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比特币挖矿导致严重的电子垃圾污染

比特币挖矿导致严重的电子垃圾污染

Shawn Tully 2021年09月28日
我们很快就会看到要求加密货币环保化的比特币倡导者,是否能够着手解决电子垃圾问题。

这是比特币(Bitcoin)的另一个污染问题。

比特币这一重要的加密货币产生了巨大的碳足迹,数量相当于一整个希腊产生的量——这一严峻的事实,甚至在埃隆·马斯克等粉丝中也引发了对比特币未来的担忧。但是,人们对比特币网络产生的电子垃圾却知之甚少。为了挖矿,比特币矿工陷入了一场“军备竞赛”,对安装机器的要求越来越高,他们丢弃老机器的速度也越来越快。这样做的结果是,如果比特币过去两个月的平均价格是4.7万美元,那么比特币矿工们很快就会抛弃小型IT设备,数量与整个意大利的消费数量相当。大量的有毒金属垃圾会渗入土壤和供水系统——而委婉地说,世界上大部分的比特币并不是在致力于负责任地收集和回收电子垃圾的地方生产的。

荷兰央行的经济学家亚历克斯·德·弗里斯,以及麻省理工学院(MIT)的经济学家克里斯蒂安·斯托尔在《资源、保护与回收》(Resources, Conservation and Recycling)杂志上发表的一项新研究引起了人们的注意。正如其标题所说——“比特币日益严重的电子垃圾问题”,两位作者解释道,导致大量抛售的巨幅波动是比特币商业模式的副产品,而每个矿工赢得的比特币份额,与他们所掌控的计算能力(或“哈希率”)的百分比成正比。也就是说,玩家们只有通过不断升级至更高效的计算机,以使用相同甚至更少的电量产生更多的哈希,才能够获得更大的份额。由于电力是矿商迄今为止主要的运营成本,如果他们持续以比竞争对手更快的速度增加更强大的新机器,他们既可以获得更多收入,也能够降低每枚比特币的挖矿成本,从而大幅提高利润。这就是所谓军备竞赛的机理过程。

这些计算机都是高度专业化的。它们运行在定制的专用集成电路(ASIC)芯片上,用于生成解锁比特币新奖励的随机代码。这些基于专用集成电路的设备不能用于其他用途。一旦新一代的、更有实力的电脑取代了此前表现最好的电脑,矿业公司就会抛弃这些旧东西。根据本书作者的说法,置换周期正在迅速缩短——今天,比特币矿工平均每1.29年就需要更新一次电脑。即使以最先进的IT设备的标准来看,这种寿命也非常短。

据德·弗里斯和斯托尔估计,今年5月,比特币网络消耗电力的年化数据为1.17亿太瓦时(TWh)。他们还估计,矿工们总计部署了290万台专用集成电路驱动的计算机,总重为39750吨。因此,以1.29年的“流失率”,比特币世界每年将丢弃3.07万吨挖矿设备。

这个量相当于荷兰这一整个国家每年丢弃的所有小型电器和电子垃圾的重量。2020年,比特币网络处理了1.2亿笔交易。也就是说,对于区块链上记录的每一笔交易,矿工们处理的电子垃圾的重量相当于两部iPhone 12 Mini。换句话说,比特币行业总计丢弃了相当于2.4亿台135克的移动设备。每次矿工拿到奖金,产生的环境负担就仿佛他们扔掉了两部iPhone。

正如报告所指出的那样,相对来说,这些垃圾很少以环保的方式处理。作者引用的一项权威研究估计,世界上只有17%的电子垃圾得到了合理回收。虽然难以追踪说明这种情况发生了什么变化,但事实是,大多数有毒金属被埋在地下或堆在地面上,污染了饮用水和农田。其实,比特币电子垃圾的负责任回收程度,可能远低于(所有电子垃圾的)世界平均水平。作者指出,绝大部分比特币挖矿发生在伊朗和哈萨克斯坦等国家,这些国家收集和回收电子垃圾的记录非常糟糕。

在电话交谈中,德·弗里斯解释说,比特币导致的“金属山”很快就会堆得更高。“由于全球半导体短缺,包括专用集成电路在内的芯片缺乏,矿商增加设备的速度有所滞后。”他表示,“以4.7万美元的价格计算,矿工的成本比比特币当下的价格低得多。他们会有很大的动力比竞争对手更快地增加自己的哈希率,在这么一个获利可能性极高的市场中占有更大的份额。”据他估计,这股热潮将使比特币网络的机器数量翻倍,从290万台增加到630万台。这一行业的用电量则将从117太瓦时激增至206太瓦时。此外,电子垃圾的数量将以更快的速度增长,从30700公吨增加到64400公吨。

意大利现在每年产生的小型IT设备垃圾重量为79000公吨。由此推算,当芯片瓶颈缓解时,比特币网络至少将达到意大利产生垃圾水平的82%。但是,德·弗里斯指出,他的研究做出的假设已经是比较保守的。“我们预计的是,当矿商可以得到他们想要的设备时,所有正在使用的机器都将是最新的、性能更强的机器。”他说,“但实际上,很可能存在新旧机型的混合情况,就像今天的情况一样。因为旧电脑使用的电力会更多,所以总垃圾可能远远超过6.44万吨的估计。”德·弗里斯补充说,他的研究还不包括其他已经过时或已经磨损的采矿设备,比如冷却设备和供电设备。比特币的生产以27比7的速度进行,对这种齿轮的压力达到最大。他认为,很有可能的是,如果世界上的矿商把他们的所有设备加起来,电子垃圾的总产量将超过整个地中海国家的6000万。

除此之外,德·弗里斯还引用了最近的一项研究,预测比特币最广为人知的污染问题——碳足迹。至于这一数字,预测将会在2024年超过意大利。我们很快就会看到要求加密货币环保化的比特币倡导者,是否能够着手解决电子垃圾问题。一个不容忽视的事实是:比特币的价格越高,它就越成功,而有毒金属的堆积速度也就越快,绿色未来的前景同样消退得越快。(财富中文网)

编译:杨二一

这是比特币(Bitcoin)的另一个污染问题。

比特币这一重要的加密货币产生了巨大的碳足迹,数量相当于一整个希腊产生的量——这一严峻的事实,甚至在埃隆·马斯克等粉丝中也引发了对比特币未来的担忧。但是,人们对比特币网络产生的电子垃圾却知之甚少。为了挖矿,比特币矿工陷入了一场“军备竞赛”,对安装机器的要求越来越高,他们丢弃老机器的速度也越来越快。这样做的结果是,如果比特币过去两个月的平均价格是4.7万美元,那么比特币矿工们很快就会抛弃小型IT设备,数量与整个意大利的消费数量相当。大量的有毒金属垃圾会渗入土壤和供水系统——而委婉地说,世界上大部分的比特币并不是在致力于负责任地收集和回收电子垃圾的地方生产的。

荷兰央行的经济学家亚历克斯·德·弗里斯,以及麻省理工学院(MIT)的经济学家克里斯蒂安·斯托尔在《资源、保护与回收》(Resources, Conservation and Recycling)杂志上发表的一项新研究引起了人们的注意。正如其标题所说——“比特币日益严重的电子垃圾问题”,两位作者解释道,导致大量抛售的巨幅波动是比特币商业模式的副产品,而每个矿工赢得的比特币份额,与他们所掌控的计算能力(或“哈希率”)的百分比成正比。也就是说,玩家们只有通过不断升级至更高效的计算机,以使用相同甚至更少的电量产生更多的哈希,才能够获得更大的份额。由于电力是矿商迄今为止主要的运营成本,如果他们持续以比竞争对手更快的速度增加更强大的新机器,他们既可以获得更多收入,也能够降低每枚比特币的挖矿成本,从而大幅提高利润。这就是所谓军备竞赛的机理过程。

这些计算机都是高度专业化的。它们运行在定制的专用集成电路(ASIC)芯片上,用于生成解锁比特币新奖励的随机代码。这些基于专用集成电路的设备不能用于其他用途。一旦新一代的、更有实力的电脑取代了此前表现最好的电脑,矿业公司就会抛弃这些旧东西。根据本书作者的说法,置换周期正在迅速缩短——今天,比特币矿工平均每1.29年就需要更新一次电脑。即使以最先进的IT设备的标准来看,这种寿命也非常短。

据德·弗里斯和斯托尔估计,今年5月,比特币网络消耗电力的年化数据为1.17亿太瓦时(TWh)。他们还估计,矿工们总计部署了290万台专用集成电路驱动的计算机,总重为39750吨。因此,以1.29年的“流失率”,比特币世界每年将丢弃3.07万吨挖矿设备。

这个量相当于荷兰这一整个国家每年丢弃的所有小型电器和电子垃圾的重量。2020年,比特币网络处理了1.2亿笔交易。也就是说,对于区块链上记录的每一笔交易,矿工们处理的电子垃圾的重量相当于两部iPhone 12 Mini。换句话说,比特币行业总计丢弃了相当于2.4亿台135克的移动设备。每次矿工拿到奖金,产生的环境负担就仿佛他们扔掉了两部iPhone。

正如报告所指出的那样,相对来说,这些垃圾很少以环保的方式处理。作者引用的一项权威研究估计,世界上只有17%的电子垃圾得到了合理回收。虽然难以追踪说明这种情况发生了什么变化,但事实是,大多数有毒金属被埋在地下或堆在地面上,污染了饮用水和农田。其实,比特币电子垃圾的负责任回收程度,可能远低于(所有电子垃圾的)世界平均水平。作者指出,绝大部分比特币挖矿发生在伊朗和哈萨克斯坦等国家,这些国家收集和回收电子垃圾的记录非常糟糕。

在电话交谈中,德·弗里斯解释说,比特币导致的“金属山”很快就会堆得更高。“由于全球半导体短缺,包括专用集成电路在内的芯片缺乏,矿商增加设备的速度有所滞后。”他表示,“以4.7万美元的价格计算,矿工的成本比比特币当下的价格低得多。他们会有很大的动力比竞争对手更快地增加自己的哈希率,在这么一个获利可能性极高的市场中占有更大的份额。”据他估计,这股热潮将使比特币网络的机器数量翻倍,从290万台增加到630万台。这一行业的用电量则将从117太瓦时激增至206太瓦时。此外,电子垃圾的数量将以更快的速度增长,从30700公吨增加到64400公吨。

意大利现在每年产生的小型IT设备垃圾重量为79000公吨。由此推算,当芯片瓶颈缓解时,比特币网络至少将达到意大利产生垃圾水平的82%。但是,德·弗里斯指出,他的研究做出的假设已经是比较保守的。“我们预计的是,当矿商可以得到他们想要的设备时,所有正在使用的机器都将是最新的、性能更强的机器。”他说,“但实际上,很可能存在新旧机型的混合情况,就像今天的情况一样。因为旧电脑使用的电力会更多,所以总垃圾可能远远超过6.44万吨的估计。”德·弗里斯补充说,他的研究还不包括其他已经过时或已经磨损的采矿设备,比如冷却设备和供电设备。比特币的生产以27比7的速度进行,对这种齿轮的压力达到最大。他认为,很有可能的是,如果世界上的矿商把他们的所有设备加起来,电子垃圾的总产量将超过整个地中海国家的6000万。

除此之外,德·弗里斯还引用了最近的一项研究,预测比特币最广为人知的污染问题——碳足迹。至于这一数字,预测将会在2024年超过意大利。我们很快就会看到要求加密货币环保化的比特币倡导者,是否能够着手解决电子垃圾问题。一个不容忽视的事实是:比特币的价格越高,它就越成功,而有毒金属的堆积速度也就越快,绿色未来的前景同样消退得越快。(财富中文网)

编译:杨二一

Call it Bitcoin's other pollution problem.

The signature crypto-currency's giant carbon footprint, equal to that of Greece, is stoking concern about its future even among such fans as Elon Musk. What's much less appreciated is the volume of electronic waste the network generates. Miners are locked in an arms race to install ever-more-powerful machines that they're discarding at a faster and faster pace. The upshot: If its average price over the last two months of $47,000 holds, Bitcoin miners will soon be dumping the same volume of small IT equipment as the nation of Italy. Much of the toxic runoff from those mounds of metal refuse will leach into the soil and water supply. To put it mildly, the bulk of the world's Bitcoin isn't produced in places devoted to responsible collection and recycling of e-waste.

Now, a new study by economists Alex de Vries of the central bank of the Netherlands and Christian Stoll of MIT, published in the journal Resources, Convervation and Recycling, is spotlighting, as its title states, "Bitcoin's growing e-waste problem'." As the authors explain, the vast churn that's causing all that dumping is a byproduct of Bitcoin's business model. The share of Bitcoin that each miner wins is directly proportional to the percentage of the global computational power, or "hashrate," that the miner controls. The players can only grab bigger chunks of the total by constantly upgrading to more efficient computers that generate more hashes using the same amount of electricity, or even less. Since power is by far the miners' dominant operating expense, producers can both pocket more revenue and lower their costs per coin, hence greatly raising profits, if they keep adding new, more potent machines faster than their rivals. That's the arms race.

Those computers are highly specialized. They run on custom "application-specific integrated-circuit" or ASIC chips tailored to generate the random codes that unlock new awards of Bitcoin. Those ASIC-based devices can't be deployed for anything else; once a new, more potent generation supplants the former top performers, the miners junk the old stuff. According to the authors, that replacement cycle is shrinking fast. On average, today's miners are upgrading their computers every 1.29 years. That lifespan is extraordinary short, even by the standards of the most advanced IT gear.

De Vries and Stoll reckon that in May of this year, the Bitcoin network was devouring 117 million terawatts (TWh) of electricity annually. They also estimate that the miners are deploying 2.9 million ASIC-powered computers weighing a total of 39,750 metric tons. Hence, at a "churn rate" of 1.29 years, the Bitcoin world are trashing 30,700 metric tons of hash-spinning equipment annually.

That equals all the small electrical and electronic e-waste that the Netherlands discards each year. In 2020, the Bitcoin network processed 120 million transactions. For every sale or purchase recorded on the blockchain, the miners disposed of e-waste equal in weight to two iPhone 12 Minis. In other words, the industry trashed the equivalent of 240 million of the 135 gram mobile devices. Every time a miner pockets an award, it's as if they're burdening the environment by binning two iPhones.

As the report points out, relatively little of that debris gets handled in an environmentally friendly manner. A respected study that the authors cite estimates that just 17% of the world's e-waste is properly recycled. Though it's difficult to track what happens to the balance, most of the toxic metal is apparently buried, or heaped in piles above ground, polluting drinking water and ravishing farmland. In fact, the degree of responsible recycling is probably much lower for Bitcoin's e-waste than the world average. The authors note that an extremely high proportion of Bitcoin mining happens in such nations as Iran and Kazakhstan that have extremely poor records of collecting and recycling e-waste.

In a phone conversation, De Vries explained that Bitcoin's metal mountain will soon rise much higher. "The miners add equipment with a lag because of the global semiconductor shortage, with includes a dearth of ASIC chips," he says. "At a price of $47,000, the miners' costs are now a lot lower than the price of a Bitcoin. They have a big incentive to add to their hashrate faster than their competitors, and get a bigger share of an extremely lucrative market." He estimates that the rush will almost double the number of machines powering the network from 2.9 million to 6.3 million. The industry's electricity consumption would mushroom from 117 TWh to 206 TWh. The volumes of e-waste would swell even faster, according to De Vries' estimates, from 30,700 metric tons to 64,400 metric tons.

Today, Italy is generating 79,000 metric tons of small IT equipment waste a year. So at a minimum, the Bitcoin network will reach 82% of Italy's level when the chip bottleneck eases. De Vries notes, however, that his study makes conservative assumptions. "We forecast that all the machines in use when the miners can get the equipment they're seeking will be the newest, more potent ones," he says. "But they'll probably be a mix of newer and older models, as is the case today. Since the older computers use more electricity, the total waste could far exceed the 64,400 metric ton estimate." De Vries added that his study doesn't include other mining equipment that also becomes obsolete, or simply wears out, such as cooling devices and power supply units. Bitcoin production whirs 27-7, and stresses such gear to the max. It's highly possible, he says, that once the world's miners add all the equipment they're seeking, their e-waste output will zoom past that of the Mediterranean nation of 60 million.

De Vries, by the way, also cited a recent study predicting that Bitcoin's best-known pollution problem, its carbon footprint, will exceed Italy's by 2024. We'll soon see if the Bitcoin advocates demanding that the cryptocurrency go green will grapple with the e-waste issue. It's a hard reality to ignore: The higher Bitcoin's price goes––the more it succeeds––the faster grow the piles of toxic metal. And the faster the prospects of a green future fade.

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