今年 4 月 14 日，比特币价格一度达到每枚约64870美元的历史高位。然而仅仅一个多月后，这款全球最受欢迎的数字货币的价格就跌到了34259 美元。
比特币价格跳水背后的一个重要原因是中国出于担心相关的金融风险和能源过度消耗而开始全面打击加密货币行业。比特币“挖矿”——即验证交易和创造新币的过程——能耗非常高，其碳足迹过大也招致了人们的批评。
在本次打击行动之前，中国的比特币开采量一度占到全球总量的三分之二。此后数月，比特币矿业公司迅速将业务转移到海外。近期数据表明，美国、加拿大和哈萨克斯坦等国的比特币能耗开始上升，随之而来的还有解决其高涨的电力需求压力。
高耗电的比特币
比特币是一种去中心化数字货币，这意味着每次发送或接收资金时，交易都会保存在公共记录而非银行中。但是，在缺乏可信机构来验证每笔交易的情况下，责任就落在了比特币网络中被称为“矿工”的参与者身上。
为了验证交易，矿工将计算机连接到加密货币网络，并用它们来解决极其复杂、随机生成的数学难题。但并非任何计算机都可以完成这项工作：比特币挖矿需要多台专用计算机几乎全天候运行才能找到这些数学难题的解。
谁先解决了难题，谁就可以在全球分类账中添加一个交易“区块”，并获得少量新“铸造”的比特币作为奖励。
32位
如果将比特币网络看做一个国家，它的年用电量将排在全球第 32 位。
这个过程就涉及到了比特币的能源问题。你掌握的计算能力越多，就越有可能最先解决难题并赚取比特币。毫不夸张地说，用于挖掘比特币的机器——专用集成电路（ASIC）——消耗了大量能源。
根据剑桥大学比特币电力消耗指数（Bitcoin Electricity Consumption Index，CBECI）的估计，整个比特币网络的年能源消耗量约 为120 太瓦时（TWh） ，超过了荷兰全国的能源消耗量。如果将比特币网络看做一个国家，它的年用电量将排在全球第 32 位。
“这是我们为确保交易安全而付出的代价，”剑桥替代金融中心（Cambridge Centre for Alternative Finance）加密资产和区块链项目负责人、CBECI指数创建者之一安东·德克（Anton Dek）说。他解释道，比特币消耗大量能源并非偶然。比特币“挖矿”耗电量大，资金投入高，这种设计是有意为了避免网络被潜在的黑客“攻陷”。
目前来看，这个目的似乎是达到了。“我们没有看到任何重复付款或网络攻击，部分原因是这种攻击成本太高。所以在这一点上是说得通的，但这并不意味着它不应该引起人们的关注，”德克说。
气候灾难？
近年来，比特币的能源足迹猛增。2017年时，经济学博客 Digiconomist估计，专用挖矿计算机网络年耗电29太瓦时，相当于全球总耗电量的0.13%。 而根据CBECI的数据，到今年5月，这一比例已增至0.65%左右。
德克说，比特币价格走高是推动这一增长的主要原因之一。“价格越高，挖矿的利润就越高。挖矿的人越来越多，设备的计算能力也越来越强，这些都会导致能耗增加。”
一些研究人员担心，比特币耗电量快速增长可能会成为气候行动的一大绊脚石。
卡塔尔大学（Qatar University）法学副教授乔恩·特鲁比（Jon Truby）说，比特币是一个“全球气候问题”。2018 年他撰写了一份研究报告，试图寻找减少比特币环境足迹的方法。“区块链有很多好处，数字货币也是如此，但目前的开发方法是在摧毁地球，”他告诉中外对话。
特鲁比写道：“在当下这个人类发展阶段，世界各国政府正努力兑现自己根据《巴黎协定》做出的气候承诺，减少能源消耗，而比特币挖矿却将稀缺能源低效用于金融活动。”
昔日圣地
不久之前，中国的比特币开采量还占到全球总量的近四分之三。剑桥大学的指数显示，从 2019 年 9 月到 2020 年 4 月，中国矿工的网络总算力占比或“哈希率”达到了71% 以上。充足的廉价电力和硬件设备使中国成为了加密货币公司热衷的目的地。
比特币挖矿主要集中在四川省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区和云南省等地区。这些省份胜在电力资源丰富且价格低廉。
云南和四川两个多山省份以水电为主。每年雨季的几个月里，比特币矿工们都会搬到这里，利用过剩的电力。内蒙古和新疆则主要靠煤炭供电。
《自然》杂志 2021 年的一项研究曾经预计，如果不加以控制，到 2024 年，仅中国的比特币采矿业务就将产生 1.305 亿公吨的二氧化碳，差不多相当于捷克共和国的年排放总量。
打击挖矿
去年，习主席承诺中国将在2060年前实现碳中和。随后，中国政府对比特币和加密货币开采的立场开始变得强硬起来。
最初迹象是今年 3 月，由于未能完成2020年节能减排目标，内蒙古宣布将逐步关停加密货币采矿业务。
随后在 5 月，中国国务院副总理刘鹤在国务院会议上宣布，中国政府计划“打击比特币挖矿和交易行为”。
地方政府迅速采取行动，吊销了参与加密货币挖矿企业的许可证，切断了挖矿设施的供电，甚至只给了一些公司 7 天的时间来关闭其业务。到 6 月底，一位行业专家估计，中国 90% 的比特币挖矿中心——当时占全球总数一半以上——已经下线。根据CBECI的数据，比特币当月总电力碳足迹减半。
大规模外迁
“打击行动推动大量比特币矿企外迁，”北美加密货币矿业公司Argo Blockchain首席执行官彼得·沃尔（Peter Wall）解释说。 “无处可去的比特币矿企正在全球范围内为他们的机器寻找合适的落脚点。”
加拿大、俄罗斯、哈萨克斯坦，尤其是美国等能够提供廉价电力的国家如今逐渐引起了这些企业的兴趣，它们开始寻求与当地公司展开合作。那么，加密货币圈所说的这场“矿场大迁移”将如何影响比特币的碳足迹？
“我们希望，这种迁移的长期影响是矿机可以被安置在由可再生能源提供电力的地区，”沃尔说。
短期内情况可能不会那么乐观。7月，加密采矿巨头比特大陆同意将一批矿机迁到哈萨克斯坦一处电力容量180 兆瓦（MW）的设施进行托管，后者由当地一家燃煤电厂负责供电。鉴于可再生能源在哈萨克斯坦能源结构中仅占 1% ，此次迁移可能并非一劳永逸。在加拿大，石油和天然气公司Black Rock Petroleum已同意托管多达 100 万台从中国迁去的比特币采矿机，其中第一批20万台采矿机直接从天然气井获取电力。
然而，美国德克萨斯州或将成为新的全球比特币挖矿中心。该州州长格雷格·阿伯特（Greg Abbott）正在积极争取加密货币行业的关注。他在 6 月的推文中称，“德克萨斯州向加密货币业务敞开大门。”总部位于深圳的比特矿业（BIT Mining ）计划向该州的一座57兆瓦的设施投资2600 万美元。
沃尔说，德克萨斯州为比特币采矿业“利用可再生能源提供了巨大的可能性”。他指出，风电占该州西部电网供电量的 90%，但可再生能源在全州电网中的供电比却刚刚超过20%，而且经验证明该州的可再生能源在极端天气条件下表现不佳。
绿色比特币
CBECI 数据显示，如今比特币行业的电力消耗再次攀升。随着比特币网络在全球范围内变得更加分散，解决比特币碳足迹问题还有哪些选择？
一种解决方案是重新考虑比特币交易的验证方式。当前采用的方法称为“工作量证明”（Proof of Work），因为参与者必须通过挖矿来验证交易。
“权益证明”（Proof of Stake）是最常被提到的一个替代方案。这一方案从等式中去除了计算能力。参与者之间不再是相互竞争的关系，而是随机选择最先在比特币中存款的参与者来验证交易。存款越大，被选中并获得奖励的机会就越大。
几种规模较小的加密货币已经开始使用这种方法。比特币的主要竞争对手之一——以太坊预计将在今年晚些时候做出转变，但一些业内人士仍持怀疑态度。
“我们没有打算放弃工作量证明，”沃尔说。他认为，挖矿企业必然会迁到电价最便宜的地方，而且未来这些电力源自煤炭、石油或天然气电厂的比例将越来越低。“当前这个阶段，就价格而言，可再生能源发电与化石燃料发电相比差不多，或者更低。”
当前这个阶段，就价格而言，可再生能源发电与化石燃料发电相比差不多，或者更低。彼得·沃尔（Peter Wall），Argo Blockchain
“对现有的比特币这样的数字货币来说，改变其交易认证方法可能为时已晚，”卡塔尔大学的特鲁比表示同意。他说，最佳选择是“集中精力通过改进设备并为其提供可再生能源来减少采矿设备的能源消耗”。
挪威和冰岛拥有充足的地热、水电和风能资源，多年来一直使用可再生能源为加密货币挖矿提供动力。6月，萨尔瓦多总统纳伊布·布克勒（Nayib Bukele）宣布该国将开始使用“100% 清洁、100%可再生、零排放”的火山能源来开采比特币。消息一出，迅速登上媒体头条。9 月，萨尔瓦多宣布比特币成为该国的法定货币。
如今，能源密集型产业面临的全球减排压力越来越大。在此背景之下，沃尔坦言加密货币需要调整适应：“证明加密货币的可持续性是其成功的关键。未来能源将是绿色和可再生的，因此加密货币未来也必须反映这一趋势。”
翻译：Estelle
