比特币采矿利用大量能源进行计算和处理并不是什么秘密(比特币采矿利用什么原理)

linx 2024-10-26 13:22:08

比特币采矿利用大量能源进行计算和处理并不是什么秘密。随着对气候危机的日益关注，世界各地的各行各业都面临着越来越大的压力，以减少不可再生能源的消耗和大气中的碳排放。比特币网络的能源利用很容易量化，使其成为一个非常有吸引力的审查目标。事实上，没有一个行业的能源利用像比特币网络那样透明和容易计算。关于比特币能源利用的争论自诞生以来就一直存在，而且仍在继续。了解能源数据的实际分类，而不是被耸人听闻的头条新闻和批评其能耗的文章淹没。
根据 CoinShares 最近发布的关于比特币挖掘网络的报告估计，该网络在 2021年消耗了 82 太瓦时（TWh）与 2020 相比，电力增长了9%。截至 2021 年 12 月，目前年化用电量为 89 太瓦时。从这个角度来看，比特币网络消耗了 2019 全球总能耗 0.05这实际上相当于全球能耗的四舍五入错误。作为比较，NYDIG 报告称，2020年国内滚筒干燥机和数据中心分别使用 108 太瓦时（0.07204 太瓦时（0.13%）。
CoinShares 还量化了用于网络供电的能源来源，并将能源组合分为煤炭、天然气、水力、核能风能等(少量石油和太阳能的混合物主要是地热)。他们的研究结果表明，比特币网络消耗的能源是 39% 可再生能源。
最后，CoinShares 估计2021年比特币挖掘碳排放量为 41 公吨（Mt）二氧化碳。相比之下，黄金行业的年排放量估计在 1- 1.45 二氧化碳1亿吨。Galaxy Digital 估计2019年全球银行系统使用 264 太瓦时能源。全球平均碳强度为每千瓦时 492 克二氧化碳，CoinShares 可以将其转换为每年 1.3 1亿吨二氧化碳排放。据估计，全球航空、海运、空调、电风扇、数据中心和滚筒干燥机每年分别排放 1、982、1、503、984、100 和 53 公吨二氧化碳。
闲置和浪费能源
比特币的能源消耗不同于其他行业，其核心可变输入是电力。因此，比特币矿工主要专注于获取廉价的电力资源，以保持盈利能力，这使得它们不同于正常的电力用户。因此，矿工们在世界各地寻找低效的能源，寻找闲置和浪费的能源。它们是能源行业的排泄物，希望使用其他人不愿意或不能使用的能源。由于比特币开采不受地理位置的限制，矿工可以灵活地去任何他们可以找到能源和互联网连接的地方。另一方面，正常的工业能源消费者仅限于靠近发达地区的能源，并有适当的基础设施来传输能源通常在经济和技术上是不可行的。
随着矿工搬迁到电力资源利用不足、价格低廉的地区，他们自然会寻求创新的解决方案实现高效的能源生产。例如，矿工利用闲置能源的一种常见方法是通过集装箱将矿机运输到提供能源的地方，类似于即插即用设置。
工业比特币挖掘数据中心运输集装箱
鉴于采矿提供的灵活性，比特币矿工制定了利用几种浪费和闲置能源的策略。本报告将仔细研究以下四种能源：
闲置天然气
闲置地热能源
煤炭垃圾
回收废轮胎
闲置和浪费石油和天然气工业的能源

比特币采矿利用大量能源进行计算和处理并不是什么秘密
石油是现代工业世界的命脉。虽然它是最可靠的能源之一，但石油也是世界上最不受欢迎的行业之一。现实是，即使世界转向使用可再生能源作为主要能源来源，也总有理由使用石油。石油用于大多数塑料制品、服装材料、电器、建筑材料和最明显的汽油运输。石油部门的消费分为运输（66%）、工业（28%）、住宅（3%）、商业（2%）和电力（1%）。独立投资分析师和战略家 Lyn Alden 指出，考虑到未来的能源消费，重要的是要记住，历史上更新的能源并没有取代以前的能源。以前的能源通常保持稳定，甚至继续增长，而新能源增长更快，变得更有利。
美国的石油和天然气每天产生近 1200 1000桶原油，其中天然气是副产品。天然气是一种不可再生能源，用于全球供暖、烹饪和发电。由于石油钻井位置通常位于偏远地区，没有管道和电力线路基础设施，天然气往往闲置，因为它不能以经济的方式进入市场。因此，石油公司被迫通过两个过程中的一个来处理这些气体。第一个是排放，它涉及直接将气体释放到大气中。当天然气（主要是甲烷）排放到大气中时，其温室效应是 100 年内二氧化碳的 30倍以上，导致许多州监督排放天然气的数量。由于直接将气体排放到大气中对环境极其有害，大部分气体最终通过被称为燃烧的第二个过程进行处理。燃烧包括用吊杆或烟囱收集不必要的气体，并将其燃烧。当气体在无风速下降至69%以上时，只有68%的大风速才能燃烧。10-15%，导致大量甲烷泄漏到大气中，甚至在燃烧时。
克鲁索能源（Crusoe Energy）燃烧天然气的油田
燃烧不仅是防止甲烷进入大气层的糟糕解决方案，也是对能源的巨大浪费。该行业花费了数十亿美元来寻找可能的解决方案，而一个不寻常的解决方案已经落在了他们家门口。比特币矿工已经想出了如何货币闲置天然气，并以对环境危害较小的方式处理它。像克鲁索能源和 Upstream Data 这样的公司已经出现，提供了一个解决方案，将比特币采矿数据中心（在容器中）与天然气发动机匹配，将浪费的能源货币化，并将其转化为一项有用的工作。天然气也在控制环境中燃烧，以防止任何甲烷泄漏到大气中。这导致了比特币矿工与主要石油天然气公司之间的许多合作关系，因为他们开始使用这种新的解决方案来处理自1859年出生以来一直困扰着他们的问题。
克鲁索能源公司巴肯油田比特币挖掘数据中心
至少可以说，美国因燃烧而浪费的能源数量是巨大的。Coinshares 公司估计，美国每年都会浪费 69 太瓦时的电能，导致 78 百万吨二氧化碳当量（MtCO2e）碳排放。换句话说，美国燃烧和浪费的能源相当于全球比特币网络使用的 78%。浪费的燃烧能源不仅可以重复使用，还可以为比特币网络的很大一部分提供能量，还可以减少碳排放。
地热能源
地热能是地壳深处的热量，可用于清洁发电。热量来自分布在世界各地不同温度和深度的热水和蒸汽储存层。这些水库通常通过火山、温泉或间歇泉到达地面。最活跃的地热资源分布在主要结构板块的边界上。因此，冰岛、萨尔瓦多、新西兰、肯尼亚和菲律宾等国家在电力消费方面严重依赖地热。例如，冰岛从地热发电厂获得的总能耗超过三分之一，这也占住宅供暖能源的90%。与其他可再生能源相比，地热的主要优点是它可以在不依赖电池存储或电网的情况下提供年度基荷电。
地热能源最大的局限性是，大多数已知的储存层位于偏远地区，远离传统消费者。由于比特币开采不受位置限制，矿工可以利用这些未充分利用和闲置的能源。这导致了等比特币矿业公司Genesis Mining 和 Bitfury，涌向冰岛等国家寻找廉价丰富的地热能源。最近，萨尔瓦多总统 Nayib Bukele 开始尝试使用国有地热发电厂利用其火山能量挖掘比特币。Bukele 总统的愿景是围绕该国的地热能源资源设计一个完整的比特币挖矿中心。
萨尔瓦多的地热电力设施
地热能潜力巨大。据估计，只要地壳下 0.1% 的热含量可以满足人类 200万年的总能源需求。全球地热能的装机容量一直在增加，2020年达到 14 吉瓦。随着地热技术的不断进步，地热能注定会在为电网提供清洁可再生能源方面发挥更大的作用。
废煤
美国的煤矿开采留下了大量的环境问题和负债，特别是在宾夕法尼亚州。煤垃圾是煤矿留下的材料，导致 770 多个废弃的煤垃圾堆。宾夕法尼亚州环境保护局已经确定，这些堆积物超过 2.2 1亿吨煤炭垃圾。宾夕法尼亚州环境保护部承认，其数据库不完整，其他估计显示，煤炭垃圾的数量实际上是数十亿吨。8300多英亩的土地被煤炭垃圾覆盖，有些堆积物有数百英尺深。煤炭垃圾是宾夕法尼亚州最大的废水污染物之一，因为从煤堆中排放的酸性矿井水。酸性排放物含有铁、锰、铝等金属和材料，影响了3300英里以上的河流。这导致溪流变成橙色，造成水污染，对水生生物产生负面影响。煤炭垃圾场也有很高的自燃概率，导致有毒空气污染物和温室气体无法控制地排放到大气中。早在 2021 ，宾夕法尼亚州环境保护局就报告说， 45多个堆积物失控燃烧。煤炭垃圾堆对土地、水和空气质量产生负面影响，对公共健康和安全构成风险。