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加密貨幣對環境有害無利? 從氣候變遷觀點看區塊鏈和加密貨幣的永續性

2022/01/26 陳米蘭

近幾年來隨著加密貨幣市場的興起,越來越多人加入貨幣交易和區塊鏈技術的投資,也有越來越多城市和企業宣布將加密貨幣納入正式的交易系統。從環境的角度來看,已有許多研究報告指出,加密貨幣(尤其以比特幣為首)背後的開採過程中,對全球氣候變遷有非常負面的影響。

比特幣電力消費高於一整個阿根廷 

近幾年來隨著加密貨幣市場的興起,越來越多人加入貨幣交易和區塊鏈技術的投資,也有越來越多城市和企業宣布將加密貨幣納入正式的交易系統。從環境的角度來看,已有許多研究報告指出,加密貨幣(尤其以比特幣為首)背後的開採過程中,對全球氣候變遷有非常負面的影響。

根據劍橋大學「比特幣電力消耗指數」(Bitcoin Electricity Consumption Index),比特幣約占0.52%全球電力消費和0.26%的能源消費,若以國家的一年電力消費來比較,比特幣目前排在第32名(台灣排名16),高於阿根廷、以色列、芬蘭等國家。此外,比特幣「挖礦」的過程,也是一件極度消耗能源的事情,所產生的碳排放也相當可觀。

以2021年6月為例,比特幣大部分的礦場分布在高度依賴化石燃料的國家,如:中國(34.25%)、美國(21.81%)、哈薩克(8.8%)。2018年,學者們根據比特幣預期開採、應用和交易所產生的碳排放量(以2017年為基準年)指出:未來的20、30年以內,比特幣所產生的二氧化碳排放量,將會把全球升溫幅度推向2°C以上。

有鑒於比特幣的能源消耗量,特斯拉執行長馬斯克(Elon Musk)也在2021年5月宣布特斯拉不再接受使用比特幣交易。

比特幣大部分的礦場分布在高度依賴化石燃料的國家。圖片來源:Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index

特斯拉執行長馬斯克(Elon Musk)也在2021年5月宣布,特斯拉不再接受使用比特幣交易。圖片來源:Maurizio Pesce/Flickr(CC BY 2.0)

區塊鏈技術的減碳潛能不容忽視

在批判加密貨幣的同時,其背後的區塊鏈技術與其協助減碳的潛能卻不可忽略。

2021年,在第26屆聯合國氣候大會(COP26)上,有許多團體呼籲,除了推動更永續的加密貨幣投資之外,也應該大力提倡使用加密貨幣背後的區塊鏈所具備的去中心化特性,透過多種方式幫助氣候行動來提高透明度和可信度,以達到更有效的減碳成果。

區塊鏈有助於提供不同的行為者(國家、城市、企業、公民團體和個人等)的透明度和參與度,在應對氣候變遷時,也有助於帶來創新的解決方案,從而加強氣候行動。舉例來說,區塊鏈技術可以優化現有的碳交易制度,並允許更有效的監督和透明機制。IBM所建立的能源區塊鏈實驗室(Energy Blockchain Lab)就創立了碳資產開發平台,幫助組織和政府更有效地達到核證減排量(CER)的配額。

除了碳交易,區塊鏈也可允許點對點網路(peer-to-peer, P2P)非集中的方式交易再生能源,讓消費者能直接向發電方交易再生能源。更重要的是,區塊鏈的特性能讓溫室氣體排放的數據更為透明,並解決可能出現的重複計算問題。也可以作為監測在執行巴黎協定下的國家自主貢獻的進度。

除了碳交易,區塊鏈也可允許點對點網路(peer-to-peer, P2P)非集中的方式交易再生能源,讓消費者能直接向發電方交易再生能源。圖片來源:Lewin Bormann/Flickr(CC BY-SA 2.0)

從透明可信的碳交易平台到淨零碳排 

基於上述的區塊鏈的可能應用,非營利團體區塊鏈促進氣候基金會(Blockchain for Climate Foundation)在COP26上宣布推出「Bitmo」(blockchain internationally transferred mitigation outcomes)平台,幫助各國和企業實現氣候目標。

以巴黎協定第六條為基礎,該平台將讓簽署《巴黎協定》的會員國,在以太坊區塊鏈上發行和交換碳信用,作為非同質化代幣(non-fungible tokens, NFT)。每個Bitmo代幣相當於一噸二氧化碳,所有相關的碳信用數據都會嵌入到NFT中,這樣可以確保所有減碳成效和碳交易都透明化,且不會消失、被篡改、被分割,以此來建立碳交易市場的可信度。

與此同時,由加密貨幣、金融、技術、能源和非政府組織組成的20多家公司,也正聯合致力改善加密貨幣對環境的影響。他們發布了「加密氣候協議」(Crypto Climate Accord),關注加密貨幣和區塊鏈巨大且不斷增長的能源消耗,及其能源使用對氣候的影響。

此協議將目標訂在2025年之前,要將世界上所有的區塊鏈改採100%再生能源,並制定開源會計標準來衡量加密貨幣行業的排放量,甚至還為整個加密行業設定了2040年實現碳淨零的目標。除了減碳的應用之外,目前區塊鏈「智能合約」(smart contract)的技術也被應用到農作物的保險(如德國的Etherisc和美國的Arbol保險公司)和永續木材認證(如Timber Chain)。

美國的Arbol保險公司將「智能合約」技術應用到農作物的保險,確保小農與保險公司的協議條款不能被更改。圖片來源:擷取自Arbol新聞稿

智能合約

智能合約是一種將雙方的協議條款,並用代碼形式在區塊鏈上運行,儲存在一個公共資料庫中,不能被更改。而智能合約中發生的交易是由區塊鏈處理的,這意味著它們可以在沒有第三者的情況下自動執行,只有當協議中的條件得到滿足時,交易才會發生,是完全去中心化的交易。

舉例來說,智能合約能確保需要農作物保險的小農以非傳統方式(需要保險仲介、銀行、經理人、服務費等才能成立保險合約)直接省略第三方介入,直接向保險公司取一個公開透明的合約,此合約將存於公共資料庫中並不可任意更改。

給投資「永續」加密貨幣的建議

但如果一個加密貨幣投資者想要重視環境永續,有什麼可行的選項呢?

一個叫作「Green Bitcoin」的新興計畫,與幣安(Binance)和國際再生能源憑證標準(international REC standard)合作,讓投資者可以在平台買比特幣的同時,以投資者的名義兌換相對應數量的再生能源憑證,以支付比特幣的用電量。投資者的資金將會被用於支持再生能源發展(可以選風能、太陽能或水力)。

「Green Bitcoin」計畫讓投資者在平台買比特幣時,可以其名義兌換相對應的再生能源憑證,支付比特幣的用電量。圖片來源:圖片來源:Jernej Furman/Flickr(CC BY 2.0)

除了比特幣,投資者也可以選擇環境成本較低、能源使用較少的區塊鏈技術[1](例如使用共識機制)。根據報導,專家們指出目前較為永續的加密貨幣為幣安(Binance Coin)、 卡爾達諾(Cardano) 、波卡(Polkadot)、 恆星(Stellar) 和Solana。除了減碳,這些加密貨幣也推出如種樹、性別平權等倡議來吸投資者。

此外,一家在冰島的「創世礦業」(Genesis Mining)也以100%再生能源提供雲端加密貨幣挖礦,讓每個使用者都能將碳排放量降到最低。

但正如我們所知,要達到100%用再生能源驅動區塊鏈和加密貨幣市場仍有一段距離,如何確保區塊鏈快速發展時,不對環境造成更多負面的影響,是每個行為者、投資消費者需要重視的課題。

 

註釋

[1] 舉例來說,比特幣依賴於「工作量證明」(Proof of Work)系統,該系統涉及大量計算(以及處理能力)來生成單個token, 而使用Proof of Storage或Proof of Stake等系統使用較少能源。

參考資料

陳米蘭

德國慕尼黑理工大學博士研究員,氣候能源智庫EnTrans的共同創辦人和政策分析顧問、前聯合國氣候變遷綱要公約研究實習生。主要研究氣候變遷和能源轉型政策、政治分析。

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