science >> Wetenschap >  >> Elektronica

De milieukosten van cryptocurrency-mijnen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Bitcoin, Ethereum, Litecoin en Monero - de namen van digitale cryptocurrencies worden steeds vaker gehoord. Maar ondanks dat er geen fysieke vertegenwoordiging is, zouden deze nieuwe uitwisselingsmethoden onze planeet daadwerkelijk negatief kunnen beïnvloeden? Het is een vraag die wordt gesteld door onderzoekers van de Universiteit van New Mexico, die de milieueffecten van het delven van cryptocurrencies onderzoeken.

Cryptocurrency is een op internet gebaseerde vorm van uitwisseling die uitsluitend in de digitale wereld bestaat. De aantrekkingskracht komt van het gebruik van een gedecentraliseerd peer-to-peer-uitwisselingsnetwerk, geproduceerd en geregistreerd door de hele cryptocurrency-gemeenschap. Onafhankelijke "mijnwerkers" concurreren om complexe computeralgoritmen op te lossen die vervolgens veilige cryptografische validatie van een uitwisseling bieden. Mijnwerkers worden beloond in eenheden van de valuta. Digitale grootboeken worden bijgehouden voor "blokken" van deze transacties, die worden gecombineerd om te creëren wat de blockchain wordt genoemd. Volgens voorstanders cryptocurrencies hebben geen derde partij nodig, of traditionele bank, of gecentraliseerde overheidscontrole om veilige validatie van transacties te bieden. In aanvulling, cryptocurrencies zijn meestal ontworpen om de productie na een bepaald punt te beperken, wat betekent dat het totale bedrag in omloop uiteindelijk een limiet bereikt. Deze doppen en grootboeken worden bijgehouden via de systemen van gebruikers.

Maar de mechanismen die deze valuta zo aantrekkelijk maken, verbruiken ook exorbitante hoeveelheden energie.

In een nieuw artikel getiteld "Cryptodamages:monetaire waardeschattingen van de luchtvervuiling en de gevolgen voor de menselijke gezondheid van cryptocurrency-mijnbouw, " gepubliceerd in het tijdschrift Energieonderzoek en sociale wetenschappen , University of New Mexico-onderzoekers Andrew Goodkind (assistent-professor, economie), Benjamin Jones (hoogleraar, economie) en Robert Berrens (hoogleraar, economie) schatten de milieu-impact van deze cryptocurrency-mijntechnieken. Met behulp van bestaande gegevens die het energieverbruik van cryptocurrency hebben beoordeeld, en een reeks economische waarderingstechnieken, de drie waren in staat om een ​​geldbedrag op de mijnbouwpraktijken te zetten.

"Onze expertise ligt in het inschatten van de geldelijke schade, vanwege de gevolgen voor de gezondheid en het milieu, van verschillende economische activiteiten en sectoren, " legde Berrens uit. "Bijvoorbeeld, het is gebruikelijk dat economen de effecten bestuderen van energieverbruik in verband met productie- en consumptiepatronen in de landbouw, of met de productie en het gebruik van auto's. In een wereld die geconfronteerd wordt met klimaatverandering, economen kunnen ons helpen de effecten van verschillende activiteiten en technologieën te begrijpen."

De onafhankelijke productie, of "mijnbouw, " praktijken van cryptocurrencies worden gedaan met behulp van energieverslindende gespecialiseerde computerhardware en kunnen plaatsvinden op elke geografische locatie. Grootschalige operaties, zogenaamde mijnkampen, verzamelen zich nu rond de snelste internetverbindingen en goedkoopste energiebronnen, ongeacht of de energie groen is of niet.

"Met elke cryptocurrency, de stijgende elektriciteitsbehoefte om een ​​enkele munt te produceren kan leiden tot een bijna onvermijdelijke klif van negatieve netto sociale uitkeringen, ' stelt de krant.

De UNM-onderzoekers stellen dat, hoewel mijnbouwpraktijken financiële waarde creëren, het elektriciteitsverbruik genereert "cryptodamages" - een term die is bedacht om de gevolgen voor de menselijke gezondheid en het klimaat van de digitale uitwisseling te beschrijven.

"We hebben gekeken naar klimaatverandering als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen bij elektriciteitsproductie en ook naar de effecten van lokale luchtverontreinigende stoffen wanneer ze met de wind mee en door lokale gemeenschappen worden vervoerd, ' zei Goodkind.

Gezondheids- en klimaatschade door het produceren van één munt in de VS als percentage van de waarde van het delven van één munt vanaf 1 januari 2016 tot 31 december 2018. Opmerkingen:BTC =Bitcoin, ETH =Ethereum, LTC =Litecoin, XMR =Monero. Krediet:Universiteit van New Mexico

De onderzoekers schatten dat in 2018, elke $ 1 aan Bitcoin-waarde die werd gecreëerd, was verantwoordelijk voor $ 0,49 aan gezondheids- en klimaatschade in de Verenigde Staten.

Uit hun gegevens blijkt dat op een gegeven moment in 2018, de kosten van schade die nodig waren om Bitcoin te creëren, kwamen overeen met de waarde van de uitwisseling zelf. Die schade is het gevolg van verhoogde verontreinigende stoffen die worden gegenereerd door de verbranding van fossiele brandstoffen die worden gebruikt om energie te produceren, zoals koolstofdioxide, fijn stof, stikstofoxiden en zwaveldioxide. Blootstelling aan sommige van deze verontreinigende stoffen is in verband gebracht met een verhoogd risico op vroegtijdig overlijden.

"Door grote hoeveelheden elektriciteit te gebruiken die wordt opgewekt door fossiele brandstoffen te verbranden, Jones zei. "Cryptocurrency mining wordt geassocieerd met slechtere luchtkwaliteit en verhoogde CO 2 uitstoot, die gevolgen heeft voor gemeenschappen en gezinnen in het hele land, ook hier in New Mexico."

Naast de gevolgen voor de gezondheid van de mens door toegenomen verontreinigende stoffen, het trio keek naar de gevolgen van klimaatverandering en hoe het huidige mijnbouwsysteem een ​​hoog energieverbruik aanmoedigt.

"Een belangrijk punt is het productieproces dat in de blockchain wordt gebruikt voor het beveiligen van nieuwe blokken versleutelde transacties, " legde Berrens uit. "Samen met de leveringsregels voor nieuwe eenheden van een valuta, sommige productieprocessen, zoals het overheersende Proof-of-Work (POW) -schema dat wordt gebruikt in Bitcoin, vereisen steeds meer rekenkracht en energieverbruik in de winner-take-all-competitie om complexe algoritmen op te lossen, en nieuwe blokken in de keten veilig te stellen."

Hoewel het algemene gebruik momenteel relatief beperkt is, er zijn cryptocurrencies met alternatieve productieschema's die aanzienlijk minder energieverbruik vereisen. De onderzoekers hopen door de gezondheids- en klimaateffecten van dergelijke regelingen te publiceren, ze zullen alternatieve mijnbouwmethoden aanmoedigen.

"De mogelijkheid om cryptomining bijna overal te lokaliseren (d.w.z. het volgen van de goedkoopste, ondergereguleerde elektriciteitsbron) … creëert aanzienlijke uitdagingen voor de uitvoering van regelgeving, ' zegt de krant.

Goodkind zegt dat de gespecialiseerde machines die voor de mijnbouw worden gebruikt, ook koel moeten blijven. zodat ze niet oververhit raken tijdens het berekenen van dergelijke complexe algoritmen. Dat extra energieverbruik geen onderdeel uitmaakte van dit onderzoek, wat betekent dat er nog meer energie wordt verbruikt dan momenteel wordt verantwoord als alleen wordt gekeken naar het gebruik van het draaien van de machines.

Vooruit gaan, de uitdagende openbare beleidsvraag is:"Hoe kun je ervoor zorgen dat de mensen die de schade veroorzaken de kosten betalen, zodat het wordt meegenomen in de beslissing over hoe cryptocurrencies te minen, ’ concludeerde Goodkind.