новости о криптовалюте | цифровых активах | блокчейн-технологий

Использование энергии Биткойном по сравнению с другими основными отраслями промышленности

57

Как инженер-строитель, все еще работающий в строительной отрасли на постоянной основе, растущая экосистема Биткойн не является средой, в которой я могу легко оказать какое-либо существенное влияние с точки зрения технологического развития или программирования. Тем не менее, есть несколько навыков гражданского строительства, которые переносятся в пространство Биткойн, в основном, анализ окружающей среды и глубокие знания в области искусственной среды и традиционной добычи полезных ископаемых, где я первоначально нашел свою нишу в пространстве Биткойн еще в 2014 году.

Если вам интересно, почему я раньше сравнивал Биткойн только с банковским делом, золотом и военно-промышленным комплексом, а не с другими отраслями и секторами, такими как мой собственный строительный сектор или даже здравоохранение или транспорт (автомобильный, железнодорожный, воздушный и море) если уж на то пошло, то сегодня твой счастливый день! Давайте посмотрим на некоторые данные по всему вышеперечисленному.

Сколько энергии потребляет биткойн?

Для контекста, на момент написания Кембриджский индекс энергопотребления биткойнов (CBECI) оценивает годовое потребление энергии биткойном в 79 тераватт-часов (ТВтч) .

Следующий вопрос — углеродоемкость. В предыдущей статье я рассчитал, что углеродоемкость сети Биткойн составляет около 420 граммов CO2 на киловатт-час (кВтч) на основе данных Кембриджского «Третьего глобального сравнительного исследования криптоактивов». Однако это произошло задолго до того, как в июне и июле 2021 года произошел массовый отток горнодобывающих компаний из Китая, когда почти половина всей сети отключила от сети свои в основном угольные установки.

Рисунок 17 из этого отчета (стр. 27), показанный ниже как Рисунок 1, демонстрирует типичные источники энергии для майнеров по всему миру.

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 1: источники энергии по регионам (источник: Кембриджский центр альтернативных финансов).

Китай сейчас вне поля зрения, и свежие данные Совета по майнингу биткойнов (BMC) (рисунок 2) показывают, что более двух третей членов, что составляет почти одну треть хешрейта сети, работают на низких частотах. выбросы источников энергии, и что глобальная добыча биткойнов в настоящее время оценивается, чтобы получать 56% своих потребностей в энергии из устойчивых источников (солнечная, ветровая, гидроэнергетическая, ядерная, геотермальная и другие «возобновляемые источники энергии»).

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 2: Энергетический баланс Биткойна (источник: Bitcoin Mining Council)

С этой целью я предлагаю новый глобальный профиль добычи и показатель углеродоемкости в 280 граммов CO2 на кВтч , используя мою оригинальную методологию, представленную в этой предыдущей статье (см. Раздел 1 о структуре энергопотребления) на основе предполагаемой ниже структуры генерации и 50-й процентильные показатели углеродоемкости МГЭИК (см. стр. 190). Резкое падение является результатом перевода значительной части сети с угля на газ, что на треть снизило углеродоемкость Биткойна.

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 3: Сравнительные данные углеродоемкости и структуры энергетики, сценарии CBECI и BMC

Как можно видеть, со времени исхода Китая углеродоемкость Биткойна упала на треть, с 419 до 280, в основном в результате перехода от угля к гораздо более чистому природному газу. Сравнение Биткойна с мировым производством первичной энергии показывает, что Биткойн менее чем наполовину углеродоемок, а по сравнению с мировой сетью углеродоемкость более чем на 40% меньше.

Так! Теперь, когда мы знаем, что углеродоемкость Биткойна составляет 280 г СО2 на кВтч (или 0,28 мегатонны [Мт] СО2 на ТВтч), и что Биткойн использует 79 ТВтч в год , мы можем быстро прийти к цифре выбросов в 22,1 Мт СО2 в год. .

Использование энергии биткойном по сравнению со строительством и строительством

Глобальный альянс ООН по зданиям и строительству (Global ABC) предоставляет подробные данные по строительному сектору в своем ежегодном «Глобальном отчете о состоянии зданий и строительства». Приведенный ниже рисунок взят из итерации ее отчета за 2020 год и основан на данных из базы данных «Мировая энергетическая статистика и балансы» Международной энергетической ассоциации (МЭА) (платный) и отчета «Перспективы энергетических технологий» (бесплатно).

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 4: Сравнительные данные углеродоемкости и структуры энергетики (источник: UN Global ABC)

В отчете «Перспективы энергетических технологий» говорится, что «потребление первичной энергии во всем мире достигло 14 400 миллионов тонн нефтяного эквивалента (Мтнэ) в 2019 году» (стр. 36), и что 33 гигатонны (Гт) парниковых газов (ПГ) связаны с ископаемыми производство топливной энергии во всем мире в 2019 г. (стр. 49), которое, как ожидается, упадет до 30,6 Гт в 2020 г. из-за COVID (стр. 50). ПГ также производятся при производстве энергии, не использующей ископаемое топливо, а общие мировые выбросы CO2 в 2019 году составили 36 440 (Мт).

Чтобы быть консервативным, я предполагаю, что ООН берет цифру МЭА в 33 Гт. С этой целью 38% выбросов равно 12 540 Мт CO2. Согласно данным UN Global ABC, «глобальное конечное потребление энергии для эксплуатации зданий составило примерно 130 ЭДж [экзаджоулей] [около 36111 ТВтч], что составляет около 30% от общего конечного потребления, и еще 21 ЭДж [около 5833 ТВтч] для зданий и строительство или 5% от общего спроса »(стр. 20).

Итак, какие числа мы можем нарисовать из приведенных выше цифр? Во-первых, давайте установим единые единицы «тераватт-часы (ТВтч)» для использования энергии и «мегатонны эквивалента CO2» (MtCO2e) для выбросов углерода — я хочу, чтобы все различные природоохранные и энергетические агентства последовали их примеру! С этой целью 1 мегатонна нефтяного эквивалента (Мтнэ) равна 11,63 ТВтч, 1 британская тепловая единица (BTU) равна 293,07 ТВтч, а 1 ЭДж равна 277,777 ТВтч.

Вот где это становится немного запутанным, и почему сравнения и дискуссии бесполезны — «официальные» экологические данные всегда непрозрачны, непоследовательны и иногда вводят в заблуждение. В том же отчете МЭА указывает, что поставка первичной энергии составила 14 400 Мтнэ, или 167 472 ТВтч . Позже, на странице 159, говорится: «[Эксплуатация] строительного сектора — включая жилые дома, офисы, магазины, гостиницы, школы и другие общественные и коммерческие помещения [но не включая строительство этих помещений] — сегодня прямо и косвенно составляет 30 % конечной энергии, потребляемой во всем мире , или около 3100 Мтнэ, включая почти 55% мирового потребления электроэнергии ».

Заметили тонкую разницу? Он начинается с цифр производства , но переключается на цифры потребления для более убедительного повествования — чем больше цифра, тем больше зло. 3100 Мтнэ — это всего 36 053 ТВтч, что составляет всего 21,5% мирового производства энергии. Если вы делаете математику в вашей голове и интересно , как строительный сектор использует 21,5% вырабатываемой энергии в мире, но в то же время, 30% потребляемой энергии в мире, вы бы 100% правильно в заключение , что почти один -Третья часть того, что мы производим, вообще не потребляется, а просто тратится впустую.

Чтобы быть точным, в отчете МЭА «Ключевая мировая энергетическая статистика 2020» было показано, что было потреблено только 9 938 Мтнэ энергии (стр. 34) из 14 282 Мтнэ (стр. 6) — 30,41%, 4 344 Мтнэ или 50 520 ТВт-ч , потрачено впустую. Когда одни лишь потери могут привести Биткойн в действие более 639 раз, именно на этом этапе все споры о потреблении энергии Биткойном должны прекратиться, но, увы, мы терпим.

Извините, что сбился с пути! Вот те цифры, которые я обещал вам ранее, но не в процентах от мирового потребления, а в виде сырых цифр:

  • Нежилые здания: 9330 ТВтч
  • Жилые дома: 26 481 ТВтч
  • Строительство: 5,833 ТВтч
  • Общее энергопотребление в секторе: 40 830 ТВтч.
    • Биткойн: 79 ТВтч, или 0,19% строительной отрасли.
  • Общие выбросы по сектору: 12 735 МтCO2
    • Биткойн: 22,1 млн т CO2 или 0,18% строительной отрасли
  • Углеродоемкость сектора: 330,6 г на кВтч (примерно на 20% больше, чем у биткойнов)

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 5: Биткойн в сравнении со зданиями — годовое потребление энергии, в ТВтч

Использование энергии биткойном по сравнению с транспортной отраслью

И снова данные здесь несколько подводят нас. Можно было ожидать, что МЭА, агентство, занимающееся вопросами энергетики, предоставит подробные данные о таких вещах, как потребление энергии в транспортной отрасли. Увы, лучшее, что они могут сделать для нас, — это выбросы углерода в отдельных подсекторах и общий показатель энергии «28% мировой энергии» (около 32 600 ТВтч).

Хотя это, вероятно, очень важно знать экологу, было бы неплохо иметь и данные TWh, но я отвлекся. Вот данные о выбросах транспортного сектора в мегатоннах CO2, с указанием размера отраслевого подсектора в процентах в скобках:

  • Легковые автотранспортные средства (включая автобусы): 3643 (45%)
  • Грузовой автотранспорт: 2406 (29,7%)
  • Доставка: 858 (10,6%)
  • Авиация: 937 (11,6%)
  • Железнодорожный транспорт: 78 (1,0%)
  • Другое: 174 (2,1%)
  • Общие выбросы: 8 096 Мт CO2.
    • Биткойн: 22,1 млн т CO2, или 0,28% транспортной отрасли

Что касается более конкретных показателей энергии, Агентство энергетической информации США (EIA) представило следующие цифры на странице 127 своего «Международного энергетического прогноза на 2016 год», показанного ниже на рисунке 6.

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 6: Мировое потребление энергии на транспорте с разбивкой по источникам энергии (источник: EIA)

ОВОС также предоставило некоторую информацию о подсекторах на странице 131 своего «Международного энергетического прогноза на 2016 год», и оно показывает, что процент потребления энергии и процент выбросов очень похожи. Например, автотранспортные средства потребляют 46% энергии при транспортировке и 45% выбросов. На воздушный транспорт приходится около 12% потребления энергии и 11,6% выбросов. Это связано с тем, что большинство видов нефтяного топлива оказывают очень похожее воздействие друг на друга, что будет объяснено более подробно в конце этого раздела.

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок седьмой: Мировое потребление энергии при транспортировке по видам транспорта (источник: EIA)

Используя вышеуказанные коэффициенты и общее энергопотребление в секторе в 118 четырехместных БТЕ в 2020 году, или 34 582 ТВт-ч , мы получаем следующее:

  • Легковые автомобили: 15 424 ТВтч (44,6%)
  • Воздушный транспорт: 4046 ТВтч (11,7%)
  • Автобус: 1321 ТВтч (3,8%)
  • Другой транспорт: 859 ТВтч (2,5%)
  • Грузовые автотранспортные средства (тяжелые автомобили и прочие грузовые автомобили): 8 059 ТВтч (23,3%)
  • Морские перевозки: 4063 ТВтч (11,7%)
  • Железная дорога: 793 ТВт-ч (2,3%)
  • Общее потребление энергии: 34 582 ТВтч
    • Биткойн: 79 ТВтч, или 0,23% транспортной отрасли
  • Углеродоемкость сектора: 234 г CO2 на кВтч (примерно на 16% меньше, чем у Биткойна, на 50% меньше, чем у мировой сети )

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 8: Биткойн в сравнении с транспортом — годовое потребление энергии в ТВтч

Это нехорошо признавать, но если вы заряжаете свой Tesla от сети, работающей на природном газе в США, или от немного более зеленой средней сети в мире, или в основном от чего-либо, кроме ваших собственных солнечных панелей на крыше, вы бы нанесение на 50% меньшего ущерба окружающей среде за счет управления автомобилем внутреннего сгорания. Мы только что рассчитали углеродоемкость транспорта, работающего на ископаемом топливе, и составили 234 г CO2 на кВтч на основе данных о выбросах и энергии из EIA и IEA (клянусь Богом, они делают это с помощью своих сокращений нарочно!). Здесь Агентство по охране окружающей среды США (EPA) показывает, что у большинства нефтепродуктов (включая реактивное топливо, бензин и дизельное топливо) углеродоемкость составляет от 65 кг CO2 на ммBTU до 75 кг CO2 на ммBTU, или около 222 г CO2 на кВтч. до 256 г CO2 на кВтч, что дает нам убедительное подтверждение расчетного показателя транспортной отрасли в 234 г CO2 на кВтч.

Использование энергии биткойном по сравнению с отраслью здравоохранения

Независимо от того, насколько спорной является тема, если существуют данные об ее использовании энергии, я здесь, чтобы предоставить ее вам.

Широко цитируемая статья в «Европейском журнале общественного здравоохранения» в сентябре 2020 года «Климатический след здравоохранения: вклад сектора здравоохранения и возможности для действий» показывает, что в глобальном масштабе климатический след здравоохранения эквивалентен 4,4% глобальной чистой выбросы, основанные на подробных данных из 43 стран, включая три основных источника выбросов, США, ЕС и Китай, на которые приходится более половины общего воздействия здравоохранения. Цифра 4,4%, конечно, является средней, с опубликованным Lancet анализом, в котором отмечается, что на здравоохранение приходится только 3% выбросов в Великобритании, но на 10% выбросов в США и 7% в Австралии.

Но 4,4% глобальных выбросов не обязательно соответствуют 4,4% глобального энергопотребления, как мы только что видели на примере строительства (35% энергии против 38% выбросов — в основном благодаря высокой энергоемкости стали и цемента). производство) и транспортной отрасли (28% энергии против 22% выбросов — в основном благодаря гораздо более низкой углеродоемкости жидкого топлива в транспортных средствах, кораблях и самолетах по сравнению с использованием ископаемого топлива для выработки электроэнергии).

В одном исследовании делается вывод о том, что медицинские учреждения (больницы, клиники общей практики и т. Д.) В США потребляют 210 ТВтч энергии в год, что составляет 10,3% от общего потребления энергии в коммерческом строительном секторе США. Другая статья Lancet, на этот раз о Национальной службе здравоохранения Великобритании (NHS), показывает, что выбросы от энергии, используемой в зданиях, составляют только 10,1% от общих выбросов системы здравоохранения, как показано на рисунке 9 ниже. Еще 66% составляют цепочка поставок и введенные в эксплуатацию услуги; личные, автомобильные и деловые поездки — еще 13,6%; а остальные 10,3% приходятся на анестезирующие газы, воду и отходы. Они не отличаются от международных данных, показывающих, что на цепочку поставок приходится 71% выбросов.

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 9: Распределение выбросов по данным Национальной службы здравоохранения Великобритании.

Но это все еще не дает нам ответа, который мы ищем: сколько энергии потребляет здравоохранение? Мы уже знаем, что транспортная и тепловая энергия гораздо менее «углеродоемки», чем электроэнергия, вырабатываемая из ископаемого топлива (около 250 г CO2 / кВтч против 500 г CO2 на кВтч до 1000 г CO2 на кВтч, соответственно), так что лучшее, что мы можем Предположим, что средняя мировая сеть составляет 487 г CO2 на кВтч для всех предметов, не связанных с поездками, и 250 г CO2 на кВтч для предметов, связанных с транспортом. Когда мы делаем это, мы получаем в общей сложности 3716 ТВтч энергии при базовых выбросах в 1603 Мт CO2 (т.е. 4,4% от мировых выбросов в 36 440 Мт CO2) при средней углеродоемкости 431 г CO2 на кВтч . Этот рисунок показывает, что здравоохранение в большей степени зависит от энергосистемы, чем от жидкого топлива для транспорта и судоходства. Напротив, Биткойн использует только 2,1% этой энергии, выделяет только 1,4% CO2 и более чем на 35% менее углеродоемок.

Пересмотр использования энергии Биткойном по сравнению с финансами, золотом и военно-промышленным комплексом

Золото

В соответствии с моей предыдущей статьей разбивка по золотодобывающей отрасли без дополнительной переработки золота для промышленного использования выглядит следующим образом:

  • Общее потребление энергии: 265 ТВтч
    • Биткойн: 79 ТВтч, или 29,8% золотодобывающей и ювелирной промышленности.
  • Общие выбросы: 145 МтCO2
    • Биткойн: 22,1 млн т CO2, или 15,2% золотодобывающей и ювелирной промышленности.
  • Углеродоёмкость в секторе: 547 г на кВтч (примерно на 95% больше, чем у биткойнов)

Финансы и страхование

Согласно моей предыдущей статье, мы обнаружили, что финансовый сектор выбрасывает 1368 Мт CO2 в год, используя модель CoolClimate Network (CCN) Калифорнийского университета в Беркли (UCB). Хотя он не дает явных данных об использовании энергии, он дает отличную разбивку о том, откуда происходят выбросы. Как показано на рисунке 10 ниже, 80% выбросов приходится на транспорт, а 20% — на объекты и закупки. Используя тот же подход, который мы использовали ранее в отношении здравоохранения, мы предположим, что углеродоемкость составляет 250 г CO2 на кВтч для путешествий и 487 г CO2 на кВтч (т. Е. «Мировая сеть») для закупок и объектов.

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 10: Выходные данные модели UCB CCN

В результате энергетические сбои выглядят следующим образом:

  • Транспорт: 4377 ТВтч (88,6%)
  • Объекты: 309 ТВтч (6,3%)
  • Закупка: 253 ТВтч (5,1%)
  • Общее потребление энергии: 4939 ТВтч
    • Биткойн: 79 ТВтч, или 1,6% финансовой и страховой отраслей
  • Общие выбросы: 1368 МтCO2
    • Биткойн: 22,1 млн т CO2, или 1,6% финансовой и страховой отраслей
  • Углеродоемкость сектора: 277 г на кВтч (примерно на 1% меньше, чем у биткойнов)

Военно-промышленный комплекс

Согласно моей предыдущей статье, мы увидели, что глобальный военно-промышленный комплекс отвечает примерно за 5% глобальных выбросов парниковых газов, или около 2500 Мт CO2-экв в год. Опять же, мы сталкиваемся с проблемой соотношения выбросов и энергии, но, к счастью, у нас достаточно прозрачности данных, чтобы делать достоверные оценки. Мы знаем, что на использование топлива приходится около 11% энергопотребления, на объекты — около 6%, а последние 83% приходится на военную промышленность стоимостью почти 2 триллиона долларов. Мы даже знаем, что 57 Мт CO2, выброшенные Министерством обороны США, были вызваны потреблением энергии в размере 207,45 ТВт-ч, или углеродоемкостью около 270 г CO2 на кВт-ч — в основном за счет использования топлива вместо электричества.

Промышленный и производственный секторы в гораздо большей степени зависят от закупок и оборудования, чем финансовый сектор, который в основном ориентирован на людей и поездки. На транспорт приходится 80% энергопотребления финансового сектора. В обрабатывающей промышленности этот показатель приближается к 25%. Следовательно, мы имеем следующее:

  • Использование топлива в военных целях / транспортных средств: 275 Мт CO2, 1100 ТВтч.
  • Использование на военных объектах: 150 Мт CO2, 308 ТВтч.
  • Использование топлива / транспорта в военной промышленности: 525 Мт CO2, 2100 ТВтч
  • Объекты военной промышленности и материально-техническое обеспечение: 1550 Мт CO2, 3183 ТВтч.
  • Общее потребление энергии: 6 691 ТВтч
    • Биткойн: 79 ТВтч, или 1,18% ВПК
  • Общие выбросы: 2500 МтCO2
    • Биткойн: 22,1 млн т CO2, или 0,88% ВПК
  • Углеродоемкость сектора: 374 г CO2 на кВтч (примерно на 33% больше, чем у биткойнов)

Выводы

Как всегда, цифры говорят сами за себя, и я расскажу историю на рисунке ниже:

Данные показывают, что использование энергии биткойном представляет собой всего лишь ошибку округления в строительстве, транспорте или здравоохранении.

Рисунок 11: Биткойн по сравнению с другими отраслями — годовое потребление энергии в ТВтч

Несколько предостережений: Приведенные выше цифры не являются взаимоисключающими — на практике использование энергии во всех секторах строительства и строительства распространяется на большинство других секторов, как в случае с различными транспортными секторами. Многие из приведенных выше цифр получены методом обратного проектирования из множества «авторитетных», но противоречивых источников.

Главный вывод должен заключаться в том, что Биткойн — это ошибка округления в глобальной схеме вещей, и с точки зрения углеродоемкости он имеет значительно меньше выбросов на киловатт, чем финансы, строительство, здравоохранение, промышленность или армия, и будет только улучшаться. дальше по времени. Мой прогноз все еще в силе: углеродоемкость Биткойна вырастет с 280 г CO2 на кВтч сегодня до примерно 100 г в 2026 году и до нуля к 2031 году, и, возможно, наконец, мы закончим эти дебаты.

Это гостевой пост Хасс МакКук. Выраженные мнения являются полностью их собственными и не обязательно отражают точку зрения BTC Inc или Bitcoin Magazine.

Хасс МакКук

- Реклама -

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.