Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

De miljømæssige omkostninger ved cryptocurrency-miner

Kredit:CC0 Public Domain

Bitcoin, Ethereum, Litecoin og Monero - navnene på digital-baserede kryptovalutaer bliver hørt mere og mere hyppigt. Men på trods af at de ikke har nogen fysisk repræsentation, kunne disse nye udvekslingsmetoder faktisk påvirke vores planet negativt? Det er et spørgsmål, der stilles af forskere ved University of New Mexico, som undersøger miljøpåvirkningerne af minedrift af kryptovalutaer.

Cryptocurrency er en internetbaseret form for udveksling, der udelukkende eksisterer i den digitale verden. Dens tiltrækning kommer fra at bruge et decentraliseret peer-to-peer netværk af udveksling, produceret og optaget af hele cryptocurrency-fællesskabet. Uafhængige "minearbejdere" konkurrerer om at løse komplekse computeralgoritmer, der derefter giver sikker kryptografisk validering af en udveksling. Minearbejdere belønnes i enheder af valutaen. Digitale offentlige bøger opbevares for "blokke" af disse transaktioner, som kombineres for at skabe det, der kaldes blockchain. Ifølge tilhængerne, kryptovalutaer behøver ikke en tredjepart, eller traditionel bank, eller centraliseret regeringskontrol for at give sikker validering af transaktioner. Ud over, kryptovalutaer er typisk designet til at begrænse produktionen efter et punkt, hvilket betyder, at den samlede mængde i omløb til sidst rammer et loft. Disse hætter og hovedbøger vedligeholdes gennem brugernes systemer.

Men de mekanismer, der gør disse valutaer så tiltalende, bruger også ublu mængder energi.

I et nyt papir med titlen "Cryptodamages:Monetære værdiestimater af luftforurening og menneskelige sundhedspåvirkninger af cryptocurrency minedrift, " offentliggjort i tidsskriftet Energiforskning &Samfundsvidenskab , University of New Mexico forskere Andrew Goodkind (ass. professor, økonomi), Benjamin Jones (adjunkt, økonomi) og Robert Berrens (professor, økonomi) estimere miljøpåvirkningen af ​​disse cryptocurrency-mineteknikker. Ved at bruge eksisterende data, der vurderede energiforbrug på kryptovaluta, og et batteri af økonomiske værdiansættelsesteknikker, de tre var i stand til at sætte et pengetal på minedriften.

"Vores ekspertise er i at estimere de økonomiske skader, på grund af sundheds- og miljøpåvirkninger, af forskellige økonomiske aktiviteter og sektorer, Berrens forklarede. "F.eks. det er almindeligt, at økonomer studerer påvirkningerne fra energiforbrug forbundet med produktions- og forbrugsmønstre i landbruget, eller med bilproduktion og brug. I en verden med klimaændringer, økonomer kan hjælpe os med at forstå virkningerne forbundet med forskellige aktiviteter og teknologier."

Den uafhængige produktion, eller "minedrift, " praksis med kryptovalutaer udføres ved hjælp af energiforbrugende specialiseret computerhardware og kan finde sted på ethvert geografisk sted. Storskala operationer, kaldet minelejre, samles nu omkring de hurtigste internetforbindelser og billigste energikilder – uanset om energien er grøn eller ej.

"Med hver kryptovaluta, det stigende elbehov for at producere en enkelt mønt kan føre til en næsten uundgåelig klippe af negative netto sociale fordele, " står der i avisen.

UNM-forskerne hævder, at selvom minedriftspraksis skaber økonomisk værdi, elektricitetsforbruget genererer "krypteringsskader" - et begreb, der er opfundet for at beskrive menneskers sundhed og klimapåvirkninger af den digitale udveksling.

"Vi så på klimaændringer fra drivhusgasemissioner fra elproduktion og også påvirkningerne lokale luftforurenende stoffer har, når de transporteres medvind og på tværs af lokalsamfund, " sagde Goodkind.

Sundheds- og klimaskader ved at producere én mønt i USA som en procentdel af værdien af ​​at udvinde én mønt fra 1. januar, 2016 til 31. december, 2018. Noter:BTC =Bitcoin, ETH =Ethereum, LTC =Litecoin, XMR =Monero. Kredit:University of New Mexico

Forskerne vurderer, at i 2018 hver $1 af Bitcoin værdi skabt var ansvarlig for $0,49 i sundheds- og klimaskader i USA.

Deres data viser, at på et tidspunkt i løbet af 2018, omkostningerne i skader, som det tog at skabe Bitcoin, matchede værdien af ​​selve udvekslingen. Disse skader skyldes øgede forurenende stoffer, der genereres fra afbrænding af fossile brændstoffer, der bruges til at producere energi, såsom kuldioxid, fine partikler, nitrogenoxider og svovldioxid. Eksponering for nogle af disse forurenende stoffer har været forbundet med øget risiko for for tidlig død.

"Ved at bruge store mængder elektricitet genereret fra afbrænding af fossile brændstoffer, " sagde Jones. "Cryptocurrency-minedrift er forbundet med dårligere luftkvalitet og øget CO 2 emissioner, som påvirker lokalsamfund og familier over hele landet, inklusive her i New Mexico."

Ud over de menneskelige sundhedspåvirkninger fra øgede forurenende stoffer, trioen så på konsekvenserne af klimaændringer, og hvordan det nuværende system for minedrift tilskynder til et højt energiforbrug.

"Et vigtigt spørgsmål er den produktionsproces, der anvendes i blockchain til at sikre nye blokke af krypterede transaktioner, Berrens forklarede. "Sammen med leveringsregler for nye enheder af en valuta, nogle produktionsprocesser, ligesom den fremherskende Proof-of Work (POW)-ordning, der bruges i Bitcoin, kræver stadigt stigende computerkraft og energiforbrug i vinder-tag-alt-konkurrencen for at løse komplekse algoritmer, og sikre nye blokke i kæden."

Selvom det i øjeblikket er relativt begrænset i overordnet brug, der findes kryptovalutaer med alternative produktionsordninger, som kræver væsentligt mindre energiforbrug. Forskerne håber ved at offentliggøre sundheds- og klimavirkningerne af sådanne ordninger, de vil tilskynde til alternative minedriftsmetoder.

"Evnen til at lokalisere kryptominering næsten hvor som helst (dvs. at følge den billigste, underreguleret elkilde) … skaber betydelige udfordringer for at implementere regulering, " står der i avisen.

Goodkind siger, at de specialiserede maskiner, der bruges til minedrift, også skal holdes kølige, så de vil ikke overophedes, mens de beregner så komplekse algoritmer. At yderligere energiforbrug ikke var en del af denne undersøgelse, hvilket betyder, at der forbruges endnu mere energi, end der i øjeblikket tages højde for, når man udelukkende ser på brugen af ​​at drive maskinerne.

Bevæger sig fremad, det udfordrende offentlige politiske spørgsmål er:"Hvordan kan du få de mennesker, der skaber skaden, til at betale for omkostningerne, så det tages med i beslutningen om, hvordan man udvinder kryptovalutaer, " konkluderede Goodkind.


Varme artikler