓夕法尼亞州留下將近800個廢棄的煤矸石堆,在美國全國煤矸石數量達到數十億噸。在中國,煤矸石的累積亦達到50億噸以上。煤垃圾亦因此成為賓夕法尼亞州最大的污水源頭之一。酸性排放物含有鐵,錳和鋁以及其他金屬材料,影響近3,300英里的溪流,令溪流變成橙色,對水生物帶來無法逆轉的影響。在2021年PA DEP就報告超過45宗自燃的煤矸石堆。煤矸石對土地,空氣和水都產生負面影響,對公眾健康和安全構成風險。

  直到1980年代,人們才發現可以通過廢煤發電廠燃燒煤矸石作為能源。但這些廢煤發電廠遇上一個困難,就是他們無法和更便宜的能源競爭,光依靠電網盈利是不可行的。這個時候廢煤發電廠需要一個更有利可圖的盈利方式,而比特幣挖礦的出現就為廢煤發電廠提供另一條出路。

  Stronghold Digital Mining的成立目的就是使用比特幣採礦為廢煤發電廠提供經濟支持,從而繼續清理煤垃圾。Strong Digital Mining描述自己為來自21世紀的加密礦工在清理19和20世紀人類在採礦,開發能源時留下的垃圾。Stronghold Digital Mining有

一項技術可以去除煤矸石中大多數的有害物並產生有益的灰燼,這些灰燼可以被用在水泥中。這些去除有毒物的灰燼被美國農業部認證為肥料,可以安全地使用在農作物耕種中。

 

   4.回收廢輪胎

  每年僅在美國就會有3億條廢棄的輪胎。這相當於每秒都有9條輪胎成為廢輪胎。然而,這個數字並沒有把不符合安全標準而直接被輪胎生產商報廢的輪胎計算到其中。在2019年的調查中指出,76%的廢棄輪胎被回收成為瀝青,觀景覆蓋物等,14%則送到垃圾堆填區。但相比起垃圾堆填區,這些廢棄的輪胎其實有更好的去處,發揮更大的作用。

  Product Recovery Technology International(PRTI)是一家針對輪胎回收流程進行創新的公司。PRTI表示他們正在透過Thermal DeManufacturing的工藝改變輪胎的處理方式。這項工藝利用溫度和壓力將輪胎分解成油,碳,鋼和能量。回收的能源能提供電力,供PRTI自給自足並為內部比特幣礦工提供電力。PRTI將廢棄輪胎變成可為比特幣採礦提供能源的來源。

  PRTI開發的工藝可以公式化的套用在不同地方的廢輪胎回收上,使他們能輕鬆擴大運營規模,也可以和輪胎製造商合作,直接回收不達標的輪胎。

 

結論

  與全球每年的能源總消耗相比,比特幣挖礦所使用的能源幾乎可以忽略不計,更不要說比特幣挖礦使用的能源中有超過三分之一都是可再生能源或潔凈能源。比特幣礦工與傳統消費者在能源使用上並不是競爭的關係,相反礦工尋找了對環境有益的方法去採礦,在未來礦工們亦會繼續尋找更多可以為環境帶來益處的方法去獲取能源採礦。

  和其他行業不同,比特幣採礦對能源消耗是可以被量化的,而它對環境潛在的積極影響也是不容忽視的。這些解決方案將未能被充分利用或浪費的能源轉變為可以進入經濟體系的能源。僅目前的創新已經足以證明比特幣對能源消耗並沒有普遍大眾所說的那麼誇張,比特幣的採礦亦不是一味只為環境帶來負面影響。其實,比特幣對能源消耗的合理性取決於人們對比特幣開採的能源消耗有多少認識。歸根結底,目前大眾對比特幣挖礦的認識仍是偏主觀。

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