Bitcoin, tiền điện tử hàng đầu thế giới, từ lâu đã bị xem xét kỹ lưỡng về tác động môi trường do tính chất sử dụng nhiều năng lượng của quá trình khai thác của nó.
Kể từ khi thành lập vào năm 2008, Bitcoin chưa bao giờ bị hack. Bảo mật chặt chẽ của nó, được cung cấp bởi cơ chế đồng thuận proof-of-work (PoW), cung cấp giá trị
Tuy nhiên, PoW tốn nhiều năng lượng và dựa vào các thuật toán mật mã phức tạp đòi hỏi sức mạnh tính toán khổng lồ.
Sự phổ biến toàn cầu của Bitcoin (BTC) đã dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng mạng của nó ở mức 147,61 terawatt-giờ mỗi năm tính đến ngày 7 tháng 12, gần với mức tiêu thụ năng lượng trung bình hàng năm của các quốc gia như Ba Lan, Ukraine và Malaysia, theo Đại học Cambridge.
Cơ chế đồng thuận PoW của Bitcoin đã trở thành một bảo đảm bảo an ninh bất biến, nhưng một số người coi đó là một cơn ác mộng về môi trường.
Trong khi ngành công nghiệp khai thác Bitcoin ngày càng chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo để giải quyết những lo ngại này, các nghiên cứu mới hiện chỉ ra một vấn đề sinh thái khác: mức tiêu thụ nước cao của khai thác tiền điện tử.
Khao khát nước ngày càng tăng của khai thác Bitcoin
Ngành công nghiệp khai thác Bitcoin đã phát triển hàng năm và tiếp tục đạt tỷ lệ băm cao mới mọi thời đại. Xu hướng này sẽ tiếp tục khi giá BTC tăng.
Như với bất kỳ máy tính nào, làm mát là điều cần thiết để các thiết bị khai thác hoạt động tối ưu.
Các giàn khai thác Bitcoin có hàng trăm máy đạt nhiệt độ rất cao khi chúng cố gắng giải quyết những thách thức toán học phức tạp mà PoW đưa ra.
Nước thường được sử dụng cho các hệ thống làm mát và hệ thống làm ẩm không khí. Ngoài ra, nước có thể được sử dụng gián tiếp để tạo ra điện.
Như nghiên cứu cho biết, “Dấu chân nước của Bitcoin vào năm 2021 tăng đáng kể 166% so với năm 2020.”
De Vries thừa nhận thách thức trong việc định lượng lượng dấu chân nước trực tiếp do thông tin công chúng hạn chế. Tuy nhiên, với dữ liệu được truy xuất kết hợp tiêu thụ nước trực tiếp và gián tiếp, ông ước tính rằng tổng lượng nước hàng năm của các thợ đào Bitcoin của Hoa Kỳ có thể dao động từ 93 đến 120 gigalitres (GL), tương đương với mức tiêu thụ nước trung bình hàng năm của khoảng 300.000 hộ gia đình Hoa Kỳ
Magazine: Lawmakers’ fear and doubt drives proposed crypto regulations in US
Hơn nữa, Riot Platforms, một trong những công ty khai thác Bitcoin lớn nhất thế giới, đang xây dựng một cơ sở khai thác mới ở Texas, điều này sẽ nâng tổng lượng nước lên 121,2—147,8 GL, theo de Vries.
Dựa trên tất cả dữ liệu thu thập được, de Vries nói với BBC rằng mỗi giao dịch Bitcoin trung bình đều sử dụng đủ nước để lấp đầy hồ bơi ở sân sau. Như ông phác thảo trong nghiên cứu của mình:
“Với mạng xử lý 113 triệu giao dịch vào năm 2020 và 96,7 triệu vào năm 2021, lượng nước trên mỗi giao dịch được xử lý trên blockchain Bitcoin trong những năm đó lần lượt lên tới 5.231 và 16.279 L.”
Ngoài ra, de Vries nói với BBC rằng ước tính lượng nước được tiêu thụ trong mỗi giao dịch Bitcoin gấp 6 triệu lần so với lượng nước được sử dụng trong một lần quét thẻ tín dụng thông thường. Tuyên bố dựa trên dữ liệu từ một báo cáo gần đây khác có tiêu đề “Dấu chân nước và carbon của tiền điện tử và tiền tệ thông thường”. Theo tính toán của ông, các giao dịch không dùng tiền mặt thông thường tiêu thụ khoảng 2,6 ml nước
De Vries tiếp tục giới thiệu một giải pháp gây tranh cãi cho việc tiêu thụ tài nguyên nặng nề của Bitcoin: thay đổi giao thức xác thực của nó từ proof-of-work sang proof-of-stake (PoS).
Ethereum gần đây đã thực hiện thay đổi quan trọng này, giảm 99% nhu cầu năng lượng. Nhưng cùng với nó đi kèm với một chi phí không thể tránh khỏi: tập trung hóa. Một trong những giá trị tồn tại cốt lõi của Bitcoin là duy trì phi tập trung và độc lập với bất kỳ bên thống trị nào.
Chi phí cho mỗi giao dịch có thực sự chính xác không?
Đối với nhà đầu tư ClimateTech Daniel Batten, nghiên cứu này là thiên vị, vì de Vries là nhân viên của DNB, Ngân hàng Trung ương Hà Lan. Như Batten đã tuyên bố trên X (trước đây là Twitter):
Tại sao bài báo @BBCNews về Bitcoin và Nước là một tượng đài cho sự lười biếng báo chí https://t.co/BRGRXzAeBW Một ngày sau khi tờ Independent công bố kết quả của một nghiên cứu độc lập chất lượng cao về Bitcoin, BBC công bố khoa học rác thải của một nhà vận động hành lang chống Bitcoin nổi tiếng sử dụng… – Daniel Batten
(@DSBatten) Ngày 29 tháng 11 năm 2023
Batten phản đối giải pháp chuyển Bitcoin sang PoS của de Vries, nói với Cointelegraph:
“Bitcoin’s energy usage has the potential to be a positive environmental externality on its own merits, because that energy use is predominantly sustainable, highly flexible, incentivizing renewable development (backed up by research and quantified now), using curtailed and stranded energy that others cannot, stabilizing the intermittency of renewable power on grids and, most importantly, allowing us to mitigate methane. PoS-based blockchains have none of these potential use cases.”
Batten also pointed out that Cambridge University has previously argued that criticizing Bitcoin based on the supposed energy cost per transaction is not entirely accurate, as “transaction throughput (i.e., the number of transactions that the system can process) is independent of the network’s electricity consumption. Adding more mining equipment and thus increasing electricity consumption will have no impact on the number of processed transactions.”
Hơn nữa, một giao dịch trên blockchain Bitcoin có thể bao gồm hàng trăm khoản thanh toán hoặc “đại diện cho hàng tỷ điểm dữ liệu được đánh dấu thời gian sử dụng các giao thức mở.”
Ông cho rằng việc đo lường mức sử dụng nước cho mỗi giao dịch do đó có thể gây hiểu lầm tương tự.
De Vries nói với Cointelegraph rằng chỉ báo này chỉ đơn giản là “một chỉ số hiệu quả ghi lại mức sử dụng nước trung bình cho mỗi giao dịch được xử lý trên blockchain Bitcoin trong những năm 2020 và 2021.”
Batten cũng tuyên bố rằng không có nghiên cứu gần đây nào về việc sử dụng năng lượng tái tạo của Bitcoin hoặc các khía cạnh tích cực tương tự của khai thác tiền điện tử được xem xét trong các báo cáo của de Vries.
Bitcoin mining can help nations with water scarcity
It is undeniable that Bitcoin mining requires a high amount of energy. Any industrial process that consumes energy will result in water consumption. However, unlike many other industries, Bitcoin mining is location-agnostic. Therefore, Bitcoin miners can operate virtually anywhere where electricity and the internet are available.
Batten demonstrates in his blog how Bitcoin mining could, in theory, actually help countries facing water scarcity, noting it is estimated that almost 20 countries will suffer from high or extremely high water scarcity by 2040.
The Middle East and North Africa are among the driest locations on earth. In this region, the situation is extreme, with a constant decline in rainfall in the last 30 years, which has resulted in nations using more water than they receive.
As David Hannah, a professor of hydrology at the University of Birmingham, told CNBC, the Middle East “has very limited conventional water resources, and some of the groundwater resources are saline.”
These countries have begun to use desalination, but making potable water through this process is expensive and energy-intensive.
Naturally, the Middle East is the region most reliant on desalination. The industry is critical for residents’ survival, so countries such as the United Arab Emirates have made ambitious plans to power these desalination plants. The UAE is in the process of constructing one of the most extensive solar infrastructures in the world, aiming for a capacity of 5 gigawatts by 2030.
Xem xét thông tin này, làm thế nào việc khai thác Bitcoin có thể mang lại lợi ích cho các quốc gia khan hiếm nước yêu cầu khử muối? Batten xây dựng lập luận của mình trên hai điểm
Firstly, Bitcoin miners could accelerate the buildout of renewable power for desalination. Any electricity provider will encounter the issue of excess capacity. The overproduced energy cannot be stored easily, so it becomes wasted if no consumers or buyers are available.
Renewable energies such as solar power create virtually infinite electricity but do so irregularly. Additionally, the ideal location for producing energy may be isolated from its consumers.
Bitcoin miners are the perfect fit, as they are potential buyers of excess solar-powered electricity. This fact may accelerate the setup of new solar energy capacity, as developers can rest assured they have potential buyers to rely on before launching the project. Consequently, Bitcoin mining can help transition to renewable-powered desalination, and the UAE could meet its water security goals without endangering its emission-reduction goals.
Secondly, Bitcoin mining may increase the efficiency of the operational production of desalination. Efficiency gains in operating costs mean water can be desalinated close to the operating cost.
Both technologies can complement each other. Heat is used directly for desalination, and almost 100% of the energy used by Bitcoin mining rigs is transformed into heat.
Recent: One-hour Bitcoin block times: What do they mean and are they frequent?
The emanated heat energy can be used directly for desalination, but with the caveat of earning revenue from Bitcoin mining. In conclusion, there is an improvement in the water-per-dollar ratio, resulting in more water desalinated for the same net cost.
Overall, a point critics of Bitcoin mining tend to miss is the potential adoption by the renewable energy industry.
Bitcoin: To be or not to be
Bitcoin has long had a negative public image regarding its environmental impact. One way to promote its benefits and usability is to present empirical facts demonstrating that crypto mining can utilize all energy created and result in favorable economics.
According to Batten, the Bitcoin mining narrative is already starting to shift. For him, “the higher use of sustainable energy, better data visibility and quality independent reporting, and publications such as the KPMG and IRM [Institute of Risk Management] reports and the ACS Sustainability Journal — authored by a decorated scientist who is highly regarded in his field — showing how Bitcoin mining ‘supercharges’ the renewable transition” could be a catalyst for this new era for Bitcoin’s public image.
The dilemma is whether Bitcoin or a decentralized digital currency is considered a valuable tool for global society. If not, then Bitcoin’s mining energy is a complete waste. If yes, then its energy usage is a necessary investment for a future with a currency for the people.
