Uchimbaji wa Crypto: Mjadala wa Nishati

Uchimbaji wa crypto ni mojawapo ya njia mbadala maarufu za watu kupata pesa kutoka kwa crypto. Zaidi ya hilo, sarafu mpya haziwezi kuzalishwa na miamala mingi ya crypto haiwezi kufanyika bila wachimbaji.

However, mining consumes lots of power and has adverse impacts on the environment. 

Kwa sababu ya athari zake kwa mazingira, baadhi ya watu wanapinga shughuli za uchimbaji wa Bitcoin. Lakini upinzani wao haujazuia kabisa maelfu ya wachimbaji duniani kote, na idadi yao inaendelea kuongezeka.

Watu binafsi na biashara wanawezaje kuchangia kupunguza hatari mbalimbali za angahewa zinazohusiana na uchimbaji wa sarafu za kidijitali? Endelea kusoma ili kujua. 

Uchimbaji wa Sarafu za Kidijitali ni Nini?

Uchimbaji ni mchakato ambao Bitcoin na sarafu za kidijitali zinazofanana nayo huthibitisha miamala na kuzalisha sarafu mpya. Huhusisha watu wanaoitwa wachimbaji wakitatua mafumbo ya kihesabu ili kuongeza miamala ya crypto kwenye block kwenye blockchain.

Block ikishajaa, miamala yote iliyomo itakamilika na taarifa kuhusu muamala mpya huhifadhiwa kudumu kwenye mnyororo.

Kwa muktadha, unapotuma BTC kutoka kwa mkoba wako wa sarafu za kidijitali wa vifaa (hardware) au software wallet kwa mtu mwingine, mchimbaji hufanya kazi nyuma ya pazia kuthibitisha muamala na kuhakikisha mpokeaji anapata kiasi sawa cha BTC. 

Block ya muamala ikishajaa, mchimbaji hupokea zawadi za uchimbaji. Kwa sasa, zawadi ya kuchimba block ya BTC ni BTC 3.125 kwa kila block. Hii ni kwa sababu wachimbaji ni kama wakaguzi wa blockchain wanaozuia masuala ya usalama kama kutumia sarafu moja mara mbili (double-spending). Hivyo, hulipwa kwa kazi yao.

Zawadi ya sasa ya uchimbaji ilianza kutumika baada ya tukio la kupunguzwa nusu kwa Bitcoin 2024 (halving), na kila mchimbaji hupata zawadi zake zikiongezwa kwenye ugavi unaozunguka wa sarafu, hivyo kuzalisha sarafu mpya kupitia shughuli zao.

Kwa Nini Inahitaji Matumizi Makubwa ya Nishati?

Miamala ya crypto haina kati, ndiyo maana majukwaa ya fedha zisizo na kati (DeFi) na blockchains yanaweza kufanya miamala kiotomatiki bila wahusika wa tatu kama benki.

Kwa maneno mengine, uchimbaji wa crypto ni njia ya kiotomatiki ya kuthibitisha miamala ya sarafu za kidijitali kwa kutumia teknolojia ya blockchain. Hata hivyo, mchakato wa kuthibitisha miamala unahitaji kiasi kikubwa cha nishati kwa sababu mtandao unategemea vifaa vyenye nguvu vya maunzi na programu.

Wachimbaji wanahitaji kuunganisha vifaa vya hali ya juu, kama vile Application-Specific Integrated Circuits (ASICs), kwenye mtandao wa blockchain ili kutatua mafumbo ya kisimbaji ya uchimbaji na kupewa miamala ya kuthibitisha. 

Vifaa hivi vinahitaji umeme na nguvu za uchakataji nyingi. Kwa mujibu wa Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index, matumizi ya umeme ya uchimbaji wa Bitcoin yanaweza kufikia hadi terawati-saa 240 (TWh).

Pia, ugumu wa uchimbaji wa blockchain huathiri matumizi ya nishati. Blockchains zinazofaa kwa uchimbaji kama Bitcoin hurekebisha ugumu wa uchimbaji mara kwa mara kuhakikisha wachimbaji wanathibitisha block za miamala kwa kasi maalum.

Wachimbaji wengi zaidi wanapojiunga na mtandao, mtandao huongeza ugumu wa uchimbaji ili kufanya iwe vigumu zaidi kutatua fumbo la kisimbaji. Hii inahitaji zana zenye nguvu zaidi na matumizi makubwa zaidi ya nishati. 

Kwa kuwa mtandao unategemea hili kuhakikisha miamala inaendeshwa vizuri na kuna maelfu ya vifaa kama hivi sokoni, ni rahisi kuelewa kwa nini baadhi ya watu wana wasiwasi kuhusu athari zake kwa mazingira na uendelevu wake wa muda mrefu. 

Ni Sarafu Zipi za Kidijitali Zinazotumia Uchimbaji Kwa Miamala?

Ingawa uchimbaji wa crypto ni maarufu, si sarafu zote za kidijitali zinazotumia mtindo huu wa kuthibitisha miamala. Ili kuelewa vizuri zaidi, tuzungumzie mifumo maarufu ya makubaliano (consensus) ambayo blockchains hufanya kazi nayo.

Proof-of-Work 

Mfumo wa makubaliano wa uthibitisho wa kazi (PoW) hutumia shughuli za uchimbaji kulinda mitandao yake ya blockchain. Hivyo, sarafu yoyote ya kidijitali inayohitaji wachimbaji kuthibitisha miamala hufanya kazi kwa kutumia uthibitisho wa kazi. 

Washiriki wa mtandao hutatua kazi ngumu za kihesabu na mchimbaji wa haraka zaidi kufanya hivyo hupewa muamala huo. Baadaye, muamala huthibitishwa kikamilifu na hulipwa kwa sarafu mpya zinazoongezwa kwenye blockchain. 

Tunapozungumzia sarafu za kidijitali na athari zake kwa mazingira, ni blockchains za PoW ndizo zinazochangia zaidi. Blockchains hizi zinahitaji nguvu kubwa za uchakataji na nishati kufanya kazi. Hivyo, sarafu yoyote unayoweza kuichimba hutumia mfumo wa makubaliano wa PoW. 

Mifano ya sarafu za PoW ni pamoja na Bitcoin, Litecoin, Dogecoin, Bitcoin Cash, Monero, na Ethereum 1.0.

Proof-of-Stake

Mfumo wa makubaliano wa uthibitisho wa hisa (PoS) ni mtindo mpya zaidi wa kuthibitisha crypto unaotumia nishati kidogo kuthibitisha miamala. Tofauti na PoW, unaotumia wachimbaji wa mtandao, PoS hulinda blockchains zake na kuzalisha tokeni mpya kwa kutumia wathibitishaji.

Kwa maneno mengine, PoS hauhitaji mafumbo ya kihesabu wala nishati nyingi kutekeleza miamala. Badala yake, wathibitishaji huweka mali zao katika mkataba wa akili (staking). Staking ya crypto inahitaji kufunga mali zako kwa muda uliokubaliwa, lakini unaweza kuzifungua ukitaka.

Katika PoS, mtandao huchagua wathibitishaji kulingana na kiasi cha mali walizoweka kwenye staking. Hivyo, kadiri unavyofunga sarafu nyingi zaidi kwenye mfuko wa staking, ndivyo nafasi za node yako kuchaguliwa kuthibitisha miamala zinavyoongezeka.

Kumbuka kuwa hakuna zawadi maalum iliyowekwa katika mfumo wa PoS. Baada ya kuthibitisha miamala, utapokea crypto mpya kulingana na asilimia ya hisa yako katika mfuko mzima wa staking. Hivyo, kiasi ulichoweka kwenye staking ndicho kinachoamua zawadi yako. 

Kwa mfano, Ethereum 2.0 mpya hufanya kazi kwa kutumia PoS, na unahitaji kuweka ETH 32 kwenye staking ili kujiunga na mtandao wa wathibitishaji. Zawadi ya staking ya ETH ni kati ya asilimia 4 hadi 7 kwa mwaka. Hii inamaanisha utapata takribani ETH 1.6 hadi 2.24 kwa mwaka ukiweka ETH 32 kwa kipindi hicho.

Mbali na Ethereum 2.0, sarafu nyingine za kidijitali zinazotumia makubaliano ya PoS ni pamoja na Cardano, Polkadot, Solana, Tron, na Polygon. Kutokana na nishati kidogo inayohitajika kufanya kazi, athari zake kwa mazingira si kubwa kama blockchains za PoW.

Ni Zipi Athari za Kimazingira za Uchimbaji wa Crypto?

Uchimbaji wa sarafu za kidijitali una athari mbaya kwa mazingira kwa njia nyingi. Baadhi ya njia ambazo shughuli za uchimbaji wa Bitcoin zinaathiri mazingira ni pamoja na:

Kuongezeka kwa Utoaji wa Hewa Ukaa  

Baadhi ya wachimbaji hutumia nishati ya visukuku na gesi asilia kuendesha vifaa vyao. Hizi hutoa gesi zenye sumu angani, hivyo kuchangia masuala ya mazingira kama ongezeko la joto duniani na mabadiliko ya tabianchi.

Kwa mfano, Digiconomist inasema kuwa mtandao wa Bitcoin unachangia karibu tani milioni 95 za hewa ukaa (CO₂) katika kiasi cha kimataifa kila mwaka. Hii ni karibu sawa na kiasi cha uzalishaji wa gesi katika nchi ndogo kama Nigeria.

Kwa kuwa bado kuna mitandao mingi ya PoS na mingine zaidi inaendelea kuundwa, ni salama kusema kuwa uzalishaji wa hewa ukaa hautapungua hivi karibuni. 

Kuongezeka kwa Matumizi ya Maji

Mbali na uchafuzi wa hewa, shughuli za uchimbaji wa Bitcoin pia huchangia matumizi ya maji duniani. Vifaa vya uchimbaji hutoa joto kubwa na vinahitaji kupozwa ili kuzuia joto kupita kiasi, jambo linalosababisha ongezeko la matumizi ya maji. 

Kwa mwaka, uchimbaji wa Bitcoin hutumia zaidi ya galoni 2600 za maji. Kwa mujibu wa data kutoka Digiconomist, matumizi ya maji katika uchimbaji yanafanana na jumla ya matumizi ya maji katika nchi kama Uswisi. 

Hivyo, iwapo shughuli za uchimbaji zinafanyika katika nchi zenye rasilimali chache za maji, wakazi wataathirika kutokana na kupungua kwa upatikanaji wa maji. 

Taka za Kielektroniki

Shughuli za uchimbaji wa crypto pia huchangia kiasi kikubwa cha taka za vifaa vya TEHAMA duniani. Kwa kuwa vifaa vya uchimbaji kama ASIC huchakaa na kuisha haraka, wachimbaji mara nyingi huvitupa na kubadilisha na vipya ndani ya muda mfupi. 

Kwa kuwa zana hizi ni ngumu kutupwa au kusindikwa upya, huishia kuwa taka halisi.  

Kwa mujibu wa chanzo hicho hicho cha data, takribani tani 31,000 za taka za vifaa vya TEHAMA huzalishwa kila mwaka kutokana na uchimbaji wa crypto. Hii ni sawa na kiasi cha taka nchini Uholanzi. 

Kuongezeka kwa Matumizi ya Nishati 

Kama ilivyoelezwa awali, zana za uchimbaji wa crypto ni za hali ya juu na zinahitaji nguvu nyingi kufanya kazi. Kadiri shughuli za uchimbaji zinavyoongezeka katika eneo fulani, ndivyo wachimbaji wanavyotumia umeme mwingi zaidi. 

Kwa muktadha, uchimbaji wa Bitcoin pekee hutumia takribani terawati-saa 170 (TWh) kila mwaka, sawa na matumizi ya umeme ya nchi ndogo kiasi kama Poland. 

Hii inamaanisha watoa huduma za umeme wanaweza kuwafanya wachimbaji kuwa wateja wao wakuu, hali inayoweza kuwanyima watu wa baadhi ya maeneo, hasa jamii za wenyeji, upatikanaji wa umeme wa kutosha. 

Kichocheo kikuu cha athari hizi ni ongezeko la hamu ya kuwekeza katika Bitcoin na sarafu nyingine za kidijitali, hasa wawekezaji wanapopenda kuwekeza wakati wa masoko ya kupanda (bull markets). Kuongezeka kwa kiashiria cha hofu & tamaa (fear & greed index) na hofu ya kukosa fursa (FOMO) huongeza matumizi ya nishati ya Bitcoin na sarafu nyingine zinazohitajika sana za kidijitali.

Je, Uchimbaji wa Crypto Unaweza Kutumia Nishati Kidogo?

Wachimbaji wa sarafu za kidijitali wanaweza kupunguza matumizi yao ya umeme kwa njia mbalimbali. Wengine wanasema wanaweza kutumia nishati mbadala kama jua na upepo kuendesha mashine zao. Wengine wanapendekeza mifuko ya uchimbaji (mining pools) inayowawezesha watumiaji kuchanganya rasilimali zao badala ya kuwa na vituo vya uchimbaji vya kila mmoja. 

Hata hivyo, kuna hoja kutoka kwa baadhi ya pande kuhusu mapungufu ya hatua hizi za kupunguza athari. Kwa mfano, wachimbaji wa Bitcoin bado watategemea vifaa vya uchimbaji vyenye nguvu, jambo linalochangia joto, uzalishaji wa gesi, na changamoto nyingine zilizotajwa. 

Hivyo, njia bora zaidi ya kupunguza athari mbaya za uchimbaji wa crypto kwa mazingira ni kukumbatia miradi mingi zaidi ya uthibitisho wa hisa (PoS). Miradi hii haihitaji nguvu kubwa za uchakataji wala zana nyingi, hivyo kuifanya rafiki kwa mazingira. 

Kwa mfano, uzalishaji wa hewa ukaa wa Ethereum ulikuwa takribani tani milioni 35.4 mnamo 2022, lakini ulishuka hadi tani milioni 0.01 baada ya kubadilika kutoka PoW kwenda PoS. Kama ilivyo katika uchimbaji wa Bitcoin, wathibitishaji nao hulipwa kwa juhudi zao, hivyo idadi ya wachimbaji inaweza kupunguzwa. 

Mifumo mingine ya makubaliano kama uthibitisho wa historia (PoH), na uthibitisho wa mamlaka (PoA) pia hutegemea mikataba ya akili na haihitaji vifaa vinavyotumia nishati nyingi. 

Kama wewe ni msanidi programu au kampuni inayotaka kujenga mradi mwingine wa crypto rafiki kwa mazingira, unaweza kushirikiana na watoa huduma za crypto kama Zypto kuufanya mradi wako uwe halisi.

Tuna suluhisho zilizoandaliwa mahususi, ikiwa ni pamoja na uandaaji wa miradi maalum ya blockchain kusaidia biashara zinazotaka kuchangia kupunguza athari za kimazingira za shughuli za uchimbaji wa crypto. Unaweza kuwasiliana nasi kujua jinsi tunavyoweza kushiriki katika mradi wako.

____________________________________________________________________________