比特幣難以擺脫的原罪
Shawn Tully
2021-03-13
虛擬幣“挖礦”產業是低碳能源的一個理想的試驗田。比如美國人艾歷克斯·皮卡德就想用綠色能源“挖礦”。不過在他從公司離開后，那家公司最終走上了一條不太環保的道路，仍然大量使用化石能源，其碳排放量跟一些豎著大煙囪的工廠并沒有什么本質區別。
比特幣的支持者認為，這種虛擬貨幣會讓世界變得更美好。不過隨著比特幣近期的幣值飆升，加上埃隆·馬斯克等可再生能源支持者的大力吹捧，比特幣挖礦產生的碳足跡反而翻了兩番，效果完全適得其反。
皮卡德是機器工程專業的一名畢業生。2017年初，27歲的皮卡德用通過炒虛擬幣賺來的30萬美元購買了一批ASIC挖礦機，然后從南加州海岸搬到了華盛頓州的韋納奇，專門從事比特幣的挖礦業務。
這個偏遠的鄉村小鎮以盛產蘋果而聞名，當地的另一特產，就是美國最便宜的能源——哥倫比亞河上的幾座水電站。
皮卡德說：“有個朋友想讓我跟他一起，在洛杉磯用天然氣能源搞比特幣挖礦。但我不想用化石能源挖礦。”韋納奇的超低電價是很有吸引力的，但他之所以把公司設在這里，最主要的原因，還是想利用可再生能源挖礦。
一年后，當地電網公司以皮卡德的挖礦業務負載過大為由，叫停了他的業務。從此以后，他對比特幣逐漸失去了興趣。他認為，比特幣網絡的低速和高額的交易成本，使得這種虛擬貨幣永遠不會成為日常經濟活動的主流貨幣。而且嚴格來說，比特幣現在只是一種人們用來瘋狂投機的工具。
根據皮卡德的觀察，全球比特幣挖礦業存在幾個突出問題。首先是挖礦機隨時隨地都在高速運轉，從而給電網負荷帶來了巨大壓力。其次，它很少，甚至基本沒有用到綠色能源。比特幣主要依賴化石燃料，因此其碳排放相當驚人。據一家知名智庫估計，比特幣的能源相耗幾乎與阿根廷全國相當。
皮卡德稱：“一直以來，比特幣都在與‘有害環境’的說法斗爭。”現在，皮卡德主要為知名投資公司Research Affiliates做市場研究。
目前，皮卡德仍然關注著比特幣挖礦行業。他指出，那些關注環境、社會和治理問題的基金，可能會有意避開持有比特幣的企業，這可能會影響比特幣價值的飆升趨勢。
而近期，馬斯克就因為為特斯拉斥資15億美元狂買比特幣，而再次登上輿論的風口浪尖。
NAX是一家將藝術品、保險和航空里程等打包成可交易的數字資產的企業。該公司的首席執行官杰夫·舒馬赫認為，大家對比特幣的抵制情緒已經開始形成了。
他說：“機構資本正在流入比特幣，這些機構都是有責任的。比特幣可能會變成像香煙和石油一樣的東西。一些理財機構和機構投資者會優先考慮環境、社會和治理問題，任何負責任、關心環境、社會和治理問題的投資者都難以接受比特幣。我們已經看到，一些理財機構出于環保考慮避開了比特幣。”
舒馬赫認為，隨著投資者越來越相信比特幣對環境的負面影響，比特幣的價格也將大幅低于當前水平。
比特幣在馬斯克和其他可再生能源的支持者心目中，仿佛是一個環保的象征符號，然而事實上，比特幣卻是一個重大的溫室氣體排放源。
追蹤比特幣能耗情況的網站Digiconomist的創始人艾歷克斯·德弗里斯稱：“比特幣挖礦與可再生能源是最不匹配的一對。比特幣挖礦主要集中在那些使用最不環保的能源——煤炭的地區。”
簡而言之，比特幣挖礦是一個最反環境、社會和治理問題的產業。
德弗里斯指出，全球有70%左右的比特幣挖礦業務發生在中國，而中國的能源大部分依賴煤炭。
他說：“中國的比特幣挖礦主要集中在北方地區，比如內蒙、新疆等省份。在新疆，比特幣‘礦工’們確實會把設備搬到能夠提供水電的地區，但他們主要還是依賴煤電。”
僅在新疆一省，比特幣挖礦消耗的能源，就超過了新疆全部水電和太陽能發電總量的兩倍。
德弗里斯表示，“礦工”們都希望在電力成本最低的地方挖礦，而這些地方也是溫室氣體排放的“重災區”。
伊朗目前的比特幣產量約占全球的8%，甚至略高于美國，這主要是因為對伊朗石油出口的制裁，迫使伊朗在國內消費了很大一部分石油產能。
他說：“伊朗無法出口原油，因此它對能源政策進行調整，為比特幣‘礦工’提供了廉價能源，每千瓦時的電力成本還不到1美分，而多數國家和地區的‘礦工’至少要支付5美分的電價，而且即便是5美分的價格也算比較低的。”
德弗里斯還表示，無論比特幣在哪里大量生產，都會給電網帶來沉重壓力。
“只有當比特幣‘礦工’們離開這個行業，或者當他們的電腦崩潰的時候，比特幣的‘礦場’才會關閉。他們一天24小時都在以最高功率工作，如果挖到了更多的礦，他們還會增加基礎負載。這就迫使電網必須限制額外容量，以滿足高峰時期的用電需求。”
德弗里斯認為，比特幣挖礦產業每年消耗的電力高達77億千瓦時。劍橋大學的有關指數估算出的耗電量更高，達到130億千瓦時，與瑞典和烏克蘭的全國能耗相當，約等于馬來西亞的90%。
據德弗里斯估計，每一筆比特幣交易所消耗的電能，大約相當于Visa公司處理73.5萬筆信用卡和借記卡交易的耗能。根據一項研究，開采價值1美元的比特幣所需的電力，是開采價值1美元的黃金、鉑或銅所需電力的兩倍。
從去年9月初以來，比特幣的價值已經上漲了近5倍，達到5萬美元左右。如果比特幣的價格穩定在這一水平上，必將對其能源足跡產生重大影響。如果它的幣值像馬斯克等人估計的一樣繼續走高，那么其碳足跡也會隨之水漲船高。
不過奇怪的是，從理論上看，比特幣幣值的大幅上漲，應該會導致“礦工”的用電量同步倍增，但事實上，這個數字幾乎沒有變化。
比特幣“礦工”使用的ASIC礦機會大量生成一種名為“哈希”（hash）的數字代碼。每隔10分鐘，就會有一批新的比特幣被釋放出來，而礦工的哈希值，就顯示他挖到了多少“礦”。
隨著以往比特幣價格的飆升，“礦工”的規模也會隨之顯著增長。尤其是2017年，連上文提到的美國青年皮卡德也加入了挖礦大軍。而挖礦的能耗也和比特幣幣值的增長密切相關，挖礦的收益也隨比特幣的幣值起起伏伏。因為每10分鐘釋放的比特幣數量是恒定的。
“礦工”們對財富的追逐，使得在短短幾個月里，每秒鐘釋放的哈希值就持續倍增，從而進一步推高了比特幣的價值。根據德弗里斯的計算，從2017年年初到11月中旬，比特幣的用電量躍升了近10倍，其價格也從2000美元飆升至2萬美元左右。
但從去年9月開始的新一輪挖幣熱潮中，比特幣的耗電量并沒有隨其價格的爆漲而爆漲，反而是基本持平的。現在，全球挖礦行業的用電量，幾乎與當年比特幣價格在10000美元時持平，或者說與幣值低于當前幣值80%的時候持平。皮卡德感嘆道：“這太神奇了，去年10月，比特幣的哈希值達到了每秒1.4萬億億哈希。而現在，這個數字只有1.54萬億億哈希，只上漲了10%，而價格卻上漲了400%。”
為什么會有這么大的差異？首先是新的入局者和大型礦商都在拼命尋找新的計算能力，但有一些瓶頸阻礙了它們。目前只有兩家制造商可以為采礦業設計的ASIC礦機的芯片，分別是三星和臺積電。而它們的供應鏈能力還遠遠沒有達到比特幣礦機制造商的需求。
目前最大的礦機制造商是中國的比特大陸。比特大陸表示，該公司在2021年三季度前的產品已經全部售罄。
雖然礦工的數量幾乎沒變，但他們能夠賺到的錢卻飆升了。
在去年10月時，比特幣挖礦業的總體年收入大約為36億美元，現在這塊蛋糕已經增長到了180億美元。由于芯片和專用電腦的短缺，這些收益的增加部分幾乎全部流向了最早入局的“爺爺級”礦商。
皮卡德說：“以一個擁有10000臺‘礦機’或電腦的礦場為例，去年10月，它的收入大概是每天3萬美元，只可以勉強維持收支平衡。現在，這個數字已經上升到15萬美元，而它們的成本，包括電費，還是一樣的。”先入局的礦商已經收割了大筆財富。
德弗里斯補充道：“雖然新礦機還沒有生產出來，但現有的礦機正在產出更多的利潤。”
當然，這種局面不會一直持續下去。如果比特幣的價格繼續保持在今天的水平，甚至繼續上漲——當然這要劃上一個大大的問號，那么等到新的礦機生產出來，很快就會有競爭對手收購礦機，建造新礦，迅速擴大產能，以便在這場財富狂歡中分一杯羹。
德弗里斯指出：“我在虛擬幣的新聞網站上看到過無數這樣的例子，大家都在融資造礦。”他估計，每年的用電量至少會增加兩倍，從77億千瓦時增加到230億千瓦時。這將相當于整個澳大利亞的用電量，或者是半個美國得克薩斯州的用電量。
中國是風向標？
中國的政策轉向或將成為幣圈發展的一個重要風向標。
最近，內蒙古自治區剛剛宣布，要在今年4月前關閉全區所有虛擬幣業務，并禁止增加新的虛擬幣業務。
中國的目標是到2030年前達到二氧化碳排放峰值，到2050年實現碳中和.這意味著中國雖然是當前最大的比特幣挖礦國，但中國的比特幣挖礦業或許不會一直擴張下去。
其他國家也可能會效仿中國的做法，限制比特幣挖礦業的發展，以實現其遏制溫室氣體排放的目標。
“在許多國家，比特幣挖礦業可能會與氣候目標發生沖突。”德弗里斯說：“他們可能會說，我們不想讓它出現在我們的‘后院’。”他補充道，隨著一些國家退出挖礦產業，其他依然歡迎挖礦業的國家，或將看到大量新礦涌入，同時還有大量現有礦商將被迫轉移陣地。
“礦商將向更少地方集中。”這些地方很可能是那些在推動綠色能源上最滯后的國家，因此比特幣采礦業可能會變得更加依賴化石燃料。
隨著各國相繼開始擁抱綠色能源，馬斯克等人所預見的美好未來，或許并不會像他們所期待的那樣到來。（財富中文網）
譯者：樸成奎
虛擬幣“挖礦”產業是低碳能源的一個理想的試驗田。比如美國人艾歷克斯·皮卡德就想用綠色能源“挖礦”。不過在他從公司離開后，那家公司最終走上了一條不太環保的道路，仍然大量使用化石能源，其碳排放量跟一些豎著大煙囪的工廠并沒有什么本質區別。
比特幣的支持者認為，這種虛擬貨幣會讓世界變得更美好。不過隨著比特幣近期的幣值飆升，加上埃隆·馬斯克等可再生能源支持者的大力吹捧，比特幣挖礦產生的碳足跡反而翻了兩番，效果完全適得其反。
皮卡德是機器工程專業的一名畢業生。2017年初，27歲的皮卡德用通過炒虛擬幣賺來的30萬美元購買了一批ASIC挖礦機，然后從南加州海岸搬到了華盛頓州的韋納奇，專門從事比特幣的挖礦業務。
這個偏遠的鄉村小鎮以盛產蘋果而聞名，當地的另一特產，就是美國最便宜的能源——哥倫比亞河上的幾座水電站。
皮卡德說：“有個朋友想讓我跟他一起，在洛杉磯用天然氣能源搞比特幣挖礦。但我不想用化石能源挖礦。”韋納奇的超低電價是很有吸引力的，但他之所以把公司設在這里，最主要的原因，還是想利用可再生能源挖礦。
一年后，當地電網公司以皮卡德的挖礦業務負載過大為由，叫停了他的業務。從此以后，他對比特幣逐漸失去了興趣。他認為，比特幣網絡的低速和高額的交易成本，使得這種虛擬貨幣永遠不會成為日常經濟活動的主流貨幣。而且嚴格來說，比特幣現在只是一種人們用來瘋狂投機的工具。
根據皮卡德的觀察，全球比特幣挖礦業存在幾個突出問題。首先是挖礦機隨時隨地都在高速運轉，從而給電網負荷帶來了巨大壓力。其次，它很少，甚至基本沒有用到綠色能源。比特幣主要依賴化石燃料，因此其碳排放相當驚人。據一家知名智庫估計，比特幣的能源相耗幾乎與阿根廷全國相當。
皮卡德稱：“一直以來，比特幣都在與‘有害環境’的說法斗爭。”現在，皮卡德主要為知名投資公司Research Affiliates做市場研究。
目前，皮卡德仍然關注著比特幣挖礦行業。他指出，那些關注環境、社會和治理問題的基金，可能會有意避開持有比特幣的企業，這可能會影響比特幣價值的飆升趨勢。
而近期，馬斯克就因為為特斯拉斥資15億美元狂買比特幣，而再次登上輿論的風口浪尖。
NAX是一家將藝術品、保險和航空里程等打包成可交易的數字資產的企業。該公司的首席執行官杰夫·舒馬赫認為，大家對比特幣的抵制情緒已經開始形成了。
他說：“機構資本正在流入比特幣，這些機構都是有責任的。比特幣可能會變成像香煙和石油一樣的東西。一些理財機構和機構投資者會優先考慮環境、社會和治理問題，任何負責任、關心環境、社會和治理問題的投資者都難以接受比特幣。我們已經看到，一些理財機構出于環保考慮避開了比特幣。”
舒馬赫認為，隨著投資者越來越相信比特幣對環境的負面影響，比特幣的價格也將大幅低于當前水平。
比特幣在馬斯克和其他可再生能源的支持者心目中，仿佛是一個環保的象征符號，然而事實上，比特幣卻是一個重大的溫室氣體排放源。
追蹤比特幣能耗情況的網站Digiconomist的創始人艾歷克斯·德弗里斯稱：“比特幣挖礦與可再生能源是最不匹配的一對。比特幣挖礦主要集中在那些使用最不環保的能源——煤炭的地區。”
簡而言之，比特幣挖礦是一個最反環境、社會和治理問題的產業。
德弗里斯指出，全球有70%左右的比特幣挖礦業務發生在中國，而中國的能源大部分依賴煤炭。
他說：“中國的比特幣挖礦主要集中在北方地區，比如內蒙、新疆等省份。在新疆，比特幣‘礦工’們確實會把設備搬到能夠提供水電的地區，但他們主要還是依賴煤電。”
僅在新疆一省，比特幣挖礦消耗的能源，就超過了新疆全部水電和太陽能發電總量的兩倍。
德弗里斯表示，“礦工”們都希望在電力成本最低的地方挖礦，而這些地方也是溫室氣體排放的“重災區”。
伊朗目前的比特幣產量約占全球的8%，甚至略高于美國，這主要是因為對伊朗石油出口的制裁，迫使伊朗在國內消費了很大一部分石油產能。
他說：“伊朗無法出口原油，因此它對能源政策進行調整，為比特幣‘礦工’提供了廉價能源，每千瓦時的電力成本還不到1美分，而多數國家和地區的‘礦工’至少要支付5美分的電價，而且即便是5美分的價格也算比較低的。”
德弗里斯還表示，無論比特幣在哪里大量生產，都會給電網帶來沉重壓力。
“只有當比特幣‘礦工’們離開這個行業，或者當他們的電腦崩潰的時候，比特幣的‘礦場’才會關閉。他們一天24小時都在以最高功率工作，如果挖到了更多的礦，他們還會增加基礎負載。這就迫使電網必須限制額外容量，以滿足高峰時期的用電需求。”
德弗里斯認為，比特幣挖礦產業每年消耗的電力高達77億千瓦時。劍橋大學的有關指數估算出的耗電量更高，達到130億千瓦時，與瑞典和烏克蘭的全國能耗相當，約等于馬來西亞的90%。
據德弗里斯估計，每一筆比特幣交易所消耗的電能，大約相當于Visa公司處理73.5萬筆信用卡和借記卡交易的耗能。根據一項研究，開采價值1美元的比特幣所需的電力，是開采價值1美元的黃金、鉑或銅所需電力的兩倍。
從去年9月初以來，比特幣的價值已經上漲了近5倍，達到5萬美元左右。如果比特幣的價格穩定在這一水平上，必將對其能源足跡產生重大影響。如果它的幣值像馬斯克等人估計的一樣繼續走高，那么其碳足跡也會隨之水漲船高。
不過奇怪的是，從理論上看，比特幣幣值的大幅上漲，應該會導致“礦工”的用電量同步倍增，但事實上，這個數字幾乎沒有變化。
比特幣“礦工”使用的ASIC礦機會大量生成一種名為“哈希”（hash）的數字代碼。每隔10分鐘，就會有一批新的比特幣被釋放出來，而礦工的哈希值，就顯示他挖到了多少“礦”。
隨著以往比特幣價格的飆升，“礦工”的規模也會隨之顯著增長。尤其是2017年，連上文提到的美國青年皮卡德也加入了挖礦大軍。而挖礦的能耗也和比特幣幣值的增長密切相關，挖礦的收益也隨比特幣的幣值起起伏伏。因為每10分鐘釋放的比特幣數量是恒定的。
“礦工”們對財富的追逐，使得在短短幾個月里，每秒鐘釋放的哈希值就持續倍增，從而進一步推高了比特幣的價值。根據德弗里斯的計算，從2017年年初到11月中旬，比特幣的用電量躍升了近10倍，其價格也從2000美元飆升至2萬美元左右。
但從去年9月開始的新一輪挖幣熱潮中，比特幣的耗電量并沒有隨其價格的爆漲而爆漲，反而是基本持平的。現在，全球挖礦行業的用電量，幾乎與當年比特幣價格在10000美元時持平，或者說與幣值低于當前幣值80%的時候持平。皮卡德感嘆道：“這太神奇了，去年10月，比特幣的哈希值達到了每秒1.4萬億億哈希。而現在，這個數字只有1.54萬億億哈希，只上漲了10%，而價格卻上漲了400%。”
為什么會有這么大的差異？首先是新的入局者和大型礦商都在拼命尋找新的計算能力，但有一些瓶頸阻礙了它們。目前只有兩家制造商可以為采礦業設計的ASIC礦機的芯片，分別是三星和臺積電。而它們的供應鏈能力還遠遠沒有達到比特幣礦機制造商的需求。
目前最大的礦機制造商是中國的比特大陸。比特大陸表示，該公司在2021年三季度前的產品已經全部售罄。
雖然礦工的數量幾乎沒變，但他們能夠賺到的錢卻飆升了。
在去年10月時，比特幣挖礦業的總體年收入大約為36億美元，現在這塊蛋糕已經增長到了180億美元。由于芯片和專用電腦的短缺，這些收益的增加部分幾乎全部流向了最早入局的“爺爺級”礦商。
皮卡德說：“以一個擁有10000臺‘礦機’或電腦的礦場為例，去年10月，它的收入大概是每天3萬美元，只可以勉強維持收支平衡。現在，這個數字已經上升到15萬美元，而它們的成本，包括電費，還是一樣的。”先入局的礦商已經收割了大筆財富。
德弗里斯補充道：“雖然新礦機還沒有生產出來，但現有的礦機正在產出更多的利潤。”
當然，這種局面不會一直持續下去。如果比特幣的價格繼續保持在今天的水平，甚至繼續上漲——當然這要劃上一個大大的問號，那么等到新的礦機生產出來，很快就會有競爭對手收購礦機，建造新礦，迅速擴大產能，以便在這場財富狂歡中分一杯羹。
德弗里斯指出：“我在虛擬幣的新聞網站上看到過無數這樣的例子，大家都在融資造礦。”他估計，每年的用電量至少會增加兩倍，從77億千瓦時增加到230億千瓦時。這將相當于整個澳大利亞的用電量，或者是半個美國得克薩斯州的用電量。
中國是風向標？
中國的政策轉向或將成為幣圈發展的一個重要風向標。
最近，內蒙古自治區剛剛宣布，要在今年4月前關閉全區所有虛擬幣業務，并禁止增加新的虛擬幣業務。
中國的目標是到2030年前達到二氧化碳排放峰值，到2050年實現碳中和.這意味著中國雖然是當前最大的比特幣挖礦國，但中國的比特幣挖礦業或許不會一直擴張下去。
其他國家也可能會效仿中國的做法，限制比特幣挖礦業的發展，以實現其遏制溫室氣體排放的目標。
“在許多國家，比特幣挖礦業可能會與氣候目標發生沖突。”德弗里斯說：“他們可能會說，我們不想讓它出現在我們的‘后院’。”他補充道，隨著一些國家退出挖礦產業，其他依然歡迎挖礦業的國家，或將看到大量新礦涌入，同時還有大量現有礦商將被迫轉移陣地。
“礦商將向更少地方集中。”這些地方很可能是那些在推動綠色能源上最滯后的國家，因此比特幣采礦業可能會變得更加依賴化石燃料。
隨著各國相繼開始擁抱綠色能源，馬斯克等人所預見的美好未來，或許并不會像他們所期待的那樣到來。（財富中文網）
譯者：樸成奎
Alex Pickard wanted to run his Bitcoin mine on green energy, as part of an idealistic new industry embracing a low-carbon future. But the business he's since left took the environmentally-unfriendly road to production powered by fossil fuels, resembling in some venues a smokestack operation. The recent jump in price aided and cheered by such renewables crusaders as Elon Musk could have the perverse effect of tripling the carbon footprint of the creation they believe will make the world a far better place.
In early 2017, Pickard––a 27-year old mechanical engineering graduate–– rolled $300,000 in winnings from dabbling in the cryptocurrency into a fleet of ASIC-driven computers, and moved from the Southern California coast to Wenatchee, Washington to mine Bitcoin. The remote rural hamlet was renowned as the nation's apple-growing capital, and also for offering America's cheapest energy costs, courtesy of the hydro-electric plants lining the Columbia River. "A friend wanted me to join him in setting up a mine in Los Angeles that ran on natural gas," says Pickard. "But I was not going to be a miner using fossil fuels." Wenatchee's super-low rates were appealing, he says, but his main motivation for the move was the opportunity to use renewables for mining bitcoin.
A year later, the local utility shut down Pickard's operation for overloading the grid. He's since soured on Bitcoin, arguing that the network's slow pace and high transactions costs will forever prevent it from becoming a currency for everyday purchases, and that the coins are now strictly a vehicle for wild speculation.
Pickard observes that worldwide Bitcoin production features the downside of his operation in Wenatchee by putting huge stress on electric grids as mines churn at high rates, at all times. Yet it doesn't offer the upside of running primarily, or much at all, on green energy. Instead, Bitcoin relies mainly on fossil fuels, and leaves a giant carbon footprint by devouring, by one respected think tank's estimate, as much energy as Argentina. "Bitcoin's been fighting off the 'bad for the environment' narrative for quite a while," says Pickard, who now conducts market studies for prominent investment firm Research Affiliates.
Pickard, however, still watches his former world closely, and notes that it will be interesting to see if ESG-oriented funds start shunning companies that hold Bitcoin. That could undermine the big trend now driving the price skywards, the rush to park excess cash in Bitcoin headlined by Musk's recent $1.5 billion purchase for Tesla.
Jeff Schumacher, CEO of NAX, an enterprise that packages such holdings as art, insurance, and airline miles into tradeable digital assets, believes a backlash is already building. "Institutional money is going into bitcoin, and those institutions have responsibilities," he says. "Bitcoin could become like cigarettes or oil. ESG is top of mind for family offices and institutional investors. Any responsible investor caring about ESG is going to have trouble with Bitcoin. We're already seeing family offices shun it for environmental reasons." Schumacher predicts that investors' growing conviction that Bitcoin is bad for the environment will drive its price significantly below its current level.
The reverence Bitcoin evokes from Musk and other sustainable energy enthusiasts stands in stark contrast to its role as a big source of greenhouse gas emissions. "Bitcoin mining and renewable energy make for the worst match," says Alex de Vries, founder of Digiconomist, a website that tracks Bitcoin's energy record. "Bitcoin production is mainly located in areas using the least environmentally-friendly source, coal." Put simply, Bitcoin production is about as anti-ESG as you can get.
He points out that roughly seventy percent of all global Bitcoin production happens in China, and that most of the nation's output is powered by coal. "China's production is mainly in the north, in Inner Mongolia and Xinjiang province," he says. "In Xinjiang, miners do move their equipment to areas offering hydroelectric power in the summers, but they mainly rely on coal." Bitcoin mining alone uses twice the total power in Xinjiang coming from all wind and solar combined.
De Vries goes on to say that miners seek to locate in places with the lowest energy costs, and many of those locales tilt heavily to sources that emit the largest volumes of greenhouse gases. Iran now hosts 8% of all Bitcoin production, slightly more than the U.S., chiefly because sanctions on its oil exports force the nation to consume a large portion of its output at home. "Iran mainly can't export crude, so it's adapted by finding a use providing cheap energy for Bitcoin miners," says de Vries. "The cost is less than 1 cent per kilowatt hour, while most miners in most places are paying 5 cents, which is already considered low."
Wherever Bitcoin is produced in bulk, he says, it provides a heavy strain on the grid. "Bitcoin mines only shut down if miners leave the business, or if their computers break down," he says. "They operate at maximum power 24 hours a day. If more mines come on, they add to the base load. That limits the extra capacity of the grid to meet times of peak demand."
All told, de Vries reckons that Bitcoin mining devours 77 terawatt hours of electricity (TWh) a year; the University of Cambridge's index puts the number much higher at 130 TWh. The Cambridge estimate places Bitcoin's consumption on a par with Sweden and Ukraine, and at almost 90% of Malaysia. De Vries estimates that a single Bitcoin transaction uses the same amount of electricity that Visa deploys in processing as many as 735,000 credit and debit card purchases. According to one study, it takes twice the electricity to mine a dollar's worth of Bitcoin as to unearth the $1 in gold, platinum, or copper.
The almost five-fold spike in Bitcoin's price since early September to around $50,000 will have a major impact on its energy footprint––if it settles near that level. If it goes higher as Musk and its champions expect, its carbon footprint with expand with its price. What's extraordinary is that in theory, the huge run-up should have multiplied the amount of electricity miners are using, but that number has barely budged. Bitcoin miners' ASIC machines churn out series of numerical codes called "hashes." Every 10 minutes, a batch of new coins are released, and the miner whose hash displays the winning code pockets the coins.
When prices exploded in the past, notably in 2017 as Pickard prospected in Wenatchee, the ranks of miners soared as well. The amount of energy used pretty much tracked the jump in revenues, which in turn waxed and waned with the price, since the amount coins released every 10 minutes remains constant. The rush for riches multiplied the number of hashes per second competing for coins that within months, had become far more valuable. Electricity consumption followed. By de Vries' calculations, Bitcoin's power usage leapt almost 10-fold from the start to mid-November of 2017, shadowing its moonshot in price from $2,000 to around $20,000.
But during the new rampage starting in September, Bitcoin's energy consumption hasn't followed its explosive price trajectory. Instead, it's flatlined. The global industry is now running on almost the same volume of electricity as when its product's price was $10,000, or 80% lower than today. As Pickard says, "It's amazing, in October, the hash rate was 140 million tera-hashes [a tera-hash is one trillion hashes] per second. Now, the figure is just 154 million, an increase of just 10% versus a price increase of four hundred percent."
Why that extraordinary lag? New prospectors and big miners bent on expansion are desperately seeking new computing power, but bottlenecks leave them stymied. Only two producers make the chips for the ASIC models designed for mining, Samsung and Taiwan Semiconductor. Their supply chains aren't yet furnishing anywhere near the volumes needed by the Bitcoin ASIC-makers, the largest of which is Bitmain of China. Bitmain states that it's sold out until the third quarter of 2021.
While the number of miners remains nearly frozen, the money to be made––and hence the money they're making––has soared. In October, the business was generating total annual revenues of about $3.6 billion. Today, the pie has grown to $18 billion. Almost all of those extra billions are flowing to the miners who were effectively "grandfathered" when the boom began, via the shortage of chips and specialized computers. "Take a huge farm of 10,000 'machines' or computers," says Pickard. "In October, the operation generating revenues of $30,000 a day, and barely breaking even. Now, that number has jumped to $150,000, and their costs, including electricity, are the same." The incumbent miners are reaping a gigantic windfall. "While the new machines haven't been produced, the existing ones are generating a lot more money," adds de Vries.
That won't last. If prices remain at today's levels or higher—a big "if" to be sure—rivals will grab the ASIC machines as they become available, and build new mines that greatly expand capacity to grab their share of the huge surge in revenues. "I see countless examples on crypto news websites of people raising money to build new mines," says de Vries. He reckons that electricity consumption would at least triple from 77 to 230 TWh per year. That would swell the industry's appetite to match all of Australia's consumption, and equal half of energy powering Texas.
China as a bellwether?
A bellwether for Bitcoin may be a dramatic move in China. The Inner Mongolia region just announced plans to shutter all cryptocurrency operations by April, and ban any new ones. China's goal to reach peak CO2 emissions by 2030, and make China carbon neutral by 2050 could mean that most of the inevitable expansion won't happen in what today is the nation mining most of the world's Bitcoin.
Other nations are likely to follow China in restricting Bitcoin production in order to fulfill their ambitions for curbing greenhouse gases. "Bitcoin may conflict with climate goals in many countries," says de Vries. "They may say, 'We don't want it in our back yard.'" He adds that as some nations pull back, those that remain welcoming will see a much bigger than proportional share of the new mines, not to mention the existing operations forced to re-locate. "Miners will be flocking to fewer locations," he says. Those locations are likely to be the ones that do least to promote green energy, so Bitcoin could become even more reliant on fossil fuels. The glorious future foreseen by Musk et al may founder in another rush that's equally powerful––the rush to embrace green energy.
