Майнинг биткоина энергозатратнее добычи золота, уравнения вычисления энергии

В отличие от обычной добычи полезных ископаемых, для которой требуется наличие металла, майнинг криптовалюты может происходить в любом месте с наличием электрической мощности, подключением к Интернету и соответствующим оборудованием. Поскольку количество энергии, требуемой для этого, является локально независимым, воздействие на окружающую среду зависит от источника первичной энергии.

Мы применили специфические для страны коэффициенты выбросов CO2 от Malla39 до средних ежедневных потребностей в энергии сети для оценки географического влияния энергетического баланса на углеродный след для каждой из криптотерминов.

Существует некоторая неопределенность в отношении этих значений, поскольку опубликован Malla39, и данные могут не соответствовать текущим условиям. Однако есть различия в выбросах CO2 на основе национальных энергетических смесей и среднего количества энергии, потребляемой для производства монеты.

криптовалюты главные потребители электроэнергии

В этом случае энергия, требуемая для каждой монеты, является медианной величиной с 1 января 2016 года по 30 июня 2018 года. Как показано в дополнительном рисунке 2, энергия, потребляемая на каждую минуемую монету (МВт-ч на монету), значительно увеличилась в предыдущие два с половиной года.

Таким образом, мы находим медианное значение лучше среднего для этой точки данных (см. Методы). Используя первичные энергетические смеси стран Индии, Австралии, Китая, США, Японии, Кореи и Канады, мы видим, их углеродный выброс на рис. 3. На основе коэффициентов выбросов от Malla39 любая криптовалюта, добытая в Китае, будет генерировать в четыре раза больше СО2 по сравнению с суммой, полученной в Канаде.

Майнинг биткоина энергозатратнее добычи золота

Применяются самые высокие и низкие коэффициенты выбросов углерода (Индия и Канада) в качестве верхней и нижней границ и на основе количества монет, произведенных в период с 1 января 2016 года по 30 июня 2018 года, 3-13 миллионов метрические тонны CO2 могут быть отнесены к сети Bitcoin.

Используя тот же подход, мы оцениваем добычу Ethereum, Litecoin и Monero, объединив 300 000-1,6 млн. Тонн СО2.

Таким образом, за исследуемый период происходит плактировка этих 3-15 миллионов тонн CO2, причем Биткойн является крупнейшим источником. В краткосрочной перспективе это может быть проблематично, поскольку значительная часть криптовалютной добычи приходится на Китай 40,41.

Однако некоторые промышленные операции переходят из Китая в Канаду. Мировая добыча криптовалют в настоящее время выполняется для самообеспечения, но это само по себе не исключает ее как потенциально полезного для общества.

 Углеродный выброс любой криптовалюты будет зависеть от спроса на энергию сети и первичной энергетической смеси, используемой для производства монет. KWh за монету) с 1 января 2016 года по 30 июня 2018 года. Обратите внимание, что значения находятся в масштабе журнала, демонстрируя, что биткойн (BTC ) производит значительно больше выбросов CO2, чем Ethereum (ETH), Litecoin (LTC) или Monero (XMR).

В настоящее время 81% биткойнов, установленных для существования, добыли 42. Однако текущий уровень добычи составляет около 214043. С учетом продолжительности времени и основы данных, представленных здесь, можно предположить, что энергетические потребности сети Bitcoin и Litecoin могут продолжать расти в обозримом будущем.

Тем не менее, жесткая вилка Моннеро (то есть изменение кода) 6 апреля 2018 года, наблюдаемая на рисунке 1, указывает на значительное снижение спроса на энергию в сети. Более того, дальнейший переход компании Ethereum к доказательству цены может снизить долгосрочные потребности в энергии сети.

Поэтому будущие воздействия на окружающую среду для любой из них на основе каждой монеты могут быть более или менее, чем те, которые определены в нашей текущей оценке.

Методы вычисления потребления энергии

Чтобы количественно вычислить потребность в энергии крипто на сетей, ежедневный хешрат умножался на потребление энергии типичного горного компьютера, как это было сделано Bevand14.

Для всех криптовариантов есть ежедневная сетевая хэшета, умноженная на хеширование или энергоэффективность (PE) горной вышки (то есть компьютера), установленной всей сетью, как показано в уравнении (1).

Хеширование — это количество вычислений, выполняемых по всей сети в секунду. Аппаратное обеспечение, используемое для монеты, диктует количество вычислений, выполняемых в секунду, и энергоэффективность, при которой он может выполнять

где P — потребность в мощности криптовалютной сети, HR — это хэш-хэш сети (показан на рисунке 1), а PE — энергетическая эффективность горного оборудования (приведенная в таблице 3).

Затем «скорость сети» (US $ сгенерированный за час) рассчитывали путем умножения количества блоков, генерируемых за час, вознаграждения за завершение блока и конверсии с монетки в доллары (все данные в таблице 3), как показано в уравнении (2).

где v — скорость сети, tB — среднесуточное время завершения блока (в минутах), R — вознаграждение за завершение блока, а EX — цена конверсии криптовалюты от монеты до US $

Чтобы определить энергию, необходимую для генерации 1 доллара, мощность сети (P) была разделена на скорость и умножена на единичный коэффициент преобразования от мегаватт-часов до мегаджоулей, как показано в уравнении (3).

где EC — это стоимость энергии, определяемая как ежедневная энергия, необходимая для получения 1 доллара США; P и v были определены ранее. Этот процесс был выполнен для биткойнов, Ethereum, Litecoin и Monero.

Хотя рыночная капитализация будет изменяться с использованием стоимости монет (которая изменяется в реальном времени), эти четыре были выбраны на основе доступности данных и для определения того, существуют ли различные энергетические требования среди более установленных монет.

Значение каждой монеты в долларах США принималось за значение в конце каждого дня (т. е. 23:59), указанное в дополнительных данных. Конечные значения ЕС представляют собой средние значения периода исследования (911 дней) или среднегодовых значений за 2016, 2017 и 2018.

Данные были получены для потребления энергии для производства 1 кг или 1 т золота15,16, PGMs33, REOs37 и алюмини 35,36. Рыночные цены на металлы были получены из USGS38 США. Эти значения были умножены для определения потребности в энергии металла, генерируемого за US $, как показано в уравнении (4). Рецензируемые литературой значения, а также рыночные цены приводятся в основном тексте. Это привело к сопоставимости значений энергии, вложенной в цифровые и физические активы, как показано в уравнении (4).

где ECm является EC для интересующего металла, m, A — энергия, необходимая для извлечения килограмма м, а B — рыночная цена мА. Окончательная оценка потенциального экологического следа каждой из сетей была сделана путем применения равноправного — рассмотрены данные о факторах выбросов по конкретной стране (кг CO2 на кВтч-1) для энергоснабжения по ежедневной расчетной энергии, необходимой для производства единой монеты, как показано в уравнении (5).

где NC — ежедневная энергия, необходимая для изготовления монеты в определенный день, и другие параметры были определены ранее. Для периода исследования в 911 дней было определено среднее значение NC для каждой криптосистемы.

Медиана используется здесь, поскольку стандартное отклонение набора данных больше, чем среднее арифметическое, что указывает на ненормальное распределение значений. В то время как ЕС меняются по отношению к энергии и цене, значения ЧЗ изменяются только в отношении требований к энергии сети.

Затем для оценки выбросов CO2 на монету, как показано в уравнении (6), применялись коэффициенты выбросов по конкретной стране (Y). Это создало несколько потенциальных значений для каждого криптовалюта, как показано на рисунке 3.

где ТС — это стоимость углерода, определяемая как масса углекислого газа, испускаемого на каждую минуемую монету, Y — масса выброса CO2 на киловатт-час энергии, генерируемой для страны или региона, а медиана (НЗ) относится к медианному значению НК.

Местоположение каждого майнера не может быть определено, присвоение выбросов может быть оценено только в широком смысле. В этом случае мы оцениваем с использованием самых высоких и наименьших коэффициентов выбросов по конкретной стране (Индия и Канада, соответственно) в качестве верхней и нижней границ.

Чтобы определить общие выбросы CO2, связанные с каждой криптовалютной сетью, начиная с добычи, мы определили суточное количество монет, созданных на основе среднесуточного времени завершения блока и вознаграждения блока, как показано в уравнении (7).

где rC — дневная ставка генерируемых монет (монеты в день) и все остальные параметры были определены ранее. Суммируя значения rC за каждый день с 1 января 2016 года по 30 июня 2018 года (то есть 911 дней), мы определяем кумулятивное количество монет, генерируемых за этот период исследования, как показано в уравнении (8).

где Cm — совокупное количество монет, созданных в течение времени исследования (то есть 911 дней), а rC было определено ранее. Поэтому общие выбросы CO2 представляют собой стоимость углерода (TC), умноженную на количество монет, как показано в уравнении ( 9).

где CC — метрическая тонна CO2, выделяемая из-за криптовалютной добычи, и все остальные параметры были определены ранее.

 

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *
Имя *
Email *
Сайт
Ваш комментарий
;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: