Eine aktuelle Besorgnis in der technologischen Welt betrifft den Ausstoß von Kohlenstoff und Schadstoffen aufgrund digitaler Aktivitäten. Diese Besorgnis hat auch die Welt der Blockchains erreicht und zur Entwicklung der bekannten CO2-negativen Blockchains geführt. Das Ziel ist auf jeden Fall Minimieren Sie den Ausstoß von Kohlenstoff und anderen Schadstoffen und tragen Sie so zum Schutz der Umwelt unseres Planeten bei.
Um dies zu erreichen, zielen die meisten CO2-negativen Blockchains auf eines ab: verbrauchen weniger Energie und bieten mehr Leistung. Im Allgemeinen erreichen sie dies durch schnellere und weniger intensive Konsensmechanismen, wie beispielsweise im Fall von Pfahlnachweis (PoS), Delegated Proof of Stake (DPoS), Proof of Authority (PoA) und die Verwendung schnellerer und freizügigerer BFT-Lösungen (Byzantine Fault Tolerance) (im Sinne einer geringeren Toleranz gegenüber dieser Art von Fehlern). Ein weiteres Modell, um dies zu erreichen, ist durch Seitenketten die den Betrieb beschleunigen und es ihren Benutzern ermöglichen, Transaktionen mit reduzierten Energiekosten durchzuführen.
In jedem Fall zielt die Entwicklung CO2-negativer Blockchain-Lösungen immer darauf ab, Systeme mit einem geringeren oder gar nicht vorhandenen Grad an Dezentralisierung aufzubauen, die uns aber dadurch mehr Leistung bieten. Aber warum ist das jetzt so besorgniserregend? Welchen Umfang haben diese Systeme und welche Vor- und Nachteile bieten sie? Nun, lassen Sie uns diese Situation untersuchen.
Ein zunehmend relevantes Anliegen
Die Sorge um die Umwelt ist für viele Branchen zu einem Grundpfeiler geworden. Einige von ihnen, die sehr umweltschädlich sind (z. B. die Ölgesellschaft), haben ihren Teil dazu beigetragen, ihre Aktivitäten, Produkte, Nebenprodukte und Abfälle bis zu einem gewissen Grad weniger umweltschädlich zu machen, als sie ohne angemessene Behandlung sein sollten.
Natürlich gibt es Branchen, in denen ein Minimum Umweltschutzbemühungen Die Auswirkungen sind groß, in anderen Fällen können diese Auswirkungen jedoch minimal oder sogar vernachlässigbar sein, unabhängig davon, wie viel Geld für diese Aktivitäten bereitgestellt werden kann. Der Hauptgrund für diesen Unterschied liegt genau in unserem technologischen Fortschritt, da dieser die Grenze dafür darstellt, welche Technologien eingesetzt werden können, um Prozesse zu optimieren und sie weniger umweltschädlich zu machen.
Genau dieser technologische Fortschritt hat zur Entstehung geführt CO2-negative Blockchain bzw. Blockchain mit reduzierten Emissionen. Nehmen Sie zum Beispiel Netzwerke wie das Lightning Network. Ja ok Blitznetzwerk Basierend auf Bitcoin, einem Netzwerk mit hohem Energieverbrauch, bietet LN tatsächlich Dienste mit sehr niedrigen Energiekosten an und bietet gleichzeitig Geschwindigkeit und Betriebssicherheit. Wenn wir noch hinzufügen, dass die Mehrheit der LN-Knoten in Umgebungen mit erneuerbaren Energien betrieben werden, dann haben wir es mit einer CO2-negativen oder emissionsreduzierten Blockchain zu tun (eigentlich ist LN eine Sidechain).
Die gleiche Situation lässt sich beispielsweise bei Ethereum beobachten, das vom PoW-Modell auf das PoS-Modell umstieg und dabei seinen Energiebedarf um mehr als 97 % reduzierte. In beiden Fällen wurden die Energieemissionen und der Energieverbrauch entsprechend ihrer eigenen Ziele und Roadmap reduziert, jedoch mit sehr ähnlichen Auswirkungen.
Wichtige Punkte von CO2-negativen Netzwerken
- Während der Energieverbrauch reduziert wird, neigen viele CO2-negative Blockchains dazu, Modelle zu wählen, die dies ermöglichen rezentralisieren oder zumindest verringern sie den Grad der Dezentralisierung. Ethereum ist vielleicht das deutlichste Beispiel dafür, da das Netzwerk derzeit auf ein gefährliches Niveau zentralisiert ist (mehr als 50 % der Knoten befinden sich in den Vereinigten Staaten und werden auf AWS bereitgestellt). Dieses Schema wird mit mehr oder weniger Auswirkungen auf andere Netzwerke wiederholt, beispielsweise Solana, Harmony, EOS, Polygon, Arbitrum, Algorand, Ripple, Polkadot, Avalanche, Cosmos und andere.
- Konsensmodelle und Algorithmen konzentrieren sich häufig auf Geschwindigkeit und Skalierbarkeit Sie sind nicht so widerstandsfähig und sicher wie ihre Kollegen konzentrierten sie sich mehr auf Korrektur und stärkere Dezentralisierung. Ein gutes Beispiel hierfür ist zwischen Bitcoin und Solana zu sehen. Bitcoin ist ein Blockchain-Netzwerk mit einem hohen Maß an Sicherheit und einer beneidenswerten Verfügbarkeit von mehr als 99 % in 13 Jahren. Im Vergleich dazu kommt es bei Solana häufig zu Dienstausfällen und musste sogar „die Blockchain neu starten“, um wieder betriebsbereit zu sein. Natürlich hat sich diese Situation stark verändert und Solana hat an Stabilität gewonnen, aber das Projekt ist immer noch eine Beta-Phase, was zeigt, dass noch viel Entwicklungsbedarf besteht.
- Die geringere Dezentralisierung öffnet die Tür für die Anwendung von Vorschriften, die die Freiheit des Zugangs zu Blockchain-Diensten gefährden können, und fördert so die Zensur darüber. Ein Beispiel hierfür ist Ethereum, wo mittlerweile mehr als 70 % der im Netzwerk ausgeführten Vorgänge einen OFAC-Compliance-Prozess in seinen Validierungsknoten durchlaufen. In MevWatch Sie können in Echtzeit beobachten, wie sich diese Situation entwickelt.
Kann eine Blockchain wirklich CO2-negativ sein?
Jetzt müssen wir uns fragen: Kann eine Blockchain wirklich CO2-negativ sein? Die kurze Antwort lautet: Nein. Der Grund ist einfach: Jede Aktivität in der realen oder digitalen Welt hat immer einen CO100-Fußabdruck zur Folge, der nicht gelöscht werden kann, selbst wenn man den Prozess, der dies ermöglicht, zu XNUMX % optimiert. Das heißt, dass jede Aktivität immer einen umweltschädlichen Fußabdruck mit sich bringt, der direkt oder indirekt mit der Aktivität in Zusammenhang stehen kann und möglicherweise so optimiert ist, dass sie die geringstmögliche Umweltverschmutzung verursacht.
Aber lassen Sie uns das klarer und prägnanter erklären. Nehmen Sie zum Beispiel Ethereum und sein PoS-System. Sie haben sicherlich ihren CO2-Fußabdruck durch die Reduzierung ihres Energieverbrauchs reduziert, aber es ist keine CO2-negative Blockchain geworden, sondern sie hat lediglich den Energieverbrauch, der direkt mit ihrem Betrieb zusammenhängt, an einen Dritten übertragen. Knotenhosting.
Mit Ethereum als PoW-Netzwerk könnten wir wissen, wie viel Rechenleistung im Netzwerk vorhanden ist, und von dort aus könnten wir die notwendigen Daten extrapolieren, um zu wissen, wie viel Energie verbraucht wird und wie viel Kohlenstoff dieser Verbrauch bedeutet. Wir könnten sogar ungefähr wissen, wie viel CO2 Ethereum ausgestoßen hat.
Aber das ist jetzt nicht mehr möglich, denn wie viel Energie verbraucht eine VM-Instanz eines Ethereum-Validierungsknotens auf AWS tatsächlich? Die Wahrheit ist, dass niemand es genau weiß, da es sich um ein Geschäftsgeheimnis von Amazon handelt, aber wir sprechen von Hunderttausenden Servern, die gleichzeitig arbeiten und Kühl- und Supportgeräte benötigen, die viel Energie verbrauchen.
Tatsächlich gab es bei manchen mehrere Versuche, dieses Geheimnis zu erforschen interessante Schätzungen die zum gleichen Schluss kommen: Wir können es nicht genau wissen. Zu diesem Zeitpunkt ist Ethereum von einem öffentlich überprüfbaren Modell (bei dem wir den Verbrauch des Netzwerks mit einer guten Erfolgsspanne ungefähr kennen konnten) zu einem grauen Modell übergegangen, bei dem diese Überprüfbarkeit nicht vollständig möglich ist und bei dem die Fehlerspanne älter ist.
Das gilt für die Energie, ohne zu berücksichtigen, dass Dinge wie Hardware und Infrastruktur Elemente erfordern, die erstellt werden müssen und die in der Regel auch ihren eigenen CO120-Fußabdruck haben: CPUs, RAM usw. Dies ist eine Realität, die die gesamte Technologiebranche betrifft, ob Krypto oder nicht, wo beispielsweise die Herstellung eines Chips einen enormen Aufwand an Energie und wertvollen Ressourcen erfordert (z. B. werden mehr als 50 Liter gereinigtes Wasser benötigt, um den Wafer eines Chips herzustellen). Ein einzelner Chip und eine Fabrik können bis zu XNUMX MWh Strom pro Jahr benötigen.
Diese Realität ist es, die viele Persönlichkeiten in der Gemeinschaft spaltet und das Konzept der Blockchain mit reduzierten Emissionen besser positioniert.
Werfen Sie einen detaillierten Blick auf den Bitcoin-Mining-Verbrauch
Wenn wir all dies berücksichtigen, können wir sehen, dass verschiedene Industrien versuchen, sich an ein immer wichtigeres Anliegen unserer Welt anzupassen: den Schutz unserer Umwelt und der Zukunft des Planeten Erde. Und das ist eine Realität, die sich auch in der Blockchain-Welt widerspiegelt. Nehmen wir als Beispiel die Auswirkungen, die das Kryptowährungs-Mining auf die Welt im Hinblick auf die CO2-Emissionen hat. Für dieses Beispiel verwenden wir Bitcoin und den Index Cambridge Bitcoin Stromverbrauchsindex (CBECI).
Den von diesem Index erfassten Daten zufolge hat Bitcoin bis 2021 305 TWh Energie verbraucht, wobei 2021 mit einem Gesamtverbrauch von 104,89 TWh in diesem Jahr das Jahr mit dem höchsten Verbrauch war. Das bedeutet, dass ein Drittel des gesamten kumulierten Energieverbrauchs von Bitcoin in einem Jahr, 2021, getätigt wurde. Aber das ist Verbrauch. Wie viel CO2-Ausstoß bedeutet das alles?
Nehmen wir dazu diese Formel:
CO2-Ausstoß = 884,2 Pfund CO2/MWh × 1 Tonne/2,204.6 kg × 1/(1-0.073) erzeugte/verteilte MWh × 1 MWh/1,000 kWh
CO2-Ausstoß = 4.33 × 10-4 Tonnen CO2/ kWh
Es ermöglicht uns, den durchschnittlichen Kohlenstoffausstoß unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs (beschrieben in MWh) zu berechnen, ohne erneuerbare oder nukleare Energiequellen zu berücksichtigen. Natürlich ist diese Formel ein Durchschnitt und Sie sollten verstehen, dass es andere Faktoren gibt, die die Emission beeinflussen, aber sie gibt uns eine Vorstellung davon, „wie viel CO2 Bitcoin in den 13 Jahren seines Bestehens ausgestoßen hat“.
Also müssen wir:
BTC-Energieverbrauch = 305 TWh = 305.000.000 MWh
BTC CO2-Emission = (BTC-Energieverbrauch * 884,2 Pfund CO2/MWh) × 1 Tonne/2,204.6 kg × 1/(1-0.073) erzeugte/verteilte MWh × 1 MWh/1,000 kWh
BTC CO2-Emission = (305.000.000 MWh * 884,2 lbs CO2/MWh) × 1 Tonne/2,204.6 kg × 1/(1-0.073) erzeugte/verteilte MWh × 1 MWh/1,000 kWh
BTC-CO2-Ausstoß = 131.959,55 Tonnen CO2
So ausgedrückt scheint es, dass BTC und sein Bergbau eine perfekte Umweltverschmutzungsmaschine sind. Aber wenn wir uns die globalen Emissionsdaten ansehen, stellen wir fest, dass die gesamte Welt allein im Jahr 2021 insgesamt 37,12 Milliarden Tonnen CO2 ausgestoßen hat 131.959,55 Die Tonnen CO2, die BTC über 13 Jahre ausgestoßen hat, machen nur 0,0004 % aller gesamten globalen CO2-Emissionen eines einzigen Jahres (2021) aus.
Aber das ist eine etwas falsche Information. Die Realität ist, dass ein Großteil des Bitcoin-Minings mit erneuerbarer Energie betrieben wird und daher CO2-neutral (ohne CO37-Emissionen) ist. Tatsächlich gibt die Universität Cambridge an, dass etwa 35 % des gesamten Bitcoin-Energieverbrauchs (305 % dieser XNUMX TWh) erneuerbaren Ursprungs sind und daher COXNUMX-neutral sind. Mittlerweile hat er Bitcoin Mining Council (BMC) weist darauf hin, dass mindestens bis 2021 56 % des Bitcoin-Minings COXNUMX-neutral waren.
Schlussfolgerungen
Das Thema Energieverbrauch und Kohlenstoffemissionen von Blockchains Es ist ein komplexes und kontroverses Thema. Die Realität ist jedoch, dass Entwicklungen, die darauf abzielen, den CO2-Fußabdruck zu reduzieren, zwar gut sind, aber die damit verbundene Dezentralisierung und Sicherheit nicht einfach ignorieren und zerstören können Blockchain erlaubt uns. Würde man sich darauf einlassen, würde man den gesamten Fortschritt dieser Technologie und alles, was sie der Welt zu bieten hat, verlieren.
Lösungen wie die von Bitcoin vorgeschlagenen (mit einem PoW-Netzwerk mit hohem Verbrauch und einer Sidechain mit niedrigem Verbrauch) mögen aufgrund ihres „hohen Verbrauchs“ umstritten erscheinen, aber angesichts der bereits genannten Daten ist es offensichtlich, dass dieser hohe Verbrauch der Fall ist nicht so, und das in Wirklichkeit Es gibt viel relevantere und gefährlichere Kohlenstoffemittenten, die nicht einmal erwähnt werden.
Auf jeden Fall ist es immer gut, die Prämisse „Nicht vertrauen, sondern verifizieren“ im Hinterkopf zu behalten, nicht nur bei Blockchain-Transaktionen, sondern auch bei dem, was in vielen Medien über diese Situation rund um die Blockchain und ihre tatsächlichen Auswirkungen zu lesen ist die Atmosphäre.
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