Криптовалюты, майнинг и его вред для экологии: так ли страшен черт, как его малюют
Сегодня во всем мире не утихают споры по поводу энергоемкости майнинга крипты и его негативного влияния на экологию. Мысль, что криптовалюта и экология — несовместимые понятия, звучит все чаще. Особенно общественность волнует майнинг первопроходца в мире криптовалют и самой крупной по рыночной капитализации монеты — биткойна.
Коротко о майнинге
Майнинг — процесс решения мощным компьютерным оборудованием сложной математической задачи. Майнеру, который первым находит верный ответ, предоставляется возможность добавить новый блок в цепочку блокчейна и заработать за это вознаграждение в виде нативной монеты сети. Так майнится криптовалюта, функционирующая на блокчейнах с механизмом консенсуса Proof-of-Work.
Проблема в том, что такие сложные вычисления требуют колоссального количества электроэнергии. И лидеры по ее потреблению — майнинг-фермы биткойна. Среднее потребление электроэнергии этой сети сравнимо с потребностями целых государств, например таких, как Казахстан, Пакистан, Белоруссия, Нидерланды и другие.
Эксперты расходятся во мнении по поводу количества электроэнергии, которая уходит на майнинг биткойна, затрудняются точно оценить «углеродный след» от его добычи, но соглашаются в одном: майнинг криптовалют наносит серьезный ущерб окружающей среде.
Значит, айда все на Proof-of-Stake?
Proof-of-Stake (PoS) — алгоритм, по правилам которого можно стать валидатором, добавлять новые блоки в блокчейн, подтверждать легитимность транзакций и получать за это вознаграждение, не решая сложные математические задачи с использованием мощной компьютерной техники. Достаточно владеть токенами сети и заблокировать некоторое их количество на определенный период времени. Кто больше заблокировал, у того и больше шансов добавить новый блок в цепь блокчейна.
Механизм консенсуса PoS намного более экологичный, чем PoW. Многие считают, что он может полностью заменить Proof-of-Work и решить проблему нанесения вреда экологии майнингом.
В частности, в сентябре 2022 года на PoS перешел Ethereum.
Похоже на панацею? Но не стоит рубить с плеча и без суда и следствия выносить приговор PoW.
Майнинг на PoW — масштабная катастрофа или преувеличенная проблема?
Если задуматься, то процесс майнинга биткойна можно назвать абсурдным: огромные вычислительные мощности тратятся впустую (сейчас речь не идет о финансовом профите от этого действа). Майнеры решают бессмысленные математические задачи, соревнуясь за право присоединить новый блок к цепи и получить вознаграждение. И ради этого вовсю работают электростанции, тратится энергия, которой хватило бы на работу целых заводов, обогрев тысяч домов и т. д.
По всему миру существуют тысячи крупных и сотни тысяч мелких майнинг-ферм, а огромное количество электроэнергии, затрачиваемой ими, по сути, просто уходит в атмосферу. Все это негативно отражается на окружающей среде.
По разным оценкам, каждый год энергопотребление биткойна составляет 100–200 ТВт*ч (тераватт-часов). Такой разброс, скорее всего, обусловлен тем, что одни исследовательские группы желают представить процесс добычи крипты в черном свете, а другие — максимально его обелить. Наверное, истина где-то посередине. Такой показатель, безусловно, можно считать впечатляющим.
И правда, майнинг и его негативное влияние на экологию — проблема очень важная, но настолько ли она катастрофична?
В глобальном масштабе эти 100–200 ТВт*ч составляют менее 1% мирового потребления электроэнергии.
Кроме того, New York Digital Investment Group в своем отчете за 2021 год приводит интересные данные. Исследователи считают, что к 2030 году доля выбросов углекислого газа, образующегося в результате майнинга биткойна, составит менее 0,1% от общемирового количества выбросов. Более того, они полагают, что такой сравнительно небольшой показатель сохранится, даже если капитализация криптовалютного рынка достигнет $10 трлн.
Некоторые эксперты предлагают фундаментальное решение проблемы бессмысленных вычислений ради майнинга. Речь идет о перенаправлении сетевых виртуальных машин на решение тех полезных задач, которые полностью или преимущественно решаются путем перебора: комплексные научные исследования, космические расчеты, изучение климата, исследования в области квантовой физики и др.
Как бы там ни было, криптосообщество не игнорирует проблему избыточного тепла и вполне ответственно относится к последствиям добычи крипты. Именно поэтому появился «зеленый» майнинг.
«Зеленый» майнинг
Экологический майнинг — это история об использовании для добычи крипты возобновляемых источников энергии, таких как гидроэлектростанции или энергия солнца и ветра.
Для того, чтобы майнинг не причинял вреда экосистеме нашей планеты или, по крайней мере, причинял меньший урон, ученые предлагают майнерам использовать возобновляемые источники энергии, не производящие вредных отходов во время активной фазы использования:
- ветряки;
- геотермальную энергию;
- солнечные панели;
- гидроэлектростанции.
Уже сегодня многие майнинг-фермы переезжают в те страны, где доступны «зеленые» способы добычи электроэнергии, то есть в страны с мощными реками, большим количеством солнца и т. д. К примеру, до запрета майнинга в Китае желание сберечь экологию стало движущей силой в развитии гидроэнергетики провинции Сычуань, где на тот момент майнилась чуть ли не половина от мировой добычи биткойна.
Как в разных странах решают проблему негативного влияния майнинга на окружающую среду
Сегодня во многих странах стремятся бороться с проблемой вредного воздействия майнинга на экологию. Вот некоторые примеры.
В этой стране работает одна из самых известных майнинг-ферм — Genesis Mining Enigma, которая функционирует исключительно на геотермальной энергии.
Канадский опыт очень интересный. Канадцы решили пойти немного другим путем и не искать альтернативные источники энергии, а обратить «зло» во благо и найти полезное применение теплу от ASIC-майнеров.
В провинции Квебек среднегодовая температура составляет приблизительно +5 °C, поэтому отопление и подогрев воды тут не из дешевых. Компания Heatmine придумала, как решить сразу две задачи: найти применение избыточному теплу от майнинга и заодно снизить затраты на обогрев. В качестве эксперимента установку подключили к теплице, в которой выращивают клубнику. Результат — стоимость отопления теплицы снизилась на 75%. Теперь Heatmine собирается тестировать возможность обогрева домов за счет тепла от добычи крипты.
Myera Group тоже придумала, куда с пользой девать излишки энергии. Они нагревают ею воду, в которой разводят рыбу, и потом этой водой поливают растения в теплицах.
В стране восходящего солнца также возрастает использование альтернативных источников энергии.
Компания Kumamoto-Energy Co Ltd, аккумулирующая и поставляющая потребителям солнечную энергию, еще в 2017 г. открыла дочернюю компанию OZ Mining, которая майнит крипту, закупая энергию у Kumamoto-Energy. Таким образом OZ Mining, используя энергию солнца, решает не только проблему вредного воздействия майнинга на экологию, но и проблему избытка такой энергии в солнечные дни.
Великобритания
Проект майнинга крипты EcoHashes от лондонских майнеров создан для того, чтобы вся добыча криптовалюты стала эффективной, экономичной и экологичной одновременно. Для майнинга компания использует солнечные батареи, ветро- и гидрогенераторы в сочетании с энергоэффективным майнинг-оборудованием и новейшими системами охлаждения, требующими минимума энергии.
В Сальвадоре президент дал поручение государственной энергокомпании LaGeo добывать биткойны за счет «дешевой, стопроцентно чистой и возобновляемой энергии вулканов».
Вывод
Вредит ли майнинг экосистеме нашей планеты и насколько? В определенной степени, безусловно, вредит. А еще экологии вредят автомобильная промышленность, добыча полезных ископаемых, разведение крупного рогатого скота и многое, многое другое.
В общем и целом можно сказать, что доля вреда, который майнинг наносит экологии, достаточно небольшая. Одновременно с этим во всем мире развиваются тенденции к использованию для майнинга энергоэффективного оборудования и альтернативных возобновляемых источников энергии.
Уходит ли электроэнергия от майнинга в никуда? Как мы видим, часто уже нет, ей находят достойное применение.
В свете всей этой информации Proof-of-Stake и другие механизмы консенсуса, не требующие высоких энергетических затрат, уже не кажутся единственным спасением. Тем более, что и они не лишены недостатков, как и все в этом мире.
Энергетики рассказали, чем опасен незаконный майнинг
«Неучтённое потребление электроэнергии напрямую влияет на качество и надёжность электроснабжения потребителей и может быть причиной низкого напряжения в сети. Кроме того, такие действия могут повлечь угрозу для здоровья и жизни окружающих», — напомнили в компании.
«Чёрные» майнеры не платят за свет, что ведёт к убыткам сетевых компаний. Это «негативно сказывается на финансировании модернизации» сетей. Если «ферма» стоит в жилом доме, есть риск, что соседям придётся нести бремя расходов в силу перекрёстного субсидирования. Об этом заявили в Ассоциации гарантирующих поставщиков и энергосбытовых компаний (ГП и ЭСК).
Оценить ущерб от деятельности незаконных майнеров сложно: их потребление учитывается в совокупном объёме. Предполагать, что граждане пользуются электричеством в коммерческих целях, в том числе тратят его на майнинг, можно, если на счётчике набегает больше 600 кВт/час в месяц. Этот показатель выше среднего.
Девятиклассник из Калининграда вложил карманные деньги в «железо» и стал зарабатывать на майнинге. «Для обычного майнинга не нужно тратиться на станции, которые стоят по 200 тысяч рублей — подойдёт и средний компьютер. Вопрос в том, будет ли прибыль покрывать расходы на энергию», — рассказал Артемий.
Майнинг на задворках. Как за неприметным домом в Истре удалось спрятать производство крипты
Нелегальную майнинговую ферму обнаружили на территории частного участка в деревне Юрьево городского округа Истра. Помещение с системными блоками замаскировали под кафе. Для работы майнинговых ферм требуется огромное количество электроэнергии. Владельцы подобных «предприятий» подключаются к сетям незаконно, это приводит к перегрузке и перебоям в электроснабжении у соседей.
Незаконный майнинг
Незаконно подключенные к электросетям майнинговые фермы энергетики находят во время плановых проверок. Так произошло и в деревне Юрьево. Как рассказал «360» директор департамента экономической безопасности и противодействия коррупции филиала «Россети Московский регион» Дмитрий Плешаков, специалисты обнаружили вмешательство в счетчики учета электроэнергии. Таким образом владельцы криптофермы хотели скрыть данные о потребленных киловатт-часах.
«Обычно подобные майнинговые фермы устраивают в отдельно стоящих ангарах или контейнерах, где нет большого скопления людей. Заметить их со стороны очень сложно. Организаторы старательно маскируют свою деятельность. На первый взгляд все выглядит хорошо, но при изучении специалисты понимают, что это незаконно», — пояснил Плешаков.
Сами майнинговые фермы представляют собой компьютерные системные блоки с видеокартами, которые работают в круглосуточном режиме, добывая владельцам виртуальные монеты. Чтобы работа не прерывалась, требуется большое количество электроэнергии. Злоумышленники врезаются в сети или напрямую подключаются к трансформаторам на подстанциях.
Сеть может не выдержать подобной нагрузки, к ней уже подключены простые потребители, и на постоянно работающую криптоферму она не рассчитана. Все это может привести к раннему износу или перебоям в электроснабжении. Но «черные майнеры» об этом не думают, а стараются добыть побольше криптовалют.
Кроме повышенного напряжения на сети, работа криптоферм приносит большой ущерб. По оценке Дмитрия Плешакова, одно «производство» по добыче использует электричество на несколько десятков миллионов рублей.
«В настоящее время на территории московского региона идут расследования нескольких уголовных дел по майниговым фермам. Их владельцев установили и им предъявили обвинения за причинение имущественного ущерба в особо крупном размере», — рассказал Плешаков.
Максимальное наказание за такое преступление составляет до пяти лет лишения свободы.
При этом специалист отметил, что майнить криптовалюты можно на законных основаниях. Для этого нужно заключить договор с компанией, которая занимается электроснабжением.
Криптоферма под прикрытием
Участок в деревне Юрьево городского округа Истра, где размещалась майнинговая ферма, частный. Владелец организовал на своей территории мини-городок из бытовок, которые сдает мигрантам. На этой же территории находится небольшая пристройка, якобы кафе, где жильцы готовят пищу.
Прибывшие на место энергетики обнаружили, что на столбе рядом с участком установлены две камеры наблюдения. Не исключено, что владельцы незаконной криптофермы следили за тем, что происходит вокруг, чтобы не попасться.
Что происходит за забором, местные жители не знают. Один из соседей рассказал, что там живет очень много приезжих.
«Они приходят толпой и уходят так же, но кто там и что происходит, не знаю», — отметил мужчина.
По его словам, перебоев с электричеством зимой не было. Народу в это время в деревне немного, поэтому сети особой нагрузки не замечали. Но летом с электричеством бывали проблемы.
С владельцем участка уже пообщались правоохранители, к которым обратились энергетики. Ущерб, который нанесла размещенная на его земле майнинговая ферма, пока еще устанавливают, но погашать его придется владельцу земли. Компания намерена добиваться этого через суд.
Из-за того, что обнаружить майнинговые криптофемы сложно, простые потребители могут самостоятельно сообщать о своих подозрениях. Это позволит остановить перебои со светом, а также защитит людей от незаконного подключения «черных майнеров» к сетям дома.
Вред майнинга для окружающей среды. Насколько это серьезно
В мае Илон Маск объявил, что Tesla больше не будет принимать биткоин в качестве платежного средства и назвал причину: возрастающее загрязнение окружающей среды из-за майнинга биткоина. Маск поднял проблему — неэкологичность добычи криптовалюты. Исследователи Кембриджского университета пришли к выводу, что биткоин ежегодно потребляет больше электроэнергии, чем вся Аргентина: около 121,36 тераватт-часов электроэнергии в год. Эксперты полагают, что вряд ли это количество уменьшится в ближайшее время. Проблемой загрязнения окружающей среды из-за майнинга интересовались и в организации Greenpeace. Мнения о вреде майнинга для окружающей среды высказывались не раз. В апреле журнал Nature Communication спрогнозировал, что к 2024 году парниковый эффект от расположенных в Китае майнинговых ферм превысит парниковый эффект Филиппин.
Помимо «зеленых» на проблему вреда майнинга для окружающей среды обратили внимание и в Китае. Так близкое к властям страны информационное агентство «Синьхуа» в своем заявлении о возможном запрете майнинга в стране среди прочего указало, что при майнинге «потребляется много энергоресурсов», поэтому криптовалюта не соответствует цели «углеродной нейтральности».
Влияния ограничений на экологичность майнинга
Вместе с недавним запретом на майнинг в Иране ограничения в Китае могут повысить экологичность майнинга и повысить использование в нем возобновляемых источников энергии, считает эксперт Даниэль Фрумкин из Праги. Фрумкин рассчитал сколько всего энергии тратится на майнинг. Например, одного лишь отработанного газа в США, вероятно, достаточно для обеспечения работы сети биткоина. По мнению Фрумкина, сами по себе рассуждения о пользе или вреде того или иного вида потребления энергии нелогичны без привязки к контексту и конкретным условиям.
Майнинг на солнечных батареях
При производстве солнечных панелей, которые активно поддерживают сторонники возобновляемой энергии, наносится определенный вред окружающей среде. Крупное производство этих панелей находится именно в провинции Синьцзянь, где также располагается большое количество майнинговых ферм, которые обвиняют в загрязнении окружающей среды. В начале июня власти Синцзяно-Уйгурского автономного округа отдали распоряжение о немедленном прекращении деятельности майнеров. Подобное решение могут вынести и другие регионы в Китае. Совместное исследование Square и ARK Invest говорит о возможности использования солнечной энергии при майнинге — с учетом изменения мощности энергии солнца в течение года и суток. В документе указана нормированная стоимость электроэнергии (LCOE): общая стоимость строительства и эксплуатации объекта выработки электроэнергии за весь срок службы, разделенная на общее количество произведенной энергии. Авторы выяснили, что даже если цена BTC останется постоянной в течение двух лет, при использовании электричества от солнечных батарей сложность майнинга будет продолжать расти до тех пор, пока средняя стоимость добычи для майнеров не сравняется с фактической ценой BTC. При этом для майнеров добыча будет оставаться прибыльной, хоть и с постоянно снижающейся скоростью, в течение всего 48-месячного периода. Кроме того, первоначальные вложения фактически окупаются ближе к концу 3-го года работы. Таким образом использование солнечной энергии для майнинга будет рациональным только в том случае, если инвесторы посчитают, что цена BTC значительно вырастет в следующие 4 года.
Возобновляемые источники энергии
Значительная часть используемой для майнинга энергии происходит из возобновляемых источников. Так в 2019 году, по некоторым оценкам, около 73% используемой для майнинга энергии было углеродно нейтральным. Согласно данным Кембриджского университета, это число почти в 2 раза меньше и критерию углеродной нейтральности в сентябре 2020 года соответствовало только 39%. По мнению вышеупомянутого Даниэля Флумкина, значительная часть майнинговых ферм использует энергию гидроэлектростанций и природного газа. За последние годы нормированная стоимость возобновляемой энергии значительно снизилась и практически сравнялась с угольными электростанциями. Все это говорит о том, что фактор вреды биткоина для экологии может быть преувеличен. Тема «вред майнинга для окружающей среды» в криптоиндустрии становится весомым аргументом при переходе с одного блокчейна на другой. В недавнем интервью соучредитель OneOf Лин Дай заявил, что «мы действительно не можем чувствовать себя достаточно комфортно, чтобы использовать платформу Ethereum, в основном из-за воздействия на окружающую среду и высокой платы за Gas». Хотя обновление Ethereum 2.0 призвано решить эти проблемы, Лин Дай заявил о переходе проекта OneOf на блокчейн Tezos, который уже использует алгоритм PoS для повышения экологической эффективности. — Президент Сальвадора поручил использовать энергию вулканов для майнинга — Еще одна китайская провинция запретила майнинг криптовалют — Добыча Ethereum в мае оказалась прибыльнее майнинга биткоина на $1 млрд Больше новостей о криптовалютах вы найдете в нашем телеграм-канале РБК-Крипто.