加密货币、挖矿与环境影响全解析
关于加密货币挖矿能耗高及其对环境造成负面影响的争论，始终是全球关注的热点。越来越多人认为加密货币与环保难以兼容，尤其是比特币作为加密货币领域的先驱和市值最大的币种，其挖矿对环境的影响引发了广泛担忧。
挖矿简明指南
挖矿是指利用高性能计算设备，解决复杂的数学难题。第一个找到正确答案的矿工有权向区块链添加新区块，并获得网络原生代币作为奖励。这就是区块链上通过工作量证明（PoW）共识机制进行加密货币挖矿的过程。
问题在于，这类复杂计算需要消耗大量电力，而比特币挖矿场在用电量上遥遥领先。其全网平均用电量，甚至可与哈萨克斯坦、巴基斯坦、白俄罗斯和荷兰等国家的电力需求相媲美。
专家们对于比特币挖矿消耗的电量有不同看法。虽然很难准确评估挖矿过程的碳足迹，但加密货币挖矿对环境造成严重影响这一点已成共识。
我们都该转向权益证明吗？
权益证明（PoS）是一种无需参与者用强大算力解题，即可成为验证者、添加新区块、确认交易合法性并获得奖励的机制。只需持有网络代币，并质押一定数量一段时间，质押越多，添加新区块的概率越高。
PoS 共识机制比 PoW 环保得多。许多人认为，PoS 有望完全取代工作量证明，解决挖矿带来的环境问题。
值得注意的是，以太坊已于 2022 年 9 月转向 PoS。
听起来似乎完美无缺，对吧？不过，我们还不必急于全盘否定 PoW，毕竟它也有值得探讨的地方。
PoW 挖矿：环境灾难还是夸大其词？
如果仔细思考，比特币挖矿的过程似乎有些荒谬——巨大的算力被浪费在无意义的数学题上（暂且不谈利润）。矿工们为争夺添加新区块和获得奖励的权利而竞争。为此，发电厂满负荷运转，原本可供工厂生产或供暖成千上万家庭的能量被消耗殆尽。
全球范围内，成千上万的大型矿场和数十万小型矿场消耗的巨量电力，最终导致大气污染，对环境造成负面影响。
据不同估算，比特币年用电量约为 100–200 TWh（太瓦时）。数据差异较大，一方面是部分研究团队试图将加密挖矿描绘得极为负面，另一方面也有人试图美化。真实数字或许介于两者之间——但无论如何，这依然是令人震惊的规模。
不可否认，挖矿及其对环境的负面影响是一个重大问题，但我们真的需要为此过度担忧吗？
100–200 TWh 仅占全球用电量的不到 1%。
此外，NYDIG（纽约数字投资集团）在 2021 年报告中提供了有趣的数据。研究人员预计，到 2030 年，比特币挖矿占全球二氧化碳排放量的比例将低于 0.1%。即使加密货币总市值达到 10 万亿美元，这一相对较小的比例也将保持不变。
有专家提出，从根本上解决挖矿“无用计算”的办法，希望将网络虚拟机的算力用于实际有意义的任务，如复杂科学研究、太空探索、气候科学和量子物理等领域的计算。
与此同时，加密社区也并未忽视过热问题，积极探索绿色挖矿等更负责任的解决方案。
绿色挖矿
环保挖矿指在加密货币挖矿中采用可再生能源，如水电、太阳能和风能。
为了实现对地球生态系统无害或至少减少损害，科学家鼓励矿工使用在运行周期内不会产生有害废弃物的可再生能源：
- 风力发电；
- 地热能；
- 太阳能电池板；
- 水力发电站。
许多矿场已迁往拥有丰富绿色能源的国家，如水资源充沛、阳光充足的地区。例如，在中国禁止加密挖矿前，四川省凭借环保优势成为全球比特币产量近一半的中心，水电发展迅速。
全球各国如何缓解挖矿对环境的负面影响
如今，许多国家都在积极探索缓解挖矿环境影响的途径。以下是部分案例：
冰岛
冰岛拥有全球知名的 Enigma 挖矿设施，由 Genesis Mining 创建，完全依靠地热能运行。
加拿大
加拿大的案例颇具特色。该国没有单纯寻求替代能源，而是“化害为利”，将 ASIC（专用集成电路）矿机产生的热量加以利用。
魁北克省年均气温仅约 5°C，供暖和热水成本较高。Heatmine 公司找到了一举两得的办法：既利用挖矿余热，又降低挖矿成本。作为实验，挖矿设备被连接到种植草莓的温室，供暖成本下降了 75%。Heatmine 目前正尝试用挖矿余热为住宅供暖。
Myera Group 也将余热用于加热养鱼用水，并用温水灌溉温室植物。
日本
在“日出之国”，可再生能源的应用也在不断增加。
早在 2017 年，太阳能企业 Kumamoto-Energy 就成立了子公司 OZ Mining，通过购买 Kumamoto 的电力进行加密货币挖矿。OZ Mining 利用太阳能降低了挖矿对环境的影响，同时解决了晴天太阳能发电过剩的问题。
英国
伦敦的 EcoHashes 加密货币挖矿项目，旨在推动高效、经济且环保的挖矿。该项目结合太阳能、风能、水力发电与高效能挖矿设备及低能耗新一代冷却系统进行挖矿。
萨尔瓦多
在萨尔瓦多，总统已指示国有能源公司 LaGeo 利用火山能“以极低成本、100% 清洁、100% 可再生、零排放”的方式挖掘比特币。
结语
挖矿是否危害地球生态系统？影响有多大？可以肯定，挖矿确实带来了一定损害。但环境问题同样存在于汽车工业、矿产开采、畜牧业等诸多领域。
总体来看，挖矿造成的环境影响相对较小。与此同时，全球范围内采用高效设备和可再生能源的趋势日益明显。
挖矿消耗的电力真的就此“消失”了吗？实际上，正如前文所述，这些能量正在被赋予新的用途。
基于以上信息，权益证明和其他低能耗共识机制也并非唯一解法。正如世间万物，它们本身也并不完美。
