许多人看好比特币等加密货币，但批评者指出了一个重大缺陷——加密货币开采是高度能源密集型的。虽然挖矿只是验证加密货币交易和铸造新加密货币的一种方法，但它是比特币和以太坊这两种领先的加密货币所使用的方法。继续阅读以了解加密货币挖掘使用了多少能源，并了解加密货币的其他环境影响。了解使用更少能源的加密采矿的替代方案。
关键要点
比特币和其他工作证明加密货币需要大量能源——超过整个国家使用的能源——来执行与加密采矿相关的工作。
- 比特币挖矿最大的国家是美国，占比特币挖矿活动的 37.84%。
- 作为比特币挖矿的副产品，每年产生约 36 公斤的电子垃圾。
- 一些加密货币不使用挖矿，但比特币不太可能改变其共识算法。
加密货币能源消耗
没有直接的方法来计算比特币和加密货币挖矿使用了多少能源，但可以根据网络的哈希率和商用挖矿设备的消耗量来估计这个数字。剑桥比特币电力消耗指数估计，比特币是开采最广泛的加密货币网络，估计使用了 85 太瓦时 (TWh) 的电力（占全球用电量的 0.38%）和约 218 TWh 的能源（占全球能源的 0.13%）生产）——超过比利时和芬兰，使用 2019 年的最新国家能源估计。
加密货币分析网站Digiconomist 的另一项估计是，根据截至 2022 年 7 月 9 日的能源消耗，该数字为 130.3 太瓦时。这计算出每笔交易的电力约为 1455.8 千瓦时，与美国家庭平均超过 49.9 天。
根据截至 2022 年 7 月 9 日的能源消耗，以太坊是第二大加密货币网络，估计每年使用 62.77 太瓦时的电力——与瑞士的电力消耗相当。平均以太坊交易需要 163 千瓦时的电力，这与美国普通家庭在 5.51 天内消耗的电量相同。
以太坊开发人员通过实施权益证明共识机制创建了一个解决方案，但它仍处于测试阶段。假设价格和用户采用率继续变化，加密货币挖矿消耗的能源量可能会随着时间而变化。加密货币挖矿是一个竞争过程：随着区块奖励价值的增加，开始挖矿的动机也会增加。更高的加密货币价格意味着加密网络消耗更多的能量。
为什么加密货币挖矿需要能源
加密采矿的能源强度是一个特征，而不是一个错误。比特币挖掘是验证比特币交易的自动化过程，无需银行等受信任的第三方干预。交易验证过程的设计方式使用大量能源——网络依赖于数千台矿机的计算能力。这种依赖关系维护了使用工作量证明共识的加密货币区块链的安全性。
加密货币挖矿的环境影响
计算加密货币的碳足迹更加复杂。尽管化石燃料是大多数开采加密货币的国家的主要能源，但矿工必须寻找最便宜的能源才能保持盈利。在许多情况下，这意味着依赖新的替代能源装置。
Digiconomist 还估计，比特币网络每年产生约 7300 万吨二氧化碳，相当于土库曼斯坦的排放量。根据截至 2022 年 7 月 9 日的数据，以太坊采矿产生的二氧化碳排放量估计为 3540 万吨，与新西兰的排放量相同。
影响最大的国家
剑桥大学的研究人员报告说，大多数比特币开采发生在美国、中国和哈萨克斯坦。根据战略与国际研究中心的数据，中国约 76% 的能源消耗来自煤炭和原油。中国在全球算力中的占比为 21%。
大约 38% 的采矿发生在美国根据 EIA 2019 年的数据，美国通过燃烧化石燃料获得大部分电力。哈萨克斯坦占全球比特币开采量的 13%，主要使用化石燃料。因此，三个严重依赖化石燃料的国家占全球比特币开采量的 72%。
电子垃圾
加密货币挖矿也会产生大量的电子垃圾，因为挖矿硬件很快就会过时。对于专用集成电路(ASIC) 矿工来说尤其如此，它们是专为挖掘最流行的加密货币而设计的专用机器。据 Digiconomist 称，比特币网络每年产生大约 3.6 万吨电子垃圾。
加密货币挖矿可以使用更少的能源吗？
大型加密货币矿工通常位于能源丰富、可靠且便宜的地方。但处理加密货币交易和铸造新硬币并不需要耗费大量能源。验证加密货币交易和铸造新硬币的权益证明(PoS) 方法是不使用大量计算能力的加密货币挖掘的替代方法。相反，验证交易和操作加密网络的权限是根据验证者“质押”或同意不交易或出售的加密货币数量授予的。
其他验证方法，例如历史证明、经过时间证明、燃烧证明和容量证明，也正在开发中。虽然以太坊开发人员已经声明了他们淘汰工作量证明机制的目标，但比特币社区并没有这样的目标。由于比特币是最受欢迎的加密货币，这意味着采矿及其巨大的能源成本可能会继续存在。
有多少加密货币是可再生的？
目前没有足够的官方信息来确定加密货币消耗的能源中有多少来自可再生资源。
加密货币对环境友好吗？
一些加密货币具有强烈的能源需求、特殊设备需求，并产生大量浪费。从这个意义上说，有些不环保；然而，重要的是要记住收集自然资源和消耗能源和电力来制造和维护法定货币和我们当前的银行系统的环境成本。
比特币可以变得环保吗？
简而言之，由于验证过程是能源密集型、竞争性和基于奖励的，比特币不太可能减少其能源足迹。即使在最后一个比特币得到奖励之后，网络仍然需要大量电力来验证交易。
