استاد سکه: بیت کوین، انرژی و آینده پایدار کریپتو

پروفسور اندرو اورکارت او استاد مالی و فناوری مالی و رئیس دپارتمان مالی در دانشکده کسب‌وکار بیرمنگام (BBS) است.

این نهمین قسمت از پروفسور کویین ستون، که در آن نکات مهمی از ادبیات آکادمیک منتشر شده درباره ارزهای دیجیتال را می‌آورم به رمزگشایی خوانندگان. در این مقاله، من درباره بیت کوین مصرف انرژی و آینده رمزارزهای پایدار.

زمانی که این کلمات را می‌شنوی استخراج بیت‌کوین شاید شما انبارهای بزرگی را تصور کنید که پر از رایانه‌های چرخان هستند و برق را گویی فردا وجود ندارد می‌بلعند. آن تصویر از واقعیت دور نیست.

از زمان راه‌اندازی بیت‌کوین در سال ۲۰۰۹، گواهی کار سیستم (PoW) همواره بزرگ‌ترین قوت و بزرگ‌ترین جنجال خود بوده است. این سیستم شبکه را امن و غیرمتمرکز نگه می‌دارد، اما همچنین مالیات دیجیتال را به هزینه‌های واقعی انرژی و زیست‌محیطی مرتبط می‌سازد.

پلاستیک انرژی بیت‌کوین چقدر است؟

معیار مورد استفاده برای ارزیابی، شاخص مصرف برق بیت‌کوین کمبریج (CBECI) که برآورد می‌کند که استخراج بیت‌کوین در مقیاس کشورهای متوسط برق مصرف می‌کند. اما نکته جالب اینجاست: مصرف انرژی بیت‌کوین به‌طور پیوسته افزایش نمی‌یابد. بلکه، از چرخه‌های بازار پیروی می‌کند. زمانی که قیمت بیت کوین افزایش‌ها، معدنچیان دستگاه‌های بیشتری را روشن می‌کنند و این باعث بالا رفتن نرخ هش، سختی و تقاضای برق می‌شود. وقتی قیمت‌ها کاهش می‌یابد، دستگاه‌های قدیمی‌تر یا کمتر کارآمد خاموش می‌شوند.

استول، کلاسن و گالرسدورفر (۲۰۱۹) مصرف سالانه را در آن زمان حدود ۴۶ تراهات ساعت با ~۲۲ مگاتن انتشار CO₂ برآورد کرد. اخیراً داده‌های جدید نشان می‌دهد که مصرف به‌طور چشمگیری افزایش یافته است.

بر اساس گزارش صنعت معدن‌کاری دیجیتال کمبریج ۲۰۲۵ مصرف سالانه برق بیت‌کوین اکنون حدود ۱۳۸ ترابایت ساعت تخمین زده می‌شود و میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در سطح شبکه تقریباً ۳۹.۸ میلیون تن دی‌اکسید کربن معادل است. گزارش مشابهی همچنین اشاره می‌کند که ۵۲.۴ درصد از انرژی استفاده شده توسط ماینرها تا سال ۲۰۲۵ از منابع پایدار (منابع تجدیدپذیر + انرژی هسته‌ای) تأمین می‌شود.

این آمارهای به‌روز به ما کمک می‌کند تا ببینیم که در حالی که ردپای محیط زیستی بیت‌کوین هنوز قابل توجه است، ترکیب مخلوط انرژی آن نیز در حال تغییر است و داستانی پیچیده‌تر برای سال ۲۰۲۵ ارائه می‌دهد.

فراتر از کربن: ردیابی کامل

تحقیقات جدید سوالی وسیع‌تر مطرح می‌کند: هزینه کلی زیست‌محیطی چیست؟ یک مقاله در سال ۲۰۲۳ توسط چمن‌نار و دیگران . یک برآورد در سال 2023 مقدار استخراج بیت‌کوین را حدود 173 ترابایت ساعت تخمین زده است که شامل تأثیرات CO₂، آب و زمین می‌باشد.

در عین حال، دانشگاه ملل متحد هشدار داد که استخراج معادن به شدت از آب شیرین در مناطقی که منابع آن محدود است استفاده می‌کند. و این تنها مربوط به کارکرد ماشین‌ها نیست: دِ وریس (2021) هزاران تن زباله الکترونیکی را به طور سالانه از دستگاه‌های ASIC دور انداخته شده تخمین زد، زیرا معدنچیان هر چند سال یک بار سخت‌افزار را عوض می‌کنند. این تصویر جامع اکنون به این معنی است که رد پای بیت‌کوین به عنوان یک مقیاس چندبعدی دیده می‌شود: برق، انتشار گازهای گلخانه‌ای، آب، زمین و زباله.



گواهی کار در مقابل گواهی سهام

اینجاست که داستان جالب می‌شود. هر بلاک‌چین انرژی زیادی مصرف نمی‌کند مثل بیت‌کوین. در سپتامبر ۲۰۲۲، ادغام اتریوم روش اثبات کار (PoW) را با اثبات سهام (مدل اثبات سهام). در یک شب، مصرف انرژی آن تقریباً 99.9% کاهش یافت. تجربه کاربری یکسان، پروفایل محیطی به طور چشمگیری متفاوت. این حرکت به جهان نشان داد که رمزارزها لازم نیست ابرشرور اقلیمی باشند.

موفقیت اتریوم پرسش‌های ناخوشایندی را برای بیت‌کوین به وجود آورده است. اگر یک زنجیره بزرگ دیگر بتواند امنیت و قابلیت‌های عملیاتی را بدون مصرف بالای انرژی ارائه دهد، آیا باید بیت‌کوین هم دنبال کند؟

پاک‌گرایان می‌گویند نه: اثبات کار است که امنیت غیرقابل فساد و غیرفرهنگی بیت‌کوین را ارائه می‌دهد. منتقدان در پاسخ می‌گویند که چسبیدن به اثبات کار خطر واکنش‌های سیاسی، مالیات‌های کربنی یا حتی ممنوعیت‌های صریح در برخی حوزه‌های قضایی را به همراه دارد.

آیا معدنکاری می‌تواند سبز شود؟

همه‌ی معادن‌کاران بازیگران بد محیط زیست نیستند. برخی استدلال می‌کنند که آن‌ها بخشی از راه‌حل هستند، نه مشکل. در تگزاس، مزرعه‌های معدن‌کاری توافقات انجام دادن با اپراتورهای شبکه، کاهش قدرت زمانی که تقاضا افزایش می‌یابد. در ایسلند و کانادا معدن‌کاران به انرژی هیدروالکتریک ارزان متصل می‌شوند. تحقیقات مهندسی اخیر حتی به بررسی استفاده از معدن‌کاری برای مادی‌سازی متان اضافی از محل‌های دفن زباله یا منابع تجدیدپذیر رهاشده‌ای که در غیر این صورت هدر می‌رفتند.

روایت خوشبینانه به این صورت است: استخراج بیت‌کوین می‌تواند به عنوان “خریدار آخرین چاره” برای انرژی سبز مازاد عمل کند و نوسانات تولید انرژی خورشیدی و بادی را هموار کند. مطالعاتی مانند حسین و اشتاینر (2024) و دیگران پیشنهاد می‌کنند که تحت شرایط مناسب، استخراج می‌تواند به یک عامل اقتصادی برای پروژه‌های تجدیدپذیر تبدیل شود.

اما هنوز برای قضاوت زود است—اینکه آیا معدنکاران واقعاً انتقال به سمت سبز را تسریع می‌کنند یا فقط به طور فرصت‌طلبانه به دنبال انرژی ارزان هستند، به مکان، مشوق‌ها و قوانین بستگی دارد.

جاده پیش رو

پس ما را در سال 2025 در کجا قرار می‌دهد؟ اینها نکات کلیدی هستند:

• اثر بیت‌کوین واقعی و قابل توجه است. ما فقط در مورد برق صحبت نمی‌کنیم، بلکه همچنین کربن، آب، زمین و زباله‌های الکترونیکی نیز مطرح است.
• طراحی اهمیت دارد. ادغام اتریوم ثابت کرد که مکانیسم تأیید سهام می‌تواند هزینه‌های انرژی را کاهش دهد بدون اینکه شبکه آسیب ببیند. در مقابل، بیت‌کوین بر روی مکانیسم تأیید کار اصرار دارد.
• نیاز به ظرافت است. همهٔ استخراج‌ها یکسان نیستند—دستگاه‌های مبتنی بر زغال‌سنگ در قزاقستان بسیار متفاوت از مزرعه‌های powered hydro در کبک هستند.
• فشار سیاست در حال افزایش است. انتظار داشته باشید که دولتها نه تنها از خود بپرسند “چقدر قدرت؟” بلکه “چه نوع قدرتی، در کجا و با چه عواقبی؟”

بیت‌کوین همیشه سوال انرژی را با خود به همراه خواهد داشت. اینکه آیا به یک شرور اقلیمی تبدیل خواهد شد یا به یک متحد سبز غیرمنتظره بستگی به انتخاب‌های انجام شده توسط معدن‌کاران، سیاست‌گذاران و جوامع در چند سال آینده دارد.

فعلاً یک حقیقت واضح است: در ارزهای دیجیتال، نامرئی‌ها وزن ندارند. آینده پول دیجیتال به‌طور مستقیم به شبکه برق وابسته است.

مراجع

• مرکز مالی جایگزین کمبریج، ۲۰۲۵. گزارش صنعت معدن‌کاری دیجیتال کمبریج ۲۰۲۵ مدرسه کسب و کار قاضی دانشگاه کمبریج.
• چامانارا، ن., پریرا، آ.او., دوزا، س., پاولیوک، س. و هرتویچ، ای.جی.، ۲۰۲۳. اثر زیست‌محیطی استخراج بیت‌کوین در سرتاسر جهان . آینده زمین ، ۱۱(۱۱)، e2023EF003871.
• دو وریس، آ.، ۲۰۲۱. boom بیت‌کوین: افزایش قیمت‌ها چه معنایی برای مصرف انرژی شبکه دارد . ژول ۵(۳)، ص. ۵۰۹–۵۱۳
• استول، سی، کلاسن، ال. و گالرزدورفر، یو، ۲۰۱۹. رد پای کربن بیت‌کوین . ژول ، ۳(۷)، ص. ۱۶۴۷–۱۶۶۱.
• حسین، م. و اشتایگر، ت.، ۲۰۲۴. تعادل بین نوآوری و پایداری: پرداختن به تأثیرات زیست‌محیطی استخراج بیت‌کوین. ۱۰.۴۸۵۵۰/arXiv.۲۴۱۱.۰۸۹۰۸ .
• ده فریس-گائو، آ. و استول، چ.، ۲۰۲۱. مشکل رو به رشد ضایعات الکترونیکی بیت‌کوین. حفاظت از منابع و بازیافت , ۱۷۵. ۱۰۵۹۰۱. ۱۰.۱۰۱۶ /j.resconrec.2021.105901 .