Автор – Ян Койфманн, сооснователь и CEO блокчейн-платформы для управления электроэнергией NS

Новые технологии открывают перед нами новые возможности. Однако, ничего не дается бесплатно. Тогда чем мы должны заплатить за них?

Технология блокчейн появилась далеко не вчера: первая работа над криптографически защищенной цепочкой блоков была описана еще в 1991 году Стюартом Хабером и У. Скоттом Сторнеттой. Однако только в 2017 году на фоне взрыва популярности криптовалют стало ясно, какие энергетические мощности требуются для работы блокчейна. Сама по себе технология распределенной базы данных может быть использована в самых различных сферах, но именно криптовалюты открыли ее настоящий потенциал. Первым приложением блокчейна в 2008 году стал биткоин, который на сегодняшний день остается самой дорогой и самой энергозатратной валютой.

Скептики утверждают, что биткоин — это мыльный пузырь, а его экономика ничем не подкреплена. Но если принять в расчет энергозатраты на обеспечение майнинга этой валюты, тогда перед нами возникнет совершенно иная картина. Майнинг нужно понимать здесь в самом широком смысле: это не только непосредственная добыча новых монет, но и верификация всех транзакций в сети путем проверки старых и формирования новых блоков — то есть операции, которые производят все члены сети, находящиеся во всех концах света.

В феврале 2017 года Bloomberg составил рейтинг стран, в которых выгоднее всего заниматься майнингом криптовалют с учетом таких определяющих факторов как стоимость электроэнергии, легкость ведения бизнеса, наличие возобновляемых ресурсов, средняя скорость интернета и средняя годовая температура воздуха. По различным показателям в топе оказались разные страны, но бесспорными лидерами стали Канада, Китай, Швейцария и Исландия со 100% возобновляемыми ресурсами и самой дешевой электроэнергией (около $35 за мВт).

Однако, по данным аналитиков, которые приводит ресурс Digiconomist, биткойн и Ethereum взятые вместе, потребляют больше энергии, чем такие страны, как Иордания, Исландия и Сирия. Эти расчеты были опубликованы 7 июля. На тот момент добыча Ethereum потребляла 4,69 ТВт/ч, а добыча биткоина — 14,54 ТВт/ч. С тех пор эти показатели только увеличиваются.

Вычислительный процесс добычи криптовалют сам по себе энергоемок не только в силу производительности, но и в силу того, что миллионы процессоров по всему миру необходимо охлаждать, используя еще большую мощность. Журналисты газеты New York Times подсчитали, что каждая отдельная транзакция биткоинов «в настоящее время требует в 80 000 раз больше электроэнергии для обработки, чем транзакция с кредитной картой Visa».

Даже создатель криптовалюты Ethereum Виталик Бутерин выразил тревогу в связи с климатическим воздействием сети, которую он сам возглавляет и разрабатывает.

«Я лично был бы очень недоволен, если бы мой основной вклад в мир заключался в добавлении объемов потребления электроэнергии еще одного Кипра к глобальному потеплению», – сказал он в интервью New York Times.

Биткойн уже потребляет 0,15% мировой энергии. В свою очередь, исследователь окружающей среды из Лейденского университета Себастьян Детман предположил, что если сеть биткойна будет продолжать расширяться с такой скоростью, то к 2020 году она будет потреблять более 14 гигаватт электроэнергии, что сравнимо с энергозатратами всей Дании. Однако, это может случиться еще быстрее, поскольку экспоненциальный рост сети обеспечивается все большим объемом работы с каждым новым блоком в соответствии с протоколом Pow («доказательства работы»).

И даже если вернуться с криптовалютных небес на землю и оценить бытовые потребности человека в электроэнергии, то картина не станет более радужной. Согласно отчету Ассоциации энергетической информации за 2017 год, мировой спрос на энергию, по ее прогнозам, к 2040 году вырастет на 28%. Нарастить мировые объемы добычи электроэнергии на четверть от уже существующих за два десятилетия — по-настоящему сложная задача. Хуже того, что по оценкам Международного энергетического агентства в 2017 году 17% населения Земли по-прежнему не имеет вообще никакого доступа к электричеству.

Казалось бы, в чем тогда заключается опасность майнинга, если эта энергия все равно будет выработана и израсходована? Главная проблема заключается в том, что пока что на майнинг тратятся невозобновляемые энергетические ресурсы, а его побочные продукты загрязняют окружающую среду парниковыми газами. В связи с этим, компании, активно внедряющие в различные сферы жизни использование «зеленой» электроэнергии, начали поиск идей и решений для экологичного майнинга криптовалют. И в нашем распоряжении уже есть несколько инструментов для решения этой проблемы.

Гидромайнинг

Майнинг с использованием гидроэнергетики является одним из самых очевидных решений. Например, стартап HydroMiner создал центр гидромайнинга криптовалют в австрийских Альпах, на базе двух гидроэлектростанций. Мощные компьютеры, установленные здесь, круглосуточно потребляют по 600 кВт дешевой гидроэлектроэнергии на майнинг биткойнов. В отличие от других производителей биткойнов, создатели HydroMiner утверждают, что они не наносят вреда окружающей среде и не влияют на изменения климата. По словам соучредителя и генерального директора HydroMiner Надины Дамблон, создавая майнинговый центр рядом с тем местом, где производится электроэнергия, стартап может платить всего 4-6 евроцентов за кВт, каждый месяц зарабатывая более 300 000 долларов прибыли.

«Гидроэнергетика — лучшая возобновляемая энергия, которую мы можем найти», — говорит Дамблон.

Майнинг на основе солнечной энергии

Еще одним примером «зеленого» майнинга может послужить основанная в 2012 году американская компания NastyMining из Аризоны, которая использует солнечную энергию и энергию ветра для добычи биткоинов. Основатель, который именует себя OgNasty, создал платформу-пул мелких майнеров для участия в «социально ответственных биткоиновых действиях». Чтобы быть частью пула, майнеры должны купить место в клубе NastyFans. Все 30 000 мест в настоящее время заняты, однако у NastyFans также есть аукционный сайт для пользователей, которые могут покупать и продавать свои места. Члены клуба получают процент от «зеленого» майнинга с использованием солнечной энергии, а также энергии ветра.

В 2017 году компания SunPower, занимающаяся внедрением солнечной энергетики в США, пожертвовала 29 панелей для проекта, а криптобиржа YoBit подарила им дополнительный ветрогенератор.

Оптимизированный майнинг

Эксперты отмечают, что даже та энергия, которая добывается традиционными способами, используется неэффективно. Избыточная энергия также могла бы быть использована для расчета новых блоков. В то время как ветер и солнечная энергия дают лишь переменный ток, такое тепло было бы постоянным источником.

«Одним из фундаментальных вопросов и, возможно, экологических издержек, ветровых и солнечных технологий является факт их переменности — они требуют сохранения энергии в той или иной форме», — говорит эксперт по чистой энергии Кейтлин Спаркс.

Это лишь часть решений, которые могут быть внедрены в криптовалютной сфере уже сегодня. Также на рынке есть энергосберегающие устройства, которые могут быть применены в том числе и в майнинге.

Так, российская компания Enes разработала устройство, которое снижает потребления электрической энергии и повышает ее качества в сети. Разработка получила название EnesFilter. На ее основе Enes создает энергосберегающий умный счетчик SmartEnes.

C его помощью производители и потребители получат открытый доступ к электроэнергетической статистике сети. Эти данные будут фиксироваться на блокчейн-платформе NS, с которой интегрирован умный счетчик SmartEnes. Устройство SmartEnes объединит в себе систему для снижения издержек электроэнергии функционал «умного» счетчика, который будет вести учет потребляемого майнерами электричества и передавать дистанционные команды через децентрализованные приложения для мобильных устройств. С точки зрения PoW-майнинга, проект блокчейн-платформы NS сможет также стать площадкой для автоматизированной оплаты электроэнергии на основе смарт-контрактов и будет способствовать снижению объемов потребления электроэнергии и износа майнингового оборудования.

Будущее энергопотребления

Однако, есть и те, кто скептически относится к возможности перевести майнинг на экологичное русло.

«Майнинг биткоина требует постоянного и непрерывного притока энергии, которая лучше всего обеспечивается постоянными источниками, такими как уголь и ядерная энергия», — говорит профессор экономики Джон Квиггин, Университет Квинсленда, Австралия.

«В конце концов, майнинг будет стремиться к местам, где электричество является наименее дорогостоящим. Поэтому, если уголь дешевле, майнеры будут продолжать использовать уголь».

Хорошая новость заключается в том, что, согласно протоколу сети, биткоинов в обороте может быть только 21 миллион, а значит, каждые четыре года количество монет, получаемых в качестве вознаграждения, будет уменьшается вдвое. По крайней мере, так считает директор исследовательского центра Coin Center Питер Ван Валкенбург.

«В конце концов, его ценность будет снижаться, а это означает, что меньшее количество людей будет майнить и тратить на это электричество», — говорит он.

Но есть проблема: согласно теоретическим расчетам, 21 миллион биткоинов будут добываться до 2140 года. Это довольно большой срок, чтобы задуматься о необходимости использования инновационных технологий, таких как энергосберегающие фильтры, или переход на «зеленую» энергетику.

Все это говорит о том, что мы все еще находимся на раннем этапе развития криптовалютной индустрии. По мере того, как индустрия криптовалют будет разрастаться, мы вынуждены будем использовать новые технологии чистой энергетики. И подобно тому, как блокчейн-технологии смогут разрушить устаревшие централизованные институты и положить основу новой эре распределенных процессов, «зеленая» энергетика также заменит традиционные неэкономичные и неэкологичные способы производства и потребления энергии.