استخراج کریپتو: بحث انرژی

ماینینگ رمزارز یکی از راه‌های جایگزین محبوب کسب درآمد از رمزارز است. فراتر از آن، سکه‌های جدید بدون ماینرها تولید نمی‌شوند و بسیاری از تراکنش‌های رمزارزی بدون آن‌ها انجام نمی‌شود.

با این حال ماینینگ برق زیادی مصرف می‌کند و تأثیرات منفی بر محیط زیست دارد. 

به دلیل تأثیر زیست‌محیطی‌اش، برخی با فعالیت‌های ماینینگ Bitcoin مخالف‌اند. اما مخالفتشان دقیقاً جلوی هزاران ماینر در سراسر جهان را نگرفته و تعدادشان همچنان در حال افزایش است.

افراد و کسب‌وکارها چگونه می‌توانند به کاهش خطرات جوی گوناگون مرتبط با ماینینگ رمزارز کمک کنند؟ ادامه دهید تا بفهمید. 

ماینینگ رمزارز چیست؟

ماینینگ فرایندی است که Bitcoin و رمزارزهای مشابه از طریق آن تراکنش‌ها را تأیید و سکه‌های جدید ایجاد می‌کنند. افرادی به نام ماینر معماهای ریاضی حل می‌کنند تا تراکنش‌های رمزارزی را به یک بلاک روی یک بلاک‌چین اضافه کنند.

وقتی بلاک پر شد، همه‌ی تراکنش‌های داخل آن تکمیل می‌شوند و اطلاعات تراکنش جدید برای همیشه روی زنجیره ذخیره می‌شود.

برای توضیح بیشتر، وقتی BTC را از کیف‌پول سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری رمزارزتان برای شخص دیگری می‌فرستید، یک ماینر پشت صحنه کار می‌کند تا تراکنش را تأیید کند و تضمین کند گیرنده معادل BTC را دریافت می‌کند.

وقتی بلاک تراکنش پر شد، ماینر پاداش ماینینگ می‌گیرد. در حال حاضر پاداش ماین کردن هر بلاک BTC برابر با 3.125 BTC است. این به این دلیل است که ماینرها مثل حسابرسان بلاک‌چین هستند که از مشکلات امنیتی مثل خرج مضاعف جلوگیری می‌کنند. بنابراین برای کارشان پول می‌گیرند.

پاداش فعلی ماینینگ پس از رویداد هالوینگ Bitcoin در 2024 اجرایی شد و پاداش هر ماینر به عرضه‌ی در گردش سکه اضافه می‌شود و از این طریق فعالیتشان سکه‌های جدید خلق می‌کند.

چرا مصرف انرژی بالایی نیاز دارد؟

تراکنش‌های رمزارزی غیرمتمرکزند، به همین دلیل پلتفرم‌ها و بلاک‌چین‌های مالی غیرمتمرکز (دیفای) می‌توانند تراکنش‌های خودکار را بدون اشخاص ثالث مثل بانک‌ها اجرا کنند.

به عبارت دیگر، ماینینگ رمزارز راه خودکار تأیید تراکنش‌های رمزارزی با استفاده از فناوری بلاک‌چین است. با این حال فرایند تأیید تراکنش به انرژی زیادی نیاز دارد چون شبکه به دستگاه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری قدرتمند متکی است.

ماینرها باید سخت‌افزار پیچیده‌ای مثل مدارهای مجتمع اختصاصی (ASIC) را به شبکه‌ی بلاک‌چین وصل کنند تا معماهای رمزنگاری ماینینگ را حل کنند و تراکنش‌ها به آن‌ها اختصاص یابد. 

این دستگاه‌ها به برق و توان محاسباتی زیادی نیاز دارند. طبق شاخص مصرف برق Bitcoin کمبریج، مصرف برق ماینینگ Bitcoin می‌تواند تا 240 تراواتساعت (TWh) باشد.

علاوه بر این، دشواری ماینینگ بلاک‌چین هم بر مصرف انرژی اثر می‌گذارد. بلاک‌چین‌های ماینینگ‌محور مثل Bitcoin گاه‌به‌گاه دشواری ماینینگشان را تنظیم می‌کنند تا ماینرها بلاک‌های تراکنش را با نرخی مشخص تأیید کنند.

با پیوستن ماینرهای بیشتر به شبکه، شبکه دشواری ماینینگ را بالا می‌برد تا حل معمای رمزنگاری سخت‌تر شود. این ابزارهای قدرتمندتر و مصرف انرژی بیشتری می‌طلبد. 

چون شبکه برای روان بودن تراکنش‌ها به این وابسته است و هزاران چنین دستگاهی در بازار وجود دارد، به‌راحتی می‌توان فهمید چرا برخی درباره‌ی تأثیر آن بر محیط زیست و پایداری بلندمدتش نگران‌اند. 

کدام رمزارزها برای تراکنش‌ها از ماینینگ استفاده می‌کنند؟

با اینکه ماینینگ رمزارز محبوب است، باید توجه داشت همه‌ی رمزارزها از مدل تأیید تراکنش استفاده نمی‌کنند. برای درک بهتر این موضوع، درباره‌ی سازوکارهای اجماع رایجی صحبت کنیم که بلاک‌چین‌ها با آن‌ها کار می‌کنند.

اثبات کار

سازوکار اجماع اثبات کار (PoW) از فعالیت‌های ماینینگ برای امن کردن شبکه‌های بلاک‌چینی‌اش استفاده می‌کند. بنابراین هر رمزارزی که برای تأیید تراکنش‌ها به ماینر نیاز دارد با اثبات کار کار می‌کند. 

شرکت‌کنندگان شبکه وظایف ریاضی پیچیده حل می‌کنند و سریع‌ترین ماینر تراکنش را به خودش اختصاص می‌دهد. پس از آن تراکنش با موفقیت تأیید می‌شود و ماینر با سکه‌های جدیدی که به بلاک‌چین اضافه می‌شوند پاداش می‌گیرد. 

وقتی از رمزارز و تأثیر زیست‌محیطی‌اش صحبت می‌شود، در واقع بلاک‌چین‌های PoW بیشترین سهم را دارند. این بلاک‌چین‌ها برای کار کردن به توان محاسباتی و انرژی بالا نیاز دارند. بنابراین هر سکه‌ای که بتوانید ماین کنید از سازوکار اجماع PoW استفاده می‌کند. 

نمونه‌های سکه‌های PoW شامل Bitcoin، Litecoin، Dogecoin، Bitcoin Cash، Monero و Ethereum 1.0 هستند.

اثبات سهام

سازوکار اجماع اثبات سهام (PoS) مدل تأیید رمزارزی جدیدتری است که برای تأیید تراکنش‌ها انرژی کمتری مصرف می‌کند. برخلاف PoW که از ماینرهای شبکه استفاده می‌کند، PoS بلاک‌چین‌هایش را امن می‌کند و با استفاده از اعتبارسنج‌ها توکن‌های جدید می‌سازد.

به عبارت دیگر، PoS برای اجرای تراکنش‌ها به معماهای ریاضی و انرژی فشرده نیاز ندارد. در عوض اعتبارسنج‌ها دارایی‌هایشان را در یک قرارداد هوشمند استیک می‌کنند. استیکینگ رمزارز نیازمند قفل کردن دارایی‌ها برای یک دوره‌ی توافق‌شده است، اما در صورت تمایل می‌توانید قفلشان را باز کنید.

در PoS شبکه اعتبارسنج‌ها را بر اساس مقدار دارایی استیک‌شده‌شان انتخاب می‌کند. بنابراین هرچه سکه‌ی بیشتری در یک استخر استیکینگ قفل کنید، شانس انتخاب شدن گره شما برای تأیید تراکنش‌ها بیشتر می‌شود.

باید توجه کرد که در اکوسیستم PoS پاداش ثابتی وجود ندارد. پس از تأیید تراکنش‌ها، رمزارز جدید را بر اساس درصد سهم شما در کل استخر استیکینگ دریافت می‌کنید. بنابراین مقداری که استیک کرده‌اید پاداشتان را تعیین می‌کند. 

مثلاً Ethereum 2.0 جدید با PoS کار می‌کند و برای پیوستن به شبکه‌ی اعتبارسنج‌ها باید 32 ETH استیک کنید. پاداش استیکینگ ETH حدود 4 تا 7 درصد در سال است. یعنی اگر 32 ETH را برای آن مدت استیک کنید، سالانه حدود 1.6 تا 2.24 ETH دریافت می‌کنید.

جدا از Ethereum 2.0، رمزارزهای دیگری که از اجماع PoS استفاده می‌کنند شامل Cardano، Polkadot، Solana، Tron و Polygon هستند. به دلیل انرژی کمی که برای کار کردن لازم دارند، اثر زیست‌محیطی‌شان به اندازه‌ی بلاک‌چین‌های PoW چشمگیر نیست.

تأثیرات زیست‌محیطی ماینینگ رمزارز چیست؟

ماینینگ رمزارز از راه‌های بسیاری بر محیط زیست اثر منفی می‌گذارد. برخی راه‌هایی که فعالیت‌های ماینینگ Bitcoin بر محیط زیست اثر می‌گذارند عبارت‌اند از:

افزایش ردپای کربن  

برخی ماینرها برای تأمین انرژی تجهیزاتشان از سوخت‌های فسیلی و گاز طبیعی استفاده می‌کنند. این‌ها گازهای سمی در جو منتشر می‌کنند و در مشکلات زیست‌محیطی مثل گرمایش جهانی و تغییر اقلیم نقش دارند.

مثلاً Digiconomist اعلام می‌کند شبکه‌ی Bitcoin حدود 95 میلیون تن دی‌اکسید کربن (CO₂) به حجم سالانه‌ی جهانی اضافه می‌کند. این تقریباً معادل انتشار گاز در کشورهای کوچکی مثل نیجریه است.

از آنجا که هنوز شبکه‌های PoS بسیاری وجود دارند و بیشتر هم در حال ساخته شدن‌اند، می‌توان گفت انتشار کربن به این زودی‌ها کند نخواهد شد. 

افزایش ردپای آب

جدا از آلودگی هوا، فعالیت‌های ماینینگ Bitcoin در مصرف جهانی آب هم نقش دارند. تجهیزات ماینینگ گرمای زیادی تولید می‌کنند و برای جلوگیری از گرمای بیش‌ازحد باید خنک شوند که به افزایش مصرف آب می‌انجامد. 

ماینینگ Bitcoin در یک سال بیش از 2600 گالن آب مصرف می‌کند. طبق داده‌های Digiconomist، ردپای آب ماینینگ مشابه کل مصرف آب در کشوری مثل سوئیس است. 

بنابراین اگر فعالیت‌های ماینینگ در کشورهایی با منابع آب محدود انجام شود، ساکنان به دلیل کاهش تأمین آب رنج می‌برند. 

زباله‌ی الکترونیکی

فعالیت‌های ماینینگ رمزارز در مقدار قابل‌توجهی از زباله‌ی تجهیزات فناوری اطلاعات در سطح جهان هم نقش دارند. از آنجا که سخت‌افزار ماینینگ مثل ASIC سریع کهنه و فرسوده می‌شود، ماینرها اغلب آن‌ها را دور می‌ریزند و در مدت کوتاهی به نمونه‌های جدیدتر ارتقا می‌دهند. 

چون دور انداختن یا بازیافت این ابزارها دشوار است، به زباله‌ی فیزیکی تبدیل می‌شوند.  

طبق همان منبع داده، سالانه حدود 31,000 تن زباله‌ی تجهیزات فناوری اطلاعات به دلیل ماینینگ رمزارز تولید می‌شود. این معادل همان رقم زباله در هلند است. 

افزایش مصرف انرژی 

همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، ابزارهای ماینینگ رمزارز پیچیده‌اند و برای کار کردن برق زیادی می‌خواهند. هرچه فعالیت‌های ماینینگ در یک منطقه بیشتر باشد، ماینرها برق بیشتری مصرف می‌کنند. 

برای توضیح بیشتر، ماینینگ Bitcoin به‌تنهایی سالانه حدود 170 تراواتساعت (TWh) مصرف می‌کند که معادل مصرف برق کشور نسبتاً کوچکی مثل لهستان است. 

یعنی شرکت‌های برق می‌توانند ماینرها را مشتریان اصلی خود کنند و مردم برخی مناطق، به‌ویژه جوامع محلی، را از تأمین برق کافی محروم کنند. 

محرک اصلی این تأثیرات افزایش علاقه به Bitcoin و رمزارزهای دیگر است، به‌ویژه چون سرمایه‌گذاران مشتاق سرمایه‌گذاری در بازارهای صعودی هستند. با افزایش شاخص ترس و طمع و ترس از جا ماندن (FOMO)، مصرف انرژی Bitcoin و رمزارزهای پرتقاضای مشابه بیشتر می‌شود.

آیا ماینینگ رمزارز می‌تواند انرژی کمتری مصرف کند؟

ماینرهای رمزارز می‌توانند مصرف برقشان را از راه‌های گوناگون کاهش دهند. برخی استدلال می‌کنند می‌توانند از انرژی تجدیدپذیر مثل خورشیدی و بادی برای تأمین انرژی دستگاه‌هایشان استفاده کنند. برخی دیگر استخرهای ماینینگ را پیشنهاد می‌کنند که کاربران به‌جای داشتن ایستگاه‌های ماینینگ انفرادی منابعشان را ترکیب کنند. 

با این حال در برخی محافل درباره‌ی محدودیت‌های این اقدامات تعدیل‌کننده بحث وجود دارد. مثلاً ماینرهای Bitcoin همچنان به سخت‌افزار ماینینگ قدرتمند متکی خواهند بود که در گرما، انتشار گاز و چالش‌های برجسته‌ی دیگر نقش دارد. 

بنابراین مؤثرترین راه کاهش اثرات منفی ماینینگ رمزارز بر محیط زیست، پذیرش پروژه‌های بیشتر اثبات سهام است. این پروژه‌ها به توان محاسباتی یا ابزارهای گسترده نیاز ندارند و برای محیط زیست دوستدارند. 

مثلاً گزارش شده انتشار دی‌اکسید کربن Ethereum در 2022 حدود 35.4 میلیون تن بود، اما پس از تغییر از PoW به PoS به 0.01 میلیون تن رسید. مثل ماینینگ Bitcoin، اعتبارسنج‌ها هم برای تلاششان پاداش می‌گیرند، بنابراین ماینرها می‌توانند کم شوند. 

سازوکارهای اجماع دیگر مثل اثبات تاریخ (PoH) و اثبات اقتدار (PoA) هم به قراردادهای هوشمند متکی‌اند و به تجهیزات انرژی‌بر نیاز ندارند. 

اگر توسعه‌دهنده یا شرکتی هستید که می‌خواهید پروژه‌ی رمزارزی سبز بعدی را بسازید، می‌توانید با ارائه‌دهندگان خدمات رمزارزی مثل Zypto همکاری کنید تا پروژه‌تان را زنده کنید.

ما راه‌حل‌های سفارشی داریم، از جمله توسعه‌ی پروژه‌ی بلاک‌چینی اختصاصی برای حمایت از کسب‌وکارهایی که می‌خواهند در کاهش تأثیرات زیست‌محیطی فعالیت‌های ماینینگ رمزارز مشارکت کنند. می‌توانید با ما تماس بگیرید تا بدانید چگونه می‌توانیم بخشی از پروژه‌ی شما باشیم.

____________________________________________________________________________