过去十年间，加密货币已从鲜为人知的业余爱好发展成为价值万亿美元的资产类别。尽管加密货币的巨大收益潜力以及价值数百万美元的非同质化代币（NFT）早已为人所知，但人们才刚刚开始意识到加密货币行业对环境造成的代价。
让我们来看看加密货币和 NFT 为什么会消耗能源，它们消耗多少能源，以及正在研究的潜在解决方案。
仅比特币每年就消耗约 200 太瓦时 (TWh) 的能源，相当于 114 亿吨二氧化碳排放。幸运的是，目前正在进行一些改革，以使加密货币更加环保。
为什么加密货币会消耗能源
加密货币席卷了金融界。这项技术利用密码学，通过促进点对点交易，绕过了金融中介机构。它还提供了一个公开的交易账本，任何人都可以验证交易，同时确保任何人都无法篡改交易记录。
大多数加密货币都采用工作量证明（PoW）机制来安全地处理点对点交易，无需第三方中介。简单来说，矿工必须解决一些复杂的数学难题来验证交易并铸造新的加密货币。解决这些难题需要大量的计算能力。
许多加密货币的代币供应量都受到数学模型的限制。例如，比特币的代币总量上限为 21 万枚，从投资角度来看，它是一种稀缺商品。随着新比特币的不断生成，求解这些数学难题的难度也会增加，这意味着更高的哈希率（或求解这些难题所需的计算量）。
加密货币能源消耗
据 Digiconomist 报道，比特币每年消耗约 200 太瓦时 (TWh) 的能源，相当于排放 114 亿吨二氧化碳 (Mt)。相比之下，这几乎相当于泰国的能源消耗量。而且，一笔比特币交易消耗的电量相当于一个美国家庭 75 天的用电量。
虽然比特币的发电量很容易计算，但其对环境的影响却尚不明确。对于比特币电力系统中可再生能源所占的比例，各方估计不一，从剑桥另类金融中心估计的39%到数字资产服务提供商CoinShares颇具争议的73%不等。
2022年2月发表的一篇新研究论文指出，中国退出加密货币挖矿领域可能导致水力发电减少，从而加剧了加密货币挖矿的碳排放强度。研究人员估计，截至2021年8月，可再生能源仅占矿工发电量的25.1%，低于2020年的41.6%。
此外，加密货币挖矿活动产生的电子垃圾问题也日益严重。据 Digiconomist 估计，比特币挖矿每年产生 36.56 千吨电子垃圾，相当于荷兰每年产生的小型电子垃圾总量。也就是说，每挖出一个比特币，就会产生近 400 克（约 2.5 部 iPhone）的电子垃圾。
最后值得一提的是，比特币仅占加密货币市场的约 41.7%。除了比特币之外，以太坊消耗 112 太瓦时 (TWh) 的能源，碳排放量达 6270 万吨；而“梗币”狗狗币的能源消耗量接近 7 太瓦时，碳排放量达 350 万吨。其他加密货币的能源消耗也计入这些数据。
NFT能源消耗
非同质化代币（NFT）为数字艺术、游戏内物品，甚至是真实物品（例如房地产）的数字化版本提供可验证的数字稀缺性和所有权证明。虽然这项技术使数字艺术家和游戏玩家能够谋生，但它们通常也会带来与同质化加密货币相同的环境成本。
这是因为这些NFT使用了与加密货币相同的区块链机制。例如，在以太坊区块链上铸造新的NFT时，需要同样的“工作量证明”机制才能将代币添加到区块链中。由于大多数NFT都存在于以太坊区块链上，因此它们通常会产生大量的碳排放。
计算艺术家兼工程师 Memo Akten 收集了 SuperRare 平台上 8,000 笔交易的数据，并估算了各种 NFT 活动的能源消耗和碳足迹（见上文）。事实上，平均每位艺术家消耗约 10 兆瓦时 (MWh) 的能源，并产生 6 吨二氧化碳 (tCO2)，相当于飞行 57 小时或家庭用电量三年。
问题的潜在解决方案
以太坊和其他区块链正在迅速转向权益证明（PoS）机制，以降低能源消耗和碳排放。PoS机制并非像传统区块链那样耗费大量计算资源来解决难题，而是利用博弈论达成共识，激励用户质押部分加密货币来验证交易。
下面是它的工作原理：
验证者必须质押一定数量的加密货币。网络会随机选择验证者，在被选中时创建区块，在未被选中时验证已提出的区块。作为回报，他们会因提出新区块和验证已看到的区块而获得奖励。如果他们验证了恶意区块，则会失去质押的加密货币。
以太坊 2.0 的能源效率将达到 99.9%，每笔交易只需一台计算机即可完成。与此同时，像 PolkaDot 和 Hive 这样的新型区块链已经开始使用 PoS 机制，使 NFT 创作者和其他用户能够立即减少碳排放。甚至还有专门针对 NFT 的平台，例如 Atomic Hub 和 NFT Showroom。
当然，权益证明机制也存在一些批评意见。最常见的批评是，它不如工作量证明机制那样经过实战检验，这意味着它在发展过程中可能会遇到一些问题。另一个担忧是，权益证明机制可能会将权力集中在少数人手中，导致权力更加集中。
底线
过去十年，加密货币和非同质化代币（NFT）市场规模已达万亿美元。然而，许多区块链技术仍然依赖工作量证明（PoW）机制，这会消耗大量电力并产生巨大的碳排放。值得庆幸的是，变革即将到来。
关注加密货币和NFT对环境影响的投资者和爱好者现在有了越来越多的替代方案。随着全球第二大加密货币和NFT最广泛的网络——以太坊2.0向权益证明机制过渡，它也将开启能源效率的新时代。
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