加密貨幣挖礦：能源爭議

加密貨幣挖礦是人們透過加密貨幣賺錢的熱門另類方式之一。除此之外，若沒有礦工，新的加密貨幣就無法產出，許多加密貨幣交易也無法完成。

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

正因為這樣的環境衝擊，部分人士反對比特幣挖礦活動。但他們的反對，並未真正阻止全球數以千計的礦工，其數量甚至持續增加。

個人與企業該如何協助減少加密貨幣挖礦相關的各種大氣風險？請繼續閱讀，一探究竟。 

什麼是加密貨幣挖礦？

挖礦是比特幣與類似加密貨幣驗證交易並創造新幣的過程。過程中，稱為礦工的人們需解開數學難題，將加密貨幣交易加入區塊鏈上的區塊。

區塊填滿後，其中的所有交易都會完成，而新交易的資訊也會永久儲存在鏈上。

舉例來說，當您將BTC從您的加密貨幣 硬體或 software wallet 傳送給另一個人時，礦工會在幕後進行運作，驗證該筆交易，並確保收款人收到等值的BTC。 

交易區塊填滿後，礦工就能獲得挖礦獎勵。目前，挖出一個BTC區塊的獎勵為每區塊3.125枚BTC。這是因為礦工就像區塊鏈的稽核員，能防止雙重花費等安全問題，因此他們的工作能獲得報酬。

目前的挖礦獎勵，是在2024年比特幣減半事件後開始生效，每位礦工獲得的獎勵，都會加入加密貨幣的流通供給量中，透過其活動創造出新幣。

為什麼挖礦需要消耗大量能源？

加密貨幣交易是去中心化的，這正是去中心化金融（DeFi）平台與區塊鏈，能在沒有銀行等第三方的情況下，執行自動化交易的原因。

換句話說，加密貨幣挖礦是運用區塊鏈技術來自動驗證加密貨幣交易的方式。然而，交易驗證過程需要耗費大量能源，因為整個網路仰賴強大的硬體與軟體設備。

礦工需要將專用積體電路（ASIC）等精密硬體連接至區塊鏈網路，以解開挖礦所需的加密難題，並取得指派給他們的交易。 

這些設備需要大量電力與運算能力。根據劍橋比特幣電力消耗指數，比特幣挖礦的用電量可能高達240太瓦時（TWh）。

此外，區塊鏈的挖礦難度也會影響能源消耗。像比特幣這類適合挖礦的區塊鏈，會不時調整挖礦難度，確保礦工以特定速率驗證交易區塊。

隨著越來越多礦工加入網路，網路會提高挖礦難度，讓加密難題更難解開。這也需要更強大的工具，並消耗更多能源。 

由於整個網路依賴這套機制來確保交易順暢運作，而市面上又有成千上萬台這類設備，不難理解為何有些人會擔心其對環境的衝擊，以及長期的永續性問題。 

哪些加密貨幣採用挖礦來處理交易？

雖然加密貨幣挖礦相當普遍，但務必留意，並非所有加密貨幣都採用這種交易驗證模式。為了更了解這一點，我們接著談談區塊鏈常用的共識機制。

Proof-of-Work 

工作量證明（PoW）共識機制透過挖礦活動來確保區塊鏈網路的安全。因此，任何需要礦工驗證交易的加密貨幣，都是採用工作量證明機制運作。 

網路參與者會解答複雜的數學任務，最快解出的礦工就能取得該筆交易。之後，交易會被成功驗證，礦工也會獲得新加密貨幣作為獎勵，並加入區塊鏈。 

談到加密貨幣的環境衝擊時，實際上貢獻最大的正是PoW區塊鏈。這類區塊鏈的運作需要極高的運算能力與能源。因此，任何可以挖礦的加密貨幣，都是採用PoW共識機制。 

採用PoW的加密貨幣範例，包括比特幣、Litecoin、Dogecoin、Bitcoin Cash、Monero，以及Ethereum 1.0。

Proof-of-Stake

權益證明（Proof-of-Stake，PoS）共識機制是一種較新的加密貨幣驗證模式，確認交易所需的能源較少。與使用網路礦工的PoW不同，PoS是透過驗證者來確保區塊鏈安全並創造新代幣。

換句話說，PoS不需要透過數學難題與大量能源來執行交易。取而代之的是，驗證者將資產質押於智能合約中。加密貨幣質押需要將資產鎖定一段約定的期間，但您若想解鎖，也可以隨時解除。

在PoS機制中，網路會依據質押資產的數量來選擇驗證者。因此，您在質押池中鎖定的加密貨幣越多，您的節點被選中驗證交易的機率就越高。

請務必留意，PoS生態系統並沒有固定的獎勵。驗證交易後，您會依據自己在整個質押池中所佔的質押比例，獲得新的加密貨幣。也就是說，您質押的數量，決定了您的獎勵多寡。 

舉例來說，新的Ethereum 2.0採用PoS運作，您需要質押32枚ETH才能加入驗證者網路。ETH的質押獎勵約為每年4%至7%。也就是說，若您質押32枚ETH一整年，大約可獲得1.6至2.24枚ETH的獎勵。

除了Ethereum 2.0之外，其他採用PoS共識機制的加密貨幣還包括Cardano、Polkadot、Solana、Tron與Polygon。由於營運所需能源較低，其環境衝擊不如PoW區塊鏈那麼顯著。

加密貨幣挖礦對環境有哪些衝擊？

加密貨幣挖礦會以多種方式對環境造成負面影響。以下是比特幣挖礦活動影響環境的部分方式：

日益擴大的碳足跡  

部分礦工使用化石燃料與天然氣來為設備供電。這些燃料會向大氣排放有毒氣體，加劇全球暖化與氣候變遷等環境問題。

舉例來說，Digiconomist指出，比特幣網路每年為全球貢獻約9,500萬噸二氧化碳（CO₂）排放量，這大約相當於奈及利亞等小國的碳排放量。

由於目前仍有大量PoS網路存在，且新的網路持續出現，可以說碳排放量短期內不太可能趨緩。 

日益擴大的水足跡

除了空氣污染之外，比特幣挖礦活動也導致全球用水量增加。挖礦設備會產生大量熱能，需要降溫以避免過熱，進而導致用水量上升。 

一年之內，比特幣挖礦耗水量超過2,600加侖。根據Digiconomist的資料，挖礦的水足跡，與瑞士等國家的總用水量相當。 

因此，若挖礦活動發生在水資源有限的國家，當地居民將因供水減少而受害。 

電子廢棄物

加密貨幣挖礦活動也造成全球大量的IT設備廢棄物。由於ASIC等挖礦硬體老化與損耗速度快，礦工經常在短時間內將其淘汰，換成更新的設備。 

由於這些設備難以妥善丟棄或回收，最終便成為實體廢棄物。  

根據同一資料來源，加密貨幣挖礦每年產生約31,000噸的IT設備廢棄物，這相當於荷蘭的廢棄物總量。 

能源消耗增加 

如前所述，加密貨幣挖礦設備相當精密，運作需要耗費大量電力。某地區的挖礦活動越多，礦工消耗的電力也就越多。 

舉例來說，光是比特幣挖礦，每年就消耗約170太瓦時（TWh）的電力，相當於波蘭這類中小型國家的用電量。 

這意味著電力供應商可能將礦工視為主要客戶，導致部分地區，尤其是當地社區，無法獲得充足的電力供應。 

造成這些衝擊的主要原因，是投資人對比特幣與其他加密貨幣的興趣持續增加，尤其是熱衷於投入牛市的投資人。隨著恐懼與貪婪指數上升，加上害怕錯過（FOMO）的心理，比特幣與其他熱門加密貨幣的能源消耗量也隨之增加。

加密貨幣挖礦能否減少能源消耗？

加密貨幣礦工可以透過多種方式減少電力消耗。有人主張，他們可以使用太陽能與風能等再生能源為設備供電。也有人建議採用礦池，讓使用者能整合資源，而非各自建置獨立的挖礦站。 

然而，也有部分意見指出這些緩解措施仍有其局限。舉例來說，比特幣礦工仍需仰賴強大的挖礦硬體，持續造成發熱、氣體排放等前述問題。 

因此，降低加密貨幣挖礦對環境負面影響最有效的方式，就是採用更多權益證明（PoS）專案。這類專案不需要龐大的運算能力或設備，因此更加環保。 

舉例來說，據報導，Ethereum在2022年的二氧化碳排放量約為3,540萬噸，但在從PoW轉換為PoS之後，降至僅0.01萬噸。與比特幣挖礦相同，驗證者同樣能因其貢獻獲得獎勵，因此可減少對礦工的依賴。 

其他共識機制，例如歷史證明（PoH）與權威證明（PoA），同樣仰賴智能合約運作，不需要高耗能設備。 

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