结语

长久以来，有关比特币矿机可能将导致的环评和碳排放始终都是社会风气高度关注和争辩的重点项目热门话题。当中，有关可可再生能源占有比特币采矿水电的比率也是各有说词，比如牛津代替国际金融中心CCFA的调查报告表明为39%，比特币采矿理事会BMC则指出是58%，而位数金融资产管理工作子公司CoinShares得出了73%的统计数据。

比特币矿机是向比特币计算机程序链加进新计算机程序以校正买卖的操作过程。那个操作过程近似于两个计划性的位数揣测格斗游戏，在那个格斗游戏中，两个恰当的悖论能顺利完成两个计算机程序，多于优胜者就能赢得新铸成的比特币和买卖费方式的奖赏。

在2021年5月，全世界大约有290万个专门的硬件设备进行矿机，每秒钟可以产生1.6×1020个悖论，并需要消耗大约13千兆瓦（GW）的电量。我国境内曾经也是比特币加密挖矿重点项目区域之一，但是在2021年春季，我国在内蒙古、四川、新疆等地方开展了比特币矿机压制活动，这对全球的比特币方式产生了不可忽略的影响。

基于此，阿姆斯特丹大学的Alex de Vries等人在本文中研究了我国此次禁令对于比特币采矿碳足迹的影响。调查报告指出，基于采矿地点和区域碳排放因素，全球比特币采矿的碳排放在2021年8月相比2020年平均增加了17%。这一潜在增长突显出加密金融行业的利益相关者需要加快制定战略，以克服投资者对环境、社会风气和治理的担忧。什么是比特币

DOI：https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.02.005

比特币的碳足迹

比特币矿机所产生的碳踪迹能根据矿工所使用的水电来源进行估算。目前，CCAF基于比特币矿场收集到的四类互联网协议地址信息（BTC.com、Poolin、ViaBTC和Foundry USA），能实时生成全球一部分矿工的位置。在2021年2月，这份地图所表明的矿工开展了全球44%的比特币矿机作业。因此，通过将估算的采矿地点统计数据与该地发电的碳强度相匹配，能直观地看到为比特币网络提供的水电组合是如何演变的。

为此，作者基于CCAF和Foundry USA赢得的美国境内采矿活动规范，结合每个地区采矿活动的分布，综合考虑了比特币矿机所带来的碳排放影响。从图1能看出，当我国出台了矿机禁令后，全球可可再生能源的使用份额发生明显较少，2021年8月所使用的可可再生能源相比2020年全年的平均份额从41.6%降低至25.1%，这一现象可能将与禁令之后矿机金融行业无法从我国四川和云南省赢得水电直接相关。什么是比特币

图12019年9月到2021年8月用于比特币采矿的混合水电估算

此外，在我国实施了禁令之后，矿工们向其他地区进行迁移，如哈萨克斯坦和美国等。根据作者的计算，在此之后，天然气在矿机的水电结构中所占的份额几乎翻了一番，从15%增加到30.8%，并且由于哈萨克斯坦等国的燃煤发电厂碳排放系数更高，通过燃煤发电所产生的二氧化碳排放量也可能将会增加。

计算结果表明，比特币网络耗电所产生的平均碳强度可能将会从2020年的均排放478.27 gCO₂/kWh增加到2021年8月的557.76 gCO₂/kWh。根据全球的平均排放系数（557.76 gCO₂/kWh）和比特币网络的预估水电负荷需求（截至2021年8月为13.39 GW），作者估计比特币采矿每年可能将会产生6540万吨二氧化碳（65.4 MtCO₂）。

图2描述了比特币采矿的全球碳足迹估计值，能明显看出比特币网络所产生的碳排放几乎与希腊相当（2019年为56.6 MtCO₂），占全球排放量的0.19%。

图2截至2021年8月比特币网络的全球碳足迹

此外，虽然CCAF大概只提供了全球近44%的比特币采矿活动统计数据，可能将会在估算碳排放量上存在一定误差，但是其整体上与世界范围的比特币网络的活跃度是正相关的，因此CCAF的估算矿机位置能作为实际矿机位置的代替。什么是比特币

当然，这当中也可能将会高估或者低估某些地区的矿机活动。比如爱尔兰和德国的比特币在全球计算能力中所占的份额可能将被高估了，这是因为如果矿工居住在反对加密采矿的地区，他们能用虚拟专用网络和其他代理服务来伪装自己的活动。

CCAF指出，目前几乎没有证据表明在德国和爱尔兰境内有大型比特币矿机作业，并且与其他地方相比较，德国和爱尔兰的水电来源相对更为清洁。如果将目前表明的位于德国和爱尔兰的矿机活动进行排除并重新分配，平均碳排放系数将增加3%，达到573.51 gCO₂/kWh。而如果将加拿大矿机作业进行细分，这一平均排放系数可能将会进一步增加。

此外，排放系数自身也是估算加密货币排放量的两个关键不确定性来源，在新的排放系数被公布之前，通常会有1至2年的时间滞后。如果将2019年的排放系数作为2021年的排放系数进行使用，可能将会得到略微超过或低估的实际排放量结果。比如，由于水电需求的激增，2021年的碳排放强度相比较2020年明显增加。但是，排放系数却没有发生明显的上升或下降趋势，这是局限性之一。什么是比特币

化石燃料发电厂的复苏

边际排放系数能反映电网水电负荷变化导致的碳排放变化，而矿机活动会增加水电需求，从而会激活额外的发电资源。使用超过平均排放系数的边际排放系数可能将会对加密货币排放量的估算产生更大的影响。

比如在纽约，30座暂时被搁浅的化石燃料发电厂可能将会被重新激活用于比特币矿机业务，对于这类情况，使用平均排放系数则会低估该地区的比特币矿机所产生的排放量。另两个例子则是美国的肯塔基州，为了创造就业和拯救煤炭子公司，当地政府通过降低税收以吸引比特币矿商入驻。从图3能看出，这种政策使得肯塔基州成为了美国在比特币网络最有影响力的地区。此外，宾夕法尼亚州还为矿商Strong Digital Mining提供燃煤发电。

在短期内，重新启动或延长搁浅化石燃料厂或金融资产的使用寿命以满足矿机作业所需的情况很可能将会继续下去。最近俄罗斯和美国进行了火炬气发电的尝试，这为从事化石燃料金融行业的子公司提供了两个基于火炬气发电和比特币矿机相结合来实现创收的方向。什么是比特币

然而，从环境角度考虑，利用火炬气发电产生的碳排放量与其燃烧产生的碳排放量是相同的。在美国，环境保护局要求火炬气的燃烧效率至少为98%。因此，即便利用火炬气代替了煤炭等高碳燃料，这一方向也只能产生气候效益。

图3美国比特币网络在2021年8月的碳足迹估算

总结与思考

在我国禁止比特币后，比特币矿机中可可再生能源的使用量在不断减少，这突显出加密金融行业的利益相关者需要加快该金融行业的脱碳工作。目前，一些比特币利益相关者已经签署了《加密气候协议》（Crypto Climate Accord），这是2021年4月由私营部门主导的一项倡议，承诺2030年前将所使用的水电来源完全替换为可再生水电，只不过这一承诺还需加强其遵约机制，从而提高可信度。即便是比特币矿机金融行业不断增加使用可可再生能源进行作业，人们对于使用可可再生能源进行比特币采矿这一本身也并非没有争议。在2021年11月，出于担心使用可再生水电采矿比特币可能将会推迟基本服务的能源转型，瑞典金融监管局和环境保护局呼吁禁止加密货币采矿。此外，比特币矿机所带来的附属电子垃圾等问题也是不可忽略的。

总之，针对比特币碳足迹的快速解决方案目前依旧仍重而道远，虽然其他计算机程序链系统依赖于更节能的共识机制，但由于比特币的巨大复杂性，改变其工作证明机制的可能将性微乎其微。为了让加密货币在主流金融领域取得成功，用户、投资者和其他利益相关者必须集体将激励措施转向在网络中使用更多可可再生能源以克服环境问题。如果这一转型成功，加密货币可能将会为其他面临类似环境问题的金融行业提供宝贵的经验。什么是比特币

PS：推荐两个非常好用的什么是比特币科研小程序测试GO，专注【材料测试+模拟计算】科研服务，测试狗团队开发，提供同步辐射、球差电镜和常用材料表征，承接第一性原理计算、分子动力学、有限元计算等，有需要的朋友能点击下方了解详情哦~

什么是比特币测试GO，买卖担保，放心买，官方小程序小程序