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比特幣挖礦導致嚴重的電子垃圾污染

比特幣挖礦導致嚴重的電子垃圾污染

Shawn Tully 2021年09月28日
我們很快就會看到要求加密貨幣環保化的比特幣倡導者,是否能夠著手解決電子垃圾問題。

這是比特幣(Bitcoin)的另一個污染問題。

比特幣這一重要的加密貨幣產生了巨大的碳足跡,數量相當于一整個希臘產生的量——這一嚴峻的事實,甚至在埃隆·馬斯克等粉絲中也引發了對比特幣未來的擔憂。但是,人們對比特幣網絡產生的電子垃圾卻知之甚少。為了挖礦,比特幣礦工陷入了一場“軍備競賽”,對安裝機器的要求越來越高,他們丟棄老機器的速度也越來越快。這樣做的結果是,如果比特幣過去兩個月的平均價格是4.7萬美元,那么比特幣礦工們很快就會拋棄小型IT設備,數量與整個意大利的消費數量相當。大量的有毒金屬垃圾會滲入土壤和供水系統——而委婉地說,世界上大部分的比特幣并不是在致力于負責任地收集和回收電子垃圾的地方生產的。

荷蘭央行的經濟學家亞歷克斯·德·弗里斯,以及麻省理工學院(MIT)的經濟學家克里斯蒂安·斯托爾在《資源、保護與回收》(Resources, Conservation and Recycling)雜志上發表的一項新研究引起了人們的注意。正如其標題所說——“比特幣日益嚴重的電子垃圾問題”,兩位作者解釋道,導致大量拋售的巨幅波動是比特幣商業模式的副產品,而每個礦工贏得的比特幣份額,與他們所掌控的計算能力(或“哈希率”)的百分比成正比。也就是說,玩家們只有通過不斷升級至更高效的計算機,以使用相同甚至更少的電量產生更多的哈希,才能夠獲得更大的份額。由于電力是礦商迄今為止主要的運營成本,如果他們持續以比競爭對手更快的速度增加更強大的新機器,他們既可以獲得更多收入,也能夠降低每枚比特幣的挖礦成本,從而大幅提高利潤。這就是所謂軍備競賽的機理過程。

這些計算機都是高度專業化的。它們運行在定制的專用集成電路(ASIC)芯片上,用于生成解鎖比特幣新獎勵的隨機代碼。這些基于專用集成電路的設備不能用于其他用途。一旦新一代的、更有實力的電腦取代了此前表現最好的電腦,礦業公司就會拋棄這些舊東西。根據本書作者的說法,置換周期正在迅速縮短——今天,比特幣礦工平均每1.29年就需要更新一次電腦。即使以最先進的IT設備的標準來看,這種壽命也非常短。

據德·弗里斯和斯托爾估計,今年5月,比特幣網絡消耗電力的年化數據為1.17億太瓦時(TWh)。他們還估計,礦工們總計部署了290萬臺專用集成電路驅動的計算機,總重為39750噸。因此,以1.29年的“流失率”,比特幣世界每年將丟棄3.07萬噸挖礦設備。

這個量相當于荷蘭這一整個國家每年丟棄的所有小型電器和電子垃圾的重量。2020年,比特幣網絡處理了1.2億筆交易。也就是說,對于區塊鏈上記錄的每一筆交易,礦工們處理的電子垃圾的重量相當于兩部iPhone 12 Mini。換句話說,比特幣行業總計丟棄了相當于2.4億臺135克的移動設備。每次礦工拿到獎金,產生的環境負擔就仿佛他們扔掉了兩部iPhone。

正如報告所指出的那樣,相對來說,這些垃圾很少以環保的方式處理。作者引用的一項權威研究估計,世界上只有17%的電子垃圾得到了合理回收。雖然難以追蹤說明這種情況發生了什么變化,但事實是,大多數有毒金屬被埋在地下或堆在地面上,污染了飲用水和農田。其實,比特幣電子垃圾的負責任回收程度,可能遠低于(所有電子垃圾的)世界平均水平。作者指出,絕大部分比特幣挖礦發生在伊朗和哈薩克斯坦等國家,這些國家收集和回收電子垃圾的記錄非常糟糕。

在電話交談中,德·弗里斯解釋說,比特幣導致的“金屬山”很快就會堆得更高。“由于全球半導體短缺,包括專用集成電路在內的芯片缺乏,礦商增加設備的速度有所滯后。”他表示,“以4.7萬美元的價格計算,礦工的成本比比特幣當下的價格低得多。他們會有很大的動力比競爭對手更快地增加自己的哈希率,在這么一個獲利可能性極高的市場中占有更大的份額。”據他估計,這股熱潮將使比特幣網絡的機器數量翻倍,從290萬臺增加到630萬臺。這一行業的用電量則將從117太瓦時激增至206太瓦時。此外,電子垃圾的數量將以更快的速度增長,從30700公噸增加到64400公噸。

意大利現在每年產生的小型IT設備垃圾重量為79000公噸。由此推算,當芯片瓶頸緩解時,比特幣網絡至少將達到意大利產生垃圾水平的82%。但是,德·弗里斯指出,他的研究做出的假設已經是比較保守的。“我們預計的是,當礦商可以得到他們想要的設備時,所有正在使用的機器都將是最新的、性能更強的機器。”他說,“但實際上,很可能存在新舊機型的混合情況,就像今天的情況一樣。因為舊電腦使用的電力會更多,所以總垃圾可能遠遠超過6.44萬噸的估計。”德·弗里斯補充說,他的研究還不包括其他已經過時或已經磨損的采礦設備,比如冷卻設備和供電設備。比特幣的生產以27比7的速度進行,對這種齒輪的壓力達到最大。他認為,很有可能的是,如果世界上的礦商把他們的所有設備加起來,電子垃圾的總產量將超過整個地中海國家的6000萬。

除此之外,德·弗里斯還引用了最近的一項研究,預測比特幣最廣為人知的污染問題——碳足跡。至于這一數字,預測將會在2024年超過意大利。我們很快就會看到要求加密貨幣環保化的比特幣倡導者,是否能夠著手解決電子垃圾問題。一個不容忽視的事實是:比特幣的價格越高,它就越成功,而有毒金屬的堆積速度也就越快,綠色未來的前景同樣消退得越快。(財富中文網)

編譯:楊二一

這是比特幣(Bitcoin)的另一個污染問題。

比特幣這一重要的加密貨幣產生了巨大的碳足跡,數量相當于一整個希臘產生的量——這一嚴峻的事實,甚至在埃隆·馬斯克等粉絲中也引發了對比特幣未來的擔憂。但是,人們對比特幣網絡產生的電子垃圾卻知之甚少。為了挖礦,比特幣礦工陷入了一場“軍備競賽”,對安裝機器的要求越來越高,他們丟棄老機器的速度也越來越快。這樣做的結果是,如果比特幣過去兩個月的平均價格是4.7萬美元,那么比特幣礦工們很快就會拋棄小型IT設備,數量與整個意大利的消費數量相當。大量的有毒金屬垃圾會滲入土壤和供水系統——而委婉地說,世界上大部分的比特幣并不是在致力于負責任地收集和回收電子垃圾的地方生產的。

荷蘭央行的經濟學家亞歷克斯·德·弗里斯,以及麻省理工學院(MIT)的經濟學家克里斯蒂安·斯托爾在《資源、保護與回收》(Resources, Conservation and Recycling)雜志上發表的一項新研究引起了人們的注意。正如其標題所說——“比特幣日益嚴重的電子垃圾問題”,兩位作者解釋道,導致大量拋售的巨幅波動是比特幣商業模式的副產品,而每個礦工贏得的比特幣份額,與他們所掌控的計算能力(或“哈希率”)的百分比成正比。也就是說,玩家們只有通過不斷升級至更高效的計算機,以使用相同甚至更少的電量產生更多的哈希,才能夠獲得更大的份額。由于電力是礦商迄今為止主要的運營成本,如果他們持續以比競爭對手更快的速度增加更強大的新機器,他們既可以獲得更多收入,也能夠降低每枚比特幣的挖礦成本,從而大幅提高利潤。這就是所謂軍備競賽的機理過程。

這些計算機都是高度專業化的。它們運行在定制的專用集成電路(ASIC)芯片上,用于生成解鎖比特幣新獎勵的隨機代碼。這些基于專用集成電路的設備不能用于其他用途。一旦新一代的、更有實力的電腦取代了此前表現最好的電腦,礦業公司就會拋棄這些舊東西。根據本書作者的說法,置換周期正在迅速縮短——今天,比特幣礦工平均每1.29年就需要更新一次電腦。即使以最先進的IT設備的標準來看,這種壽命也非常短。

據德·弗里斯和斯托爾估計,今年5月,比特幣網絡消耗電力的年化數據為1.17億太瓦時(TWh)。他們還估計,礦工們總計部署了290萬臺專用集成電路驅動的計算機,總重為39750噸。因此,以1.29年的“流失率”,比特幣世界每年將丟棄3.07萬噸挖礦設備。

這個量相當于荷蘭這一整個國家每年丟棄的所有小型電器和電子垃圾的重量。2020年,比特幣網絡處理了1.2億筆交易。也就是說,對于區塊鏈上記錄的每一筆交易,礦工們處理的電子垃圾的重量相當于兩部iPhone 12 Mini。換句話說,比特幣行業總計丟棄了相當于2.4億臺135克的移動設備。每次礦工拿到獎金,產生的環境負擔就仿佛他們扔掉了兩部iPhone。

正如報告所指出的那樣,相對來說,這些垃圾很少以環保的方式處理。作者引用的一項權威研究估計,世界上只有17%的電子垃圾得到了合理回收。雖然難以追蹤說明這種情況發生了什么變化,但事實是,大多數有毒金屬被埋在地下或堆在地面上,污染了飲用水和農田。其實,比特幣電子垃圾的負責任回收程度,可能遠低于(所有電子垃圾的)世界平均水平。作者指出,絕大部分比特幣挖礦發生在伊朗和哈薩克斯坦等國家,這些國家收集和回收電子垃圾的記錄非常糟糕。

在電話交談中,德·弗里斯解釋說,比特幣導致的“金屬山”很快就會堆得更高。“由于全球半導體短缺,包括專用集成電路在內的芯片缺乏,礦商增加設備的速度有所滯后。”他表示,“以4.7萬美元的價格計算,礦工的成本比比特幣當下的價格低得多。他們會有很大的動力比競爭對手更快地增加自己的哈希率,在這么一個獲利可能性極高的市場中占有更大的份額。”據他估計,這股熱潮將使比特幣網絡的機器數量翻倍,從290萬臺增加到630萬臺。這一行業的用電量則將從117太瓦時激增至206太瓦時。此外,電子垃圾的數量將以更快的速度增長,從30700公噸增加到64400公噸。

意大利現在每年產生的小型IT設備垃圾重量為79000公噸。由此推算,當芯片瓶頸緩解時,比特幣網絡至少將達到意大利產生垃圾水平的82%。但是,德·弗里斯指出,他的研究做出的假設已經是比較保守的。“我們預計的是,當礦商可以得到他們想要的設備時,所有正在使用的機器都將是最新的、性能更強的機器。”他說,“但實際上,很可能存在新舊機型的混合情況,就像今天的情況一樣。因為舊電腦使用的電力會更多,所以總垃圾可能遠遠超過6.44萬噸的估計。”德·弗里斯補充說,他的研究還不包括其他已經過時或已經磨損的采礦設備,比如冷卻設備和供電設備。比特幣的生產以27比7的速度進行,對這種齒輪的壓力達到最大。他認為,很有可能的是,如果世界上的礦商把他們的所有設備加起來,電子垃圾的總產量將超過整個地中海國家的6000萬。

除此之外,德·弗里斯還引用了最近的一項研究,預測比特幣最廣為人知的污染問題——碳足跡。至于這一數字,預測將會在2024年超過意大利。我們很快就會看到要求加密貨幣環保化的比特幣倡導者,是否能夠著手解決電子垃圾問題。一個不容忽視的事實是:比特幣的價格越高,它就越成功,而有毒金屬的堆積速度也就越快,綠色未來的前景同樣消退得越快。(財富中文網)

編譯:楊二一

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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