Объем потребляемой биткоин-майнингом электроэнергии и его негативное воздействие на окружающую среду – это сегодня горячие темы для обсуждений. Более того, это одна из главных причин, по которой биткоин подвергается жесткой критике.
Тем не менее, сухие числа могут быть обманчивы, что и приводит к распространению статей о майнинге, которые откровенно вводят читателя в заблуждение. Общий (по приблизительным оценкам) объем энергии действительно внушительный и продолжает расти вместе с увеличивающейся мощностью всей сети. Однако, его реальное воздействие на окружающий мир часто искажается или истолковывается неверно.
Чтобы лучше понять, на сколько майнинг «вредит» нашей планете, мы решили сравнить количество им потребляемой электроэнергии с тем, которое используют все существующие игровые компьютеры и консоли. Далее мы не забыли исследовать еще один важный аспект — источники электроэнергии, которые используются в обоих случаях и их влияние на окружающую среду.
Сравнение потребления электроэнергии биткоином и целыми государствами
Еще в 2017 году вошло в моду сравнение энергоснабжения биткоина с количеством электроэнергии, которое используют разные страны. Для этих целей Кембриджский университет создал удобный показатель под названием Cambridge Bitcoin Energy Consumption Index (Кембриджский индекс энергоемкости биткоина или CBECI), который рассчитывает годовое потребление электроэнергии биткоином и создает интересные сравнения с другими величинами.
По его оценкам, в ноябре 2019 биткоин использовал столько же электричества как Колумбия, Венесуэла и Чили.
Нужно отметить, что это достаточно заурядные результаты по сравнению с годовым потреблением электричества мировыми лидерами: Китай (5564 ТВт.ч.) и США (3902 ТВт.ч.).
Что потребляет больше электроэнергии биткоин или видеоигры?
Для начала важно прояснить, что дальнейшие расчеты являются приблизительными и могут упускать из виду некоторые составляющие.
Энергоемкость биткоина колеблется в зависимости от хешрейта майнинговой сети в целом и эффективности каждого майнинг-устройства в отдельности. Например, для того чтобы выработать 100 Eh/s на новейших ASIC майнерах потребуется значительно меньше электричества, чем для получения тех-же 100 Eh/s на моделях 2017 года производства и старше.
Методология CBECI для подсчета энергоемкости биткоина все эти факторы учитывает, поэтому будем работать со значением 71.55 ТВт.ч. в год.
Установить какое количество электричества использует игровая индустрия намного сложнее. Во-первых, существует много разновидностей игровых устройств, например PlayStation 4 и Xbox One потребляют меньше электричества чем высококлассные игровые компьютеры. Далее, игровые устройства не работают круглосуточно, в отличии от майнговых машин.
Чтобы рассчитать общее потребление, необходимо учитывать не только эти факторы, но и многие другие, что бы выходило далеко за рамки этой статьи. К счастью, команда Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли уже провела исследование потребления электроэнергии игровыми устройствами в штате Калифорния в 2018 году. Исследование было действительно очень подробным и принимало во внимание такие факторы как: популярность различных игровых приспособлений, их эффективность в потреблении энергии, типичное поведение пользователя и многое другое.
Чтобы иметь представление о комплексности исследования, достаточно посмотреть на следующие графики, которые иллюстрируют как много электричества используют различные игровые системы в зависимости от поведения пользователей.
В итоге было установлено, что годовое потребление электроэнергии видеоигровыми устройствами в штате Калифорния в 2016 году было примерно 4.1 ТВт.ч..
Теперь остается лишь расширить эти статистики так, чтобы отображали мировое потребление электричества. Здесь мы бы хотели еще раз подчеркнуть, что оценки являются ориентировочными.
Для начала на основании данных по Калифорнии оценим общее потребление электроэнергии видеоиграми в США. Население Калифорнии составляет 40 миллионов человек, а США – 327 миллионов, то есть, если мы предположим, что во всей стране в видеоигры играют приблизительно одинаково, нам выйдет общее потребление электричества в США — 33.5 ТВт.ч. в год.
В следующем шаге используем данные, которые собрала компания NewZoo для Обзора индустрии видеоигр под названием WePC 2019, чтобы расширить статистики потребления электроэнергии видеоиграми по США до мировых. В этом случае было намного проще обратиться к данным по прибыли с мировых продаж игровых устройств, нежели к чрезвычайно подробным статистикам количества пользователей и их преференций. Необходимо принять во внимание, что согласно NewZoo, «доходы основаны на потребительских расходах в каждой стране и не включают продажи оборудования, налоги, бизнес-услуги, доходы от азартных игр и ставок в Интернете».
На основании данных от NewZoo, в США течет 32% мировой прибыли с видеоигровой индустрии. Будем предполагать, что на США также приходится 32% потребления электричества видеоиграми. С применением этой стратегии мы в итоге получили заветный результат – мировая видеоигровая индустрия потребляет 104.7 ТВт.ч. электроэнергии в год.
Какие можем сделать выводы?
Основываясь на наших расчетах, мы пришли к заключению, что по состоянию на ноябрь 2019 года мировое потребление электричества видеоиграми на 46% выше, чем у биткоина. Так что разница между количеством энергии, которое потребляет биткоин и видеоигры, в реальности не велика.
Однако, здесь есть еще более важный аспект – происхождение электроэнергии, потребляемой в обоих случаях. В своем докладе за Июль 2019 исследовательская фирма CoinShares сообщает, что более 74% электричества потребляемого биткоин майнингом поступает из возобновляемых источников энергии. На практике, около 50-60% общего биткоин хешрейта идет из провинции Сычуань в Китае, где майнинг особенно выгоден в сезон дождей именно благодаря избытку дешевой гидроэнергии. Если бы этот избыток не использовался для майнинга, то сложная для транспортировки и хранения энергия бы попросту ушла в никуда. Когда сезон дождей подходит к концу, многие майнеры переводят свои фермы в другие области, где имеют доступ к дешевой тепловой и ветровой энергии.
Суть в том, что доступ к дешевому электричеству – это единственное, что позволяет майнерам быть конкурентоспособными на продолжительный период времени. Благодаря такому экономическому стимулу, многие скупают избыточную возобновляемою электроэнергию в сельских местностях, где такая энергия производиться. Все руководствуется старым как мир законом спроса и предложения: предложение в таких местах большое, а спрос практически не существует, что и приводит падению цен. Такой низкий спрос в свою очередь объясняется сложностью хранения и транспортировки возобновляемой электроэнергии в городские зоны, где и находится большинство потребителей.
С другой стороны, Управление энергетической информации США установило, что лишь 23% мирового электричества поступило из возобновляемых источников в 2015 году. Беря во внимание то, что большинство «видеоигрового» электричества, потребляется в городских зонах, разумно предположить, что количество возобновляемого электричества, поступающего на видеоигры, составляет тоже 23%. В таком случае нам выходит следующий распад:
Узнайте больше
Как объясняет Den Held в своей статье Proof of Work is Efficient: «Биткоин — это, отчеканенный из энергии, фундаментальный товар вселенной. PoW преобразует электричество в цифровое золото». Другими словами, биткоин – это как до сегодняшнего дня не существовавшие батарейки, которые способны накапливать избыточную энергию, сохраняя ее ценность во времени.
Вам в голову приходят другие темы, связанные с Proof of Work и майнингом биткоинов, которые вы хотели бы, чтобы мы затронули? Дайте нам знать, оставив комментарий ниже или написав в Твиттере @braiins_sytsems @slush_pool