زمانی که ساتوشی ناکاموتوی نابغه، اولین ارز دیجیتال جهان را در سال 2009 معرفی کرد، هدف، ایجاد یک پلتفرم پرداختی غیرمتمرکز بود که نحوه خرید و فروش همه چیز را متحول کند. هدف بیت کوین، طبق برگه سفید ناکاموتو، فعال کردن تراکنش‌های سریع و بدون حد و مرز بود. اما استخراج بیت کوین، همه ی معادلات را به هم ریخت.
مصرف برق، مشکل اساسی بیت کوین
با گذشت بیش از یک دهه، غیرقابل انکار است که بیت کوین به یک تکنولوژی روزمره تبدیل شده است، اما شاید نه آنطور که ناکاموتو تصور می کرد. ارزهای دیجیتال به جای تسهیل تراکنش‌های روزمره، به طور کلی به دارایی‌های سفته‌بازی، نوعی طلای دیجیتال تبدیل شده‌اند و سرمایه‌گذارانی را جذب می‌کنند که معتقدند می‌توانند دارایی‌های خود را برای سودهای کلان در آینده بفروشند.
ظهور این طلای دیجیتال با یک مشکل اساسی همراه است: مصرف سرسام آور انرژی.
بیت کوین با نرخ سالانه 127 تراوات ساعت (TWh) برق مصرف می کند. این میزان مصرف از کل مصرف برق سالانه نروژ بیشتر است. در واقع بیت کوین در هر تراکنش 707 کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) برق مصرف می کند که 11 برابر اتریوم است.
البته، بیت کوین از نظر بار زیست محیطی در میان ارزهای دیجیتال منحصر به فرد نیست. اما محبوبیت و مکانیسم اجماع ناکارآمد آن، آن را به اولین قربانی تبدیل کرده است. با این حال، فناوری بلاک چین که زیربنای آن است می تواند کلیدی برای آینده ای سبزتر باشد.
چرا بیت کوین انرژی زیادی مصرف می کند؟
از نظر مفهومی، به نظر نمی رسد که بیت کوین به مقدار زیادی برق نیاز داشته باشد. شما کافی است که برای خرید و فروش ارز دیجیتال، روی گوشی هوشمند یا کامپیوتر خود کلیک کنید یا ضربه بزنید. ما فناوری‌هایی داریم که برای انواع دیگر تراکنش‌های دیجیتالی برای دهه‌ها تقریباً همین کار را انجام می‌دهد. اما در اصل، ساختار غیرمتمرکز بیت کوین است که ردپای عظیم انتشار کربن آن را موجب شده است.
برای تأیید تراکنش ها، بیت کوین به کامپیوتر (هسته ی پردازشگر) نیاز دارد تا مسائل ریاضی پیچیده ای را حل کنند. این مکانیسم که اثبات کار نام دارد، به شدت از آن چیزی است که بسیاری از مردم تصور می کنند، انرژی بیشتری مصرف می کند.
پل برودی، رهبر جهانی بلاک چین در EY، می‌گوید: «در رابطه با بیت‌کوین، بسیاری از رقبای مختلف در چرخه قرار می گیرند تا بر سر اینکه تراکنش‌ها را چقدر سریع می توانند دسته‌بندی کنند و یک مشکل کوچک ریاضی را حل کنند، به رقابت بپردازند.”
استخراج‌کننده‌ای که سریع‌ترین معادله ریاضی را حل می‌کند، نه تنها تراکنش را تأیید می‌کند، بلکه پاداش کوچکی در قالب بیت‌کوین دریافت می‌کند.
در روزهای اولیه بیت کوین، این فرآیند بیشتر از برخی کشورها برق مصرف نمی کرد. اما ذات فناوری ارزهای دیجیتال این است که معادلات ریاضی با حضور رقابت افراد بیشتر، برای حل آنها بسیار بسیار سخت‌تر می‌شوند و این پویایی نیز تنها با تلاش بیشتر افراد برای خرید بیت کوین تسریع می‌شود.
ماینرهای در رقابت برای دریافت بیت کوین به برق احتیاج دارند. حتی اگر ممکن است صدها هزار کامپیوتر برای حل مشکل مشابه مسابقه دهند، در نهایت فقط یک ماینر می تواند بیت کوین را دریافت کند.
آمار مصرف برق بیت کوین در کشورهای مختلف
بر اساس گزارش ماه می 2022 از برنامه دارایی های دیجیتال کمبریج (CDAP) از نظر استخراج کریپتو، ایالات متحده با نزدیک به 38 درصد سهم اول از بازار جهانی استخراج بیت کوین را در اختیار دارد.
CDAP همچنین گزارش داد که چین با بیش از 20 درصد از سهم بازار جهانی دومین مرکز بزرگ استخراج بیت کوین است.
از دیگر مراکز استخراج بیت کوین می توان به قزاقستان با 13 درصد سهم جهانی، کانادا با بیش از 6 درصد و روسیه با تقریبا 5 درصد اشاره کرد و بقیه در سراسر جهان پراکنده شده اند.
در مورد مشکل انرژی بیت کوین چه می توان کرد؟
حل مشکل بزرگ مصرف انرژی بیت کوین نیازمند بازگشت به سیستم های متمرکز مانند شبکه ویزا ندارد. در نهایت، وعده اصلی بیت کوین حذف واسطه هایی مانند شبکه های کارت و قدرت متمرکز آنها بر امور مالی است. در عوض، طرفداران بیت کوین گزینه های بهتری برای حل این معضل پیشنهاد می کنند.
استفاده از انرژی های تجدیدپذیر
زمانی که چین اقداماتی را برای حذف استخراج بیت کوین در داخل مرزهای خود انجام داد، استخراج بیت کوین با انرژی های تجدیدپذیر کاهش یافت و ماینینگ در آن کشور را به فعالیتی زیرزمینی تبدیل کرد.
از زمان این اقدام چین در سال گذشته، سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در ماینینگ کریپتو از تقریباً 42 درصد در سال 2020 به 25 درصد در آگوست 2021 کاهش یافت.
استارت‌آپ‌های بی‌شماری به دنبال حذف ردپای کربنی بیت‌کوین هستند و هر کدام راه‌های جدیدی را برای آوردن انرژی سازگار با محیط‌زیست برای استخراج بیت کوین، پیشنهاد می کنند.
انتقال به سیستم های اثبات سهام
اثبات سهام به این روش های پر مصرف تحت عناوان اثبات کار برای حل پازل های پیچیده نیاز ندارد و از منابع کمتری استفاده می کند.
به زبان ساده، اثبات سهام مستلزم آن است که شرکت‌کنندگان شبکه مقدار کمی از ارزهای دیجیتال را برای وارد شدن به نوعی بخت آزمایی برای تأیید تراکنش‌ها وارد کنند. هدف این است که اگر مقداری ارزش را به عنوان وثیقه قرار دهید، احتمال کمتری وجود دارد که معاملات متقلبانه ای را تأیید کنید که ارزش پول را کاهش می دهد و به قیمت افت ارزش سهام شما تمام می شود.
از آنجایی که سیستم‌های اثبات سهام عنصر محاسباتی رقابتی را حذف می‌کند، «در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند و به هر ماشین در یک اثبات سهام اجازه می‌دهد تا بر روی یک مشکل در هر زمان کار کند. درست برخلاف سیستم PoW، که در آن مجموعه‌ای از ماشین‌ها همزمان در حال پردازش هستند.
اتریوم، دومین ارز دیجیتال بزرگ از نظر ارزش بازار پس از بیت کوین، به عنوان بخشی از اتریوم 2.0، فرایند اثبات کار را به اثبات سهام تبدیل می کند. این اقدام به طور چشمگیری مصرف انرژی توکن ها و بلاک چین های مبتنی بر اتریوم را تا 99.95 درصد کاهش می دهد
آینده زیست محیطی بلاک چین
جدای از تأثیرات زیست‌محیطی، هزینه‌های برق به کاهش سوددهی استخراج بیت کوین منجر می شود. یعنی شاید شما به بیت کوین دست پیدا کنید، اما بخش بسیار زیادی از آن را مجددا باید خرج قبض های برق کنید.
با ایجاد کارآمدتر سکه های دیجیتال، ماینرها نیز سودآوری خود را افزایش می دهند، اما ممکن است احتمال اینکه بلاک چین ها هم فراگیرتر شوند و رقابت افزایش پیدا کند، بیشتر می شود.
برودی می گوید ادغام فناوری بلاک چین در هر بخش زندگی اقتصادی می تواند ردپای کربن بسیاری از مشاغل را کاهش دهد.
من معتقدم که قراردادهای هوشمند [مثل قراردادهای فعال شده توسط اتریوم] به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد که بسیاری از سیستم‌های پیچیده پرداخت و فرآیند تجاری خود را به طور خودکار انجام دهند. مثلا ممکن است این فعالیت های خودکار به یک شرکت اجازه دهد تا تعداد کارمندانی را که برای پردازش سفارشات نیاز به رفت و آمد به دفتر دارند کاهش دهد و در نتیجه انتشار کربن کمتری در حمل و نقل ایجاد کند.
اگرچه ممکن است تا سال‌های آینده از کاربردهای مثبت زیست محیطی بالقوه فناوری بلاک چین اطلاع پیدا نکنیم؛ اما در حال حاضر صحبت از استفاده از آن برای مبارزه با مسائل بزرگ، مانند کمک به شرکت‌ها برای کاهش انتشار کربن یا حتی، استفاده از کربن مبتنی بر بلاک چین است.
