Hur Bitcoins stigande processorkraft är positivt för miljön

I slutet av februari nådde Bitcoin-nätverkets datorkraft sin rekordnivå på 320 EH/s.

Milstolpen utlöste en branschövergripande konversation om konsekvenserna av en så hög hashfrekvens, med många utanför kryptorymden som fruktade dess påverkan på miljön. 

Och medan de flesta Bitcoin-kritiker tenderar att överanvända termen "miljöpåverkan" utan att ge mycket djup åt vad den omfattar, har det alltid funnits en legitim oro över Bitcoins energianvändning. 

Bitcoin-brytning är en energikrävande process. Bitcoin gruvdrift är en mycket konkurrenskraftig och effektiv industri, så gruvarbetare kommer alltid att söka de billigaste och mest rikliga energikällorna. Eftersom den mest prisvärda elen kommer från koldrivna anläggningar är miljöaktivister oroliga för att en ökning av Bitcoins hashhastighet kommer med ökad efterfrågan på de smutsigaste energikällorna.

Många av dessa kritiker förlitar sig på det kontroversiella Cambridge Bitcoin elförbrukningsindex. Indexet använder olika jämförelser för att illustrera hur mycket ström Bitcoin förbrukar, ofta körsbärsplockar data och tillhandahåller föråldrad information. 

Den globala insatsen mot Bitcoins energiförbrukning kulminerade förra året när Greenpeace publicerade ett manifest som föreslog en lösning på Bitcoins proof-of-work-algoritm. Manifestet, som kallas "Change the Code, Not the Climate", kräver att Bitcoin ska "växla" till en proof-of-stake konsensusalgoritm som Ethereum. 

Den statliga insatsen för att reglera kryptoindustrin drev ytterligare protester mot Bitcoin. Sedan början av 2023 har olika organisationer och grupper lobbat för skärpt reglering och förbud mot Bitcoin-brytning. 

I den här rapporten dyker CryptoSlate djupt ner i tillväxten av Bitcoins hashhastighet för att se hur det blir ett nettopositivt för den globala kampen för att minska föroreningarna.

Bearbetningskraften i Bitcoin-nätverket har växt konsekvent. Hashhastigheten är dock utsatt för samma typ av volatilitet som Bitcoins pris är, med stora fluktuationer som ofta korrelerar med bredare marknadsrörelser. 

Kortsiktiga korrigeringar i hashhastighet korrelerar med fall i Bitcoins pris. På samma sätt följer kraftiga uppjusteringar efter prisökningar.

Bitcoins marsrally ledde till den tredje mest aggressiva hashhastighetstillväxten under de senaste fem åren.

En sådan kraftig ökning av hashhastigheten fick många att undra var tillväxten kom ifrån. 

Även om många föreslog att det skulle kunna bero på att nationalstater startar gruvdrift, är chanserna för det mycket små. Istället är den kraftiga ökningen av hashhastigheten troligen ett resultat av flera sammansättningsfaktorer, där Bitcoins stigande pris är den ledande. 

I takt med att Bitcoins pris ökar, ökar också lönsamheten för äldre, mindre effektiva ASIC-gruvarbetare. Som ett resultat av detta har gruvdrift med många pensionerade ASIC:er sannolikt lämnat tillbaka maskinerna online för att skörda extra vinster. Dessutom är Bitmains nyaste Hydro ASIC-gruvarbetare exponentiellt mer effektiva och erbjuder över 250 TH/s per maskin.

Att jaga lönsamhet innebär också att spåra billiga och rikliga kraftkällor. Med mycket flexibel och mobil infrastruktur kan gruvarbetare snabbt byta plats för att dra nytta av lägre elkostnader.

Detta var fallet med Riot Blockchain, en av Texass viktigaste Bitcoin-gruvor.

Det offentliga gruvbolaget har upprättat långsiktiga elkontrakt med fast ränta med ERCOT, vilket garanterar stabila elpriser under hela året. Detta är standardpraxis för stora industriella konsumenter som tillverkningsanläggningar och datacenter. Men till skillnad från andra stora konsumenter kan Bitcoin-gruvarbetare stänga ner sin verksamhet ganska snabbt och enkelt.

I tider med avsevärt ökad efterfrågan kan gruvarbetare stänga av sina maskiner och aktivera mer kraft i nätet. Detta hände med Riot i juli 2022, då företaget frivilligt begränsad dess energiförbrukning under en oväntad värmebölja som drev upp efterfrågan. Som ett resultat minskade företaget 11,717 13,000 MWh energi, tillräckligt för att driva över XNUMX XNUMX genomsnittliga hem i Texas under en månad.

Detta gav Riot 9.5 miljoner dollar i kraftkrediter, eller cirka 1,122 140 dollar per MWh inskränkt. Om företaget riktade energin till att bryta Bitcoin istället skulle det ha tjänat runt XNUMX dollar per MWh. 

Bitcoin-gruvarbetare bevisade att de spelade en viktig roll i Texass energiinfrastruktur igen i december 2022, när flera stora verksamheter stängdes för att minska efterfrågan på el. Vid den tiden stod Texas inför en svår vinterstorm som ledde till flera veckors frysvarningar över hela staten. 

Nästan alla stora gruvverksamheter i Texas stängde ner eller begränsade sin produktion. Riot Blockchain stängde ner en hel anläggning i Rockdale, medan Compass Mining stängde alla sina webbplatser i Texas utom en. Core Scientific, som ansökte om konkurs då, inskränkte verksamheten under stormen. Genesis och Rhodium kom också överens om att lägga ner 99% av sina verksamheter. 

Att ha så många stora gruvarbetare stängda påverkade särskilt Bitcoins hashhastighet. Grafen nedan visar drastiska nedjusteringar av hashhastigheten under hela december 2022 och juli 2022. 

Den mest betydande nedjusteringen av Bitcoins hashhastighet sågs i maj 2021, när den kinesiska regeringen antog en de facto förbud mot gruvdrift.

Den hastighet med vilken gruvarbetare kunde flytta och få tillbaka sin verksamhet online är ytterligare ett bevis på branschens flexibilitet. Data analyserade av CryptoSlate visade knappt tre månaders nedjustering innan Bitcoins totala hashhastighet började växa.

Om Bitcoins hashhastighet fortsätter att öka i 2023 års takt, kommer den att nå en Zettahash i slutet av 2025. Att driva all den bearbetningskapaciteten kommer utan tvekan att kräva en enorm mängd energi.

Med tanke på Bitcoins nuvarande energiförbrukning kan det mesta av den energin komma från hållbara och förnybara källor.

Under de första två månaderna av 2023 kom över 91 % av den kända nya hashhastigheten som kom in i Bitcoin-nätverket från nollutsläppskällor. Mest anmärkningsvärt är att Marathon Digital migrerade omkring 300 megawatt från termisk till vindkraft, vilket avsevärt bidrog till metriken.

Drivna av vinst kommer Bitcoin-gruvarbetare snabbt att anta vilken energikälla som helst som är ekonomiskt vettig. Tyvärr är nollutsläppsenergikällor som vattenkraft och vindkraft notoriskt svåra att implementera, eftersom variationer i mängden producerad el driver bort stora industriella konsumenter.

Flexibla gruvdrifter är bland de få som är villiga och kan acceptera den volatiliteten.

Bitcoins mest betydande miljöpåverkan är dock inte att använda nollutsläppsenergikällor utan att aktivt minska metanutsläppen.

Medan koldioxidutsläpp från förbränning av fossila bränslen anses vara de största förorenarna idag, orsakar metan - en biprodukt av oljeborrning - mer betydande skador på miljön.

Majoriteten av gasen som finns på oljefält släpps antingen ut i atmosfären eller förbränns och släpper ut koldioxid i atmosfären.

FN:s miljöprogram (UNEP) säger att metan är ansvarig för över 25 % av den globala uppvärmningen som upplevs idag. Organisationen uppskattar att metan har en global uppvärmningspotential på mer än 80 gånger större än koldioxid (CO2) under 20 år.

Det finns nästan inga ekonomiska incitament att sälja metanet, eftersom det skulle kräva infrastruktur på flera miljoner dollar för att ansluta till en befintlig pipeline.

Det finns dock många ekonomiska incitament att använda metan för att producera el.

Tidigare CryptoSlate-forskning lyfte fram flera företag som arbetar på plug-and-play Bitcoin gruvgårdar som kan sättas upp direkt på oljefält. Dessa nyckelfärdiga lösningar driver metanet som finns på området genom generatorer, där det förbränns för att skapa elektricitet som driver Bitcoin-gruvarbetare.

Och medan förbränning av metan frigör en liten mängd koldioxid, kompenseras dess påverkan på miljön av de mycket farligare metanutsläpp som det förhindrar.

Vissa forskare uppskattar att enbart Bitcoin-brytning kan minska metanutsläppen med 23 % genom att använda el som genereras genom ren förbränning av metan från soptippar och oljefält.

Förutom att göra Bitcoin-nätverket säkrare och motståndskraftigt, har en växande hashhastighet också potential att påverka klimatet positivt.

Oro över Bitcoins beroende av "smutsiga" energikällor - dvs kolbaserad kraft - har länge avslöjats av forskare och analytiker i branschen. Den senaste forskningen från Daniel Batten, medgrundaren av ClimateTech, fann dock att mindre än 23 % av Bitcoins hashhastighet kommer från koldrivna anläggningar. Däremot kommer 23 % från vattenkraft, 14 % från vindkraft, 21 % från naturgas och 8 % från kärnkraft.

Mindre än 4 % av den globala hashfrekvensen kommer från fackling och andra förnybara källor.

Om den växande hashhastigheten fortsätter att förlita sig på förnybara energikällor, framför allt fackling, kan Bitcoin börja ha en netto positiv inverkan på miljön och drastiskt minska utsläppen som driver den globala uppvärmningen.