比特币不仅是第一种加密货币，也是自2009年出现以来最成功的货币。比特币的底层技术区块链在过去几年中在很大程度上革命了在线交易。在加密货币的世界中，区块链将与欺诈和安全相关的风险降低到几乎为零，因为交易更加透明。然而，我们似乎面临着一种双面货币。挖矿，即确保比特币交易的过程，因其日益增长的能源消耗而引发了越来越多的思考。

挖矿是确保比特币交易的过程。为此，矿工们使用他们的计算机硬件进行数学计算，以支持比特币网络。作为他们服务的奖励，他们收集新创建的比特币以及他们确认的交易费用。目前，这一奖励为每个区块12.5个比特币。每四年左右减半一次。新的交易集（区块）大约每10分钟由矿工添加到比特币的区块链中。生成一个有效区块的过程在很大程度上依赖于试错。

矿工们每秒尝试多次寻找一个称为“nonce”的区块组件的正确值，并希望获得的区块能满足要求（因为没有办法预测结果）。因此，挖矿有时被比作一种彩票，您可以选择自己的号码。每秒的尝试次数（哈希）由您的挖矿设备的哈希率给出。这通常以每秒千兆哈希（每秒10亿次哈希）来表示。

从长远来看，比特币挖矿活动的电力消耗已达到临界阈值，因此开始引发无数与全球变暖相关的问题。在去年的十月，科学家们 发表 的结论表明，比特币可能会在二十年内导致我们陷入混乱，使全球温度超过临界限制。实际上，他们担心如果比特币的采用率与其他技术（如信用卡）相似，它可能在不到二十年的时间内将全球温度提高2°C。

这一结论来自2018年发表在《自然气候变化》杂志上的一项研究。“比特币是一种对硬件要求很高的加密货币，这显然意味着对电力的巨大需求，”夏威夷大学马诺阿分校（UH Manoa）硕士生及该研究的合著者Randi Rollins表示。更重要的是，联合国关于气候变化的另一份报告揭示，温度超过1.5°C的增加将会产生不可逆转和灾难性的气候影响。想到仅仅比特币就可能因挖矿在二十年内使全球温度上升2°C，这远远超出了单纯的担忧问题。

因此，Digiconomist网站，一个专注于揭示数字趋势意外后果的平台，通常从经济角度出发，再次关注这一问题，并发布了一个新的比特币能源消费指数。根据报告，比特币挖矿活动所需的能源需求确实发生了变化。Digiconomist 估计 ，两年前，一笔比特币交易消耗的电力足以供养八个美国家庭一天的用电。如今，这一数字似乎已从八个家庭的能源需求增加到大约18个家庭，具体情况见附在指数中的汇总表。

新的Digiconomist研究揭示，比特币的年能源消费已达到令人担忧的程度。为什么？研究负责人指出，持续的区块挖矿周期促使全球各地的人们挖掘比特币。由于挖矿可以产生可观的收入流，人们非常愿意使用耗能巨大的机器来获取一部分收益。因此，随着时间的推移，比特币网络的总能源消费达到了史无前例的水平，货币价格也达到了新高。根据国际能源署发布的报告，整个比特币网络现在消耗的能源超过了一些国家的总消费。

在一张表中，Digiconomist列出了最引人关注的事实。比特币的年最低能源消费已从两年前的约30 TWh（太瓦时）上升到2019年的37.3 TWh，并且这一消费可能达到每年66.73 TWh。因此，比特币的电力消费占全球电力消费的百分比估计为每年0.33%。如果比特币是一个国家，它的能源消费将与澳大利亚、智利、捷克共和国甚至哥伦比亚等国相当。Digiconomist将比特币列为全球电力消费第42位的国家，年能源消费估计略超过66 TWh。

此外，比特币挖矿活动的另一个关键方面是其碳足迹。Digiconomist网站指出，比特币最大的问题可能并不是其巨大的能源消耗，而是大多数比特币网络的挖矿设施位于高度依赖煤炭的地区（主要在中国）（直接或用于负载平衡）。简单来说，“煤炭为比特币提供动力”。

其对气候的影响正在增加。去年，夏威夷大学的研究人员确定，比特币去年产生了6900万吨二氧化碳（CO₂）。为了预测比特币的环境足迹，他们研究了美国其他新技术的采用率，其中一些技术的采用速度极快（如信用卡），而另一些则采用缓慢（如洗碗机）。根据Digiconomist的说法，假设70%的比特币挖矿发生在中国，30%是完全清洁的，这将导致平均碳强度为490 gCO₂eq/kWh。

然后可以将这个数字应用于比特币网络的能源消费估算，以确定其碳足迹。根据估算，使用比特币所产生的碳排放量今天远远超过2017年7000万吨二氧化碳（CO₂）的排放量。另一个关注点是，Digiconomist强调，虽然可再生能源是一种间歇性能源，但比特币矿工对能源的需求是持续的。一旦启动，比特币ASIC矿工不会关闭，直到它故障或无法再盈利挖掘比特币。

通过将比特币的能源消耗与其他支付来源（例如VISA）进行比较，Digiconomist网站报告称，VISA在全球所有操作中消耗了674,922吉焦耳的总能源（来自各种来源）。这意味着VISA的能源需求相当于大约17,000个美国家庭。此外，VISA在2017年处理了111.2亿笔交易。在比较曲线上，我们可以看到十万笔VISA交易大约需要150千瓦时，而单笔比特币交易则需要超过500（大约540）千瓦时。差异非常巨大。比特币的挖矿对能源的需求非常高，每年排放的二氧化碳量也是天文数字。

是否存在替代方案？根据Digiconomist网站，其他算法可能不会像工作量证明那样耗能，当前比特币挖矿使用的共识算法，权益证明也同样能够胜任。Digiconomist解释说，权益证明下，币的持有者创建区块，而不是仅仅将这个角色留给矿工。因此，这不需要耗能的机器尽可能产生大量的哈希。这样，权益证明的能源消耗与工作量证明相比可以忽略不计。比特币可能会潜在地转向这样的共识算法，这将显著改善可持续性。

然而，Digiconomist继续指出，唯一的缺点是存在许多不同版本的权益证明，而没有一个经过验证。然而，这些算法的研究为未来提供了良好的希望。根据Digiconomist的其他预测，比特币的挖矿将如此耗能，以至于矿工最终将花费60%的收入用于电力。根据Digiconomist的数据，在2019年1月，矿工在电力上的支出要高得多。2019年1月22日，比特币能源指数估计矿工的100%收入（23亿美元）实际上都用于电力成本。这可能发生在矿业收入大幅下降后，挖矿通常变得不再盈利。在这种情况下，机器会从网络中移除（而不是添加到网络中）。

由于机器投资可以被视为不可回收的成本（与继续挖矿的决策无关），矿工将继续使用他们的机器，直到电力成本超过挖矿收入（接近100%）。 

来源： Digiconomist