استخراج بیت‌کوین چه میزان انرژی مصرف می‌کند؟

استخراج بیت‌کوین چه میزان انرژی مصرف می‌کند؟

فرشته فریادرس

مقدمه : با رشد چشمگیر رمزارزها به‌خصوص بیت‌کوین، مصرف انرژی جدیدترین و بااهمیت‌ترین محل منازعه شده و اینکه رمزارزها واقعاً برای چه اهداف و چه کسانی مناسب است، محل اختلاف بین صاحب‌نظران است. گزارش وب‌سایت هاروارد بیزینس ریویو اشاره می‌کند که در نگاه اول، سوال درباره میزان مصرف انرژی منطقی به نظر می‌رسد. طبق اطلاعات Cambridge Center for Alternative Finance (CCAF)، میزان مصرف انرژی برای استخراج بیت‌کوین در سرتاسر جهان در حال حاضر حدود ۱۱۰ تراوات‌ ساعت است، که معادل ۰.۵۵ درصد میزان برق تولیدی جهانی می‌شود. بیت‌کوین در واقع چگونه انرژی مصرف می‌کند. درک میزان مصرف انرژی بیت‌کوین ممکن است ابهامات درباره مفید بودن آن را حل نکند، اما می‌تواند به زمینه‌سازی این موضوع کمک کند که اظهار نظر طرفداران بیت‌کوین در مورد ایجاد تأثیرات زیست محیطی آن چه اندازه صحت دارد. به طور خاص، چند باور اصلی غلط وجود دارد که باید به آنها پرداخت.

مصرف انرژی با انتشار کربن برابر نیست

برآورد مصرف انرژی بیت‌کوین نسبتا آسان است اما تشخیص میزان کربن منتشرشده بسیار دشوارتر است. استخراج یک تجارت کاملا رقابتی است و استخراج‌کنندگان تمایل ندارند در مورد جزئیات فعالیت‌های خود، اظهار نظر کنند. بهترین برآورد از موقعیت جغرافیایی تولید انرژی (که می‌توان از آن ترکیبی از انرژی را استنباط کرد)، از CCAF به‌دست می‌آید، که با استخرهای استخراج بزرگ همکاری کرده است تا مجموعه داده‌‌ای ناشناس از مکان‌های استخراج را جمع‌آوری کند. تخمین‌‌ها در مورد درصد استخراج بیت‌کوین از انرژی‌‌های تجدیدپذیر بسیار متفاوت است. در دسامبر سال ۲۰۱۹، گزارشی حاکی از آن بود که ۷۳ درصد مصرف انرژی بیت‌کوین از کربن خنثی بوده که بیشتر به دلیل فراوانی انرژی برق در مراکز اصلی استخراج مانند جنوب غربی چین و اسکاندیناوی بوده است. از سوی دیگر، CCAF در سپتامبر ۲۰۲۰ تخمین زده است که این رقم به ۳۹ درصد نزدیک‌تر است. اما حتی اگر عدد کمتر صحیح باشد، این عدد تقریبا دو برابر بیشتر از شبکه برق آمریکا است، که نشان می‌دهد بررسی مصرف انرژی به سختی می‌تواند یک روش قابل اعتماد برای تعیین میزان انتشار کربن بیت‌کوین باشد.

بیت‌کوین می‌تواند از انرژی استفاده کند که سایر صنایع قادر به استفاده از آن نیستند

عامل کلیدی دیگری که باعث می‌شود مصرف انرژی بیت‌کوین با اکثر صنایع دیگر متفاوت باشد، استخراج بیت‌کوین فارغ از مکان است. تقریبا تمام انرژی‌های مورد استفاده در سراسر جهان باید نزدیک به مصرف‌کنندگان نهایی آن تولید شود، اما بیت‌کوین چنین محدودیتی ندارد و استخراج‌کنندگان را قادر می‌سازد از منابع انرژی که برای بسیاری از برنامه‌‌های دیگر غیرقابل دسترسی است، استفاده کنند. هیدرو، مشهورترین مثال در این مورد است. در فصل مرطوب سیچوان و یون‌نان در چین، هر ساله مقادیر زیادی انرژی تجدیدپذیر هدر می‌رود. در این مناطق، ظرفیت تولید به‌طور گسترده از تقاضای محلی پیشی می‌گیرد و فناوری باتری به اندازه کافی پیشرفته نیست که بتواند امکان ذخیره و انتقال انرژی از این مناطق روستایی به مراکز شهری که به این انرژی نیاز دارند را فراهم کند. این مناطق به احتمال زیاد بزرگترین منبع انرژی ذخیره‌شده موجود در کره زمین را نشان می‌دهند و به همین ترتیب تصادفی نیست که این استان‌‌ها قلب اصلی استخراج رمزارز در چین هستند که تقریبا ۱۰ درصد استخراج جهانی بیت‌کوین در فصل خشک و ۵۰ درصد در فصل مرطوب را تشکیل می‌دهند. یک راه دیگر برای استخراج کربن خنثی، گاز طبیعی قابل اشتعال است. روند استخراج نفت امروزه مقدار قابل توجهی از گاز طبیعی را به عنوان یک محصول جانبی آزاد می‌کند . انرژی که باعث آلودگی محیط زیست می‌شود بدون اینکه هرگز به استفاده شبکه برق برسد. از آنجا که استفاده از انرژی محدود به محل معادن نفتی است، در طول تاریخ اکثر برنامه‌‌های سنتی قادر به استفاده از این انرژی نبوده‌اند. اما استخراج‌کنندگان بیت‌کوین از داکوتای شمالی تا سیبری فرصت را غنیمت شمرده و از این منبعی که در غیر این صورت به هدر می‌رفت، کسب درآمد می‌کنند و حتی برخی از شرکت‌‌ها در حال بررسی روش‌‌هایی برای کاهش بیشتر انرژی منتشرشده با استفاده از احتراق گاز به روش کنترل‌شده‌تری هستند. البته این هنوز یک بازیگر جزئی در زمینه استخراج بیت‌کوین محسوب می‌شود، اما محاسبات نشان می‌دهد که تنها در آمریکا و کانادا به اندازه کافی گاز طبیعی وجود دارد تا کل شبکه بیت‌کوین را اداره کند. البته درآمدزایی با بیت‌کوین با استفاده از گاز طبیعی اضافی همچنان منجربه تولید گازهای گلخانه می‌شود و برخی معتقدند که این روش حتی به عنوان سوبسیدی برای صنعت سوخت فسیلی عمل می‌کند و شرکت‌‌های انرژی را تشویق می‌کند تا بیش از آنچه که ممکن است در استخراج نفت سرمایه‌گذاری کنند. اما درآمد حاصل از استخراج‌کنندگان بیت‌کوین در مقایسه با تقاضای سایر صنایعی که به سوخت‌‌های فسیلی متکی هستند، بسیار ناچیز است، و احتمالا تقاضای خارجی به این زودی از بین نخواهد رفت.

رشد تصاعدی بعید است

از آنجا که ردپای انرژی بیت‌کوین بسیار سریع رشد کرده است، مردم گاهی تصور می‌کنند که در بیت‌کوین نهایت کل شبکه‌‌های انرژی را کنترل می‌کند. این مساله پیش‌فرض یک مطالعه گسترده در سال ۲۰۱۸ بود که اخیرا در نیویورک‌تایمز نقل شد و ادعایی داشت مبنی بر اینکه بیت‌کوین می‌تواند زمین را تا دو درجه سانتیگراد گرم کند، اما دلیل خوبی وجود دارد که باور کنیم این اتفاق نخواهد افتاد. اول اینکه، همانطور که در بسیاری از صنایع رایج شده، مخلوط انرژی بیت‌کوین هر ساله کمتر به کربن وابسته می‌شود. در آمریکا، استخراج‌کنندگانی که به طور فزاینده‌ای متمرکز بر ESG (محیط، جامعه و دولت) هستند، سهم بازار خود را به دست آورده‌اند. چین اخیراً استخراج برپایه ذغال سنگ را در مغولستان داخلی، یکی از بزرگترین مناطق ذغال سنگ ممنوع کرده است. در عین حال، بسیاری از سازمان‌‌های صنعت استخراح ابتکاراتی مانند توافق‌نامه اقلیمی کریپتو را، با الهام از توافق‌نامه آب و هوای پاریس، برای حمایت و تعهد در کاهش اثرات کربنی بیت‌کوین آغاز کرده‌اند. و البته از آنجا که گزینه‌‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی بهره‌وری بیشتر دارند و در نتیجه برای استخراج از دوام بالاتری برخوردار هستند، بیت‌کوین می‌تواند به عنوان انگیزه‌ای جدی برای استخراج‌کنندگان از این فناوری‌‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

علاوه بر این، بعید است که استخراج‌کنندگان به گسترش عملیات استخراج خود با نرخ فعلی به‌صورت نامحدود ادامه دهند. پروتکل بیت‌کوین به فرآیند استخراج، سوبسید پرداخت می‌کند، اما این سوبسیدها بررسی‌‌های زیادی را در مورد نرخ رشد انجام می‌دهند. امروزه استخراج‌کنندگان بابت تراکنش‌هایی که هنگام استخراج تأیید می‌کنند، هزینه‌‌های کمی دریافت می‌کنند (که حدود ۱۰ درصد از درآمد ماینر را تشکیل می‌دهد)، به علاوه‌ حاشیه سودی که هنگام فروش بیت‌کوین‌‌هایی که استخراج کرده‌اند، می‌توانند بدست آورند. با این حال، این پروتکل طوری ساخته شده که درآمد استخراج‌کننده را هر چهار سال، به نصف کاهش دهد، بنابراین مگر اینکه قیمت بیت‌کوین به‌صورت مداوم هر چهار سال فقط دو برابر شود (که از نظر اقتصادی برای هر ارزی غیرممکن است)، سهم درآمد ماینر در نهایت به صفر می‌رسد. اما اگر حاشیه سود کاهش یابد، انگیزه مالی برای سرمایه‌گذاری در صنعت استخراج هم به‌طور طبیعی کاهش می‌یابد.

استخراج بیت‌کوین چه نقشی در خاموشی‌ها داشت؟

یکی از نگرانی‌های عمده در خصوص استخراج ارزهای مجازی به خصوص بیت‌کوین این است که مراکز استخراج این رمزارز بیش از حد برق مصرف می‌کنند. دلیل این امر آن است که طی اجرای الگوریتم استخراج، شبکه بیت‌کوین همزمان با افزایش توان محاسباتی کامپیوتر استخراج‌کنندهها، الگوریتم کاری خود را بعد از هر ۲۰۱۶ بلاک تولیدی مشکل‌تر می‌کند تا تضمین کند که کل شبکه استخراج‌کننده‌ها در حدود ۱۰ دقیقه وقت صرف می‌کنند تا عملیات بلاک‌سازی را تکمیل کنند. بنابراین یک استخراج‌کننده با سرمایه‌گذاری بیشتر برای خرید سخت‌افزارهای استخراج قوی‌تر و بالطبع مصرف برق بیشتر، لزوماً بیت‌کوین بیشتری به دست نمی‌آورد، اما احتمال پیروزی خودش در تولید بلاک بعدی در رقابت با سایر استخراج‌کنندگان را افزایش می‌دهد. به همین جهت هر استخراج‌کننده برای تضمین تولید مقدار ثابتی بیت‌کوین در هر ماه باید به‌صورت مداوم مبلغی را صرف خرید سخت‌افزارهای مخصوص استخراج بیت‌کوین کند تا سهم خود را از قدرت پردازش شبکه استخراج بیت‌کوین حفظ کند. این امر چند پیامد به دنبال دارد. نخست آن که به کارگیری کامپیوترهایی با قدرت بالا نیازمند مصرف برق بیشتر است که این امر هزینه استخراج را افزایش می‌دهد. پیامد دوم هزینه استهلاک تجهیزات سخت‌افزاری و پیامد سوم نیز هزینه خنک‌سازی تجهیزات کامپیوتری است.

سهم بیت‌‌کوین از رمزارزهای جهان

ارزش کل بازار رمزارز در دنیا ۱۵۷۳ میلیارد دلار، گردش روزانه آن ۲۲۵ میلیارد دلار و تعداد رمزارزهای جهانی ۱۰ هزار و ۳۰ عدد عنوان شده که سهم بیت‌کوین از کل این بازار ۴۴.۷ درصد است. همچنین میزان استخراج سالیانه بیت‌کوین در دنیا ۳۲۴هزار معادل ۱۱.۹ میلیارد دلار و ظرفیت استخراج سالیانه این رمزارز در ایران در صورت تبدیل به پروانه بهره‌برداری ۲۴ هزار، معادل ۸۹۰ میلیون دلار، معادل ۱۳ درصد ارزش کل دنیا تخمین زده شده است. بر اساس آمار و اطلاعات وزارت صمت، تاکنون ۳۳۲۷ جواز تاسیس در زمینه استخراج رمزارز صادر شده که ۲۴۷۷ مورد از آن‌ها معتبر است و مابقی باطل شده است. مجموع ظرفیت جوازهای تاسیس صادرشده ۵۳ میلیون تراهش‌برثانیه (واحد محاسبات استخراج)، معادل تقاضای ۱۹۰۵ مگاوات است و ظرفیت استخراج کل دنیا نیز ۱۷۷ میلیون تراهش‌بر‌ثانیه است. از آن‌ جایی که جواز تاسیس برای دوره آماده‌سازی زیرساخت‌ها صادر می‌شود و دارنده جواز تاسیس حق تولید رمزارز ندارد، می‌توان گفت در صورت به بهره‌برداری رسیدن این مجوزها معادل ۲۹ درصد ظرفیت دنیا، در ایران رمزارز استخراج خواهد شد. در حال حاضر برای تولید معادل ۱.۶ درصد از ظرفیت استخراج جهانی رمزارز در ایران مجوز فعالیت وجود دارد. بر اساس این گزارش کل برق نصب‌شده در کشور ۸۶ هزار مگاوات و ظرفیت در دسترس کشور ۵۶ هزار مگاوات است. بنابراین اگر همه واحدهای دارای پروانه بهره‌برداری با ظرفیت کامل خود مشغول به فعالیت باشند، یعنی ۱۹۱ مگاوات برق مصرف کنند، استفاده آن‌ها معادل ۰.۳۴ درصد کل برق نصب‌شده در کشور خواهد بود. اما اگر همه واحدهای دارای جواز تاسیس در آینده به تولید برسند، ۱۹۰۵ مگاوات معادل، معادل ۳.۴ درصد کل برق نصب شده در کشور استفاده خواهند کرد.

برآورد استخراج غیررسمی بیت‌کوین و مصرف برق آن

در حال حاضر استخراج غیررسمی بیت‌کوین در ایران چهار تا شش درصد تولید جهانی یعنی ۱۹ هزار و ۵۰۰ بیت‌‌کوین معادل ۷۲۰ میلیون دلار باشد. برای بررسی وضعیت مصرف برق واحدهای غیرمجاز باید میزان مصرف برق هر بیت‌کوین را داشته باشیم. مصرف برق هر بیت‌کوین با دستگاه آنتماینر اس ناین ۳۵۶ مگاوات ( ۰.۶ درصد ظرفیت برق در دسترس کشور) و با دستگاه اینوسیلیکون تی تو تی Innosilicon T2T، حدود ۳۰۶ مگاوات (۰.۵ درصد ظرفیت در دسترس کشور) است. بر این اساس بر اساس برآورد تولید سالانه ۱۹ هزار و ۵۰۰ بیت‌کوین به طور غیررسمی، می‌توان فرض کرد که روزانه حدود ۵۳ و هر ساعت حدودا ۲ بیت‌کوین در کشور به‌صورت غیررسمی تولید می‌شود که مصرف آن در بیشترین حالت با در نظر گرفتن دستگاه آنتماینر اس ناین، معادل ۷۱۲ مگاوات یعنی حدود ۱.۳ درصد ظرفیت برق در دسترس کشور است. از طرف دیگر در گزارش وزارت صمت ذکر شده نیاز برق پروانه‌های بهره‌برداری صادر شده تاکنون که ظرفیت تولید ۵۲۶۸ بیت‌کوین در سال را دارند، ۱۹۱ مگاوات است. بنابراین می‌توان تخمین زد که مصرف برق ۱۹ هزار و ۵۰۰ بیت‌کوین به صورت غیررسمی تقریبا ۳.۷ برابر این مقدار یعنی ۷۰۷ مگاوات است که معادل ۱.۲ درصد ظرفیت برق نصب شده در کشور است.

قانون درباره استخراج رمزارزها چه می‌گوید؟

یکی از معدود مقرراتی که در این زمینه وجود دارد، ابلاغیه شرکت تولید، انتقال و توزیع نیروی برق ایران (توانیر) در تاریخ ۲۹/۳/۱۳۹۸ موضوع ارز دیجیتال است که ناظر بر قطع انشعاب مزارع استخراج ارزهای دیجیتال است. اما براساس اطلاعات کمیسیون انرژی اتاق بازرگانی ایران، افزایش قابل ملاحظه استفاده‌کنندگان غیرمجاز از انشعاب برق برای استخراج ارزهای دیجیتال موجب شده که افزایش دیماند مصرفی سال جاری نسبت به سال ۱۳۹۹ به بیش از ۹۰۰۰ مگاوات برسد. از سویی دیگر، به دلیل افت حدود ۳۵ درصدی نزولات جوی در سال آبی ۱۴۰۰-۱۳۹۹ نسبت به مدت مشابه سال قبل، امکان بهره‌برداری از واحدهای نیروگاه‌های برقآبی همچون سال ۱۳۹۹ میسر نبوده است. همچنین خروج برخی واحدهای نیروگاهی برای انجام تعمیرات و آمادگی کامل در اوج مصرف تابستان، موجب شد که بخشی از توان تولیدی نیروگاه‌های دولتی و غیردولتی در دسترس نباشد. لذا کشور با کمبود برق در پس از وقوع اوج مصرف تابستان مواجه شد.

هشدار به مراکز غیرمجاز استخراج رمزارز

در پی خاموش کردن مراکز استخراج مجاز رمزارز، شرکت توانیر اطلاعیه‌ای صادر کرد و در آن به رمزارزهای غیرمجاز هشدار جدی داد. در این اطلاعیه اعلام شد که مطابق مجوزات صادره وزارت صنعت معدن و تجارت تاکنون ۵۰ مرکز استخراج رمزارزها مجموع قدرت مصرفی ۲۰۹ مگاوات در ۱۴ استان با صنعت برق قرار داده بسته و در چارچوب مقررات فعالیت می‌کنند. با توجه به هماهنگی قبلی و مفاد قرارداد با توجه به اینکه در دوران اوج مصرف برق تابستان، اولویت اول صنعت برق، ‌تأمین برق مراکز حیاتی و حساس است، تمامی مراکز استخراج قانونی رمز ارز از ابتدای خرداد ماه مصرف برق خود را متوقف کرده و این توقف فعالیت تا شهریور ماه و پس از کاهش نیاز مصرف شبکه ادامه خواهد داشت. با توجه به شرایط بیماری فراگیر کرونا که استمرار تأمین برق برای تمامی بخش‌ها وضعیت حیاتی به خود گرفته است،‌ مجددا به تمامی مصرف‌کنندگان غیر مجاز رمز ارز که به صورت مخفیانه و با سوء استفاده از اشتراک برق مردم، این انرژی حیاتی را می‌بلعند اکید هشدار داده می‌شود به سرعت فعالیت‌های خود را متوقف کرده و تا پایان شهریورسال جاری به هیچ وجه دستگاه‌های خود را روشن نکنند.

این در حالی است که صالحی، رِئیس کمیسیون انرژی اتاق بازرگانی ایران، نیز درباره اینکه چه سهمی از خاموشی‌ها را می‌توان به استخراج کنندگان رمزارز نسبت داد، گفته بود: در میان عوامل کوتاه‌مدت قطعا می‌توان سهمی را به استخراج رمزارزها اختصاص داد اما میزان این سهم بسیار محدود است. بر اساس اعلام توانیر میزان بار مصرفی استخراج‌کنندگان رمزارز عددی بین ۵۰۰ تا ۶۰۰ مگاوات است که بخشی از آن را مجازها و بخشی را غیرمجازها تشکیل می‌دهند. حتی اگر اینطور محاسبه کنیم که برخی ماینرها کشف نشده و مثلا مصرف آنها به ۱۰۰۰ مگاوات نیز می‌رسد، باز هم در مقایسه با کمبود ۹۰۰۰ مگاواتی در شبکه نمی‌توان سهم اصلی را به آنها داد. وزارت نیرو اعلام کرده که فعالیت ماینرهای مجاز را متوقف کرده است اما با این وجود کمبودها جبران نمی‌شود و از این رو باید به آنها سهمی داد اما نباید در این سهم اغراق کرد.

۹ مرداد ۱۴۰۰ ۱۱:۰۹
ماهنامه دنیای انرژی شماره 43 |