استخراج بیتکوین هر سال تقریباً به اندازه یک کشور متوسط برق مصرف میکند. این مقایسه دقیق است، اما ناقص نیز هست. تأثیر زیستمحیطی بیتکوین شامل مصرف انرژی، انتشار کربن، مصرف آب و ضایعات سختافزار است و دادههای مربوط به هر یک از این موارد از زمانی که اکثر مردم نظر خود را در این باره شکل دادند، بهطور قابلتوجهی تغییر کردهاند.
این مقاله به بررسی آنچه جدیدترین پژوهشها واقعاً نشان میدهند، منشأ اعداد، دلایل تفاوت آنها و اینکه چه نکاتی واقعاً مورد مناقشه هستند و چه نکاتی قطعی شدهاند، میپردازد.
از چندزنجیره استفاده کنید اپلیکیشن کیف پول Bitcoin.com, مورد اعتماد میلیونها نفر برای ارسال، دریافت، خرید، فروش، معامله و مدیریت ایمن و آسان بیتکوین و محبوبترین ارزهای دیجیتال.
The two inner black circles are identical in size. Context changes how we perceive them, the same way that choosing what to compare Bitcoin's energy use to can make an identical figure read as alarming or unremarkable.نکات کلیدی
- استخراج بیتکوین تقریباً ۰.۵٪ از برق جهانی را مصرف میکند که با مصرف یک کشور متوسط قابل مقایسه است، هرچند برآوردها بسته به روششناسی متفاوت هستند.
- بر اساس گزارش مرکز مالی جایگزین کمبریج (CCAF)، بیش از نیمی از برق بیتکوین اکنون از منابع پایدار تأمین میشود، در حالی که این رقم در سال ۲۰۲۲ حدود یک سوم بود.
- سهم زغالسنگ از انرژی استخراجی از سال ۲۰۲۲ از ۳۶.۶٪ به ۸.۹٪ کاهش یافته است؛ گاز طبیعی اکنون بزرگترین منبع منفرد است.
- ردپای زیستمحیطی بیتکوین فراتر از انرژی است: مصرف آب و ضایعات سختافزاری تأثیرات واقعی و قابلاندازهگیری هستند که پوشش بسیار کمتری دریافت میکنند.
- مصرف انرژی بیتکوین به قیمت آن و رقابت ماینرها بستگی دارد، نه به تعداد تراکنشهایی که شبکه پردازش میکند.
- سختافزار استخراج در طول دهه گذشته از نظر بهرهوری انرژی تقریباً ۷ برابر بهبود یافته است، به این معنی که رشد شبکه به طور مداوم از رشد مصرف انرژی پیشی میگیرد.
- تعداد روزافزونی از شرکتهای استخراج در حال تبدیل زیرساختهای خود به مراکز داده هوش مصنوعی هستند که ردپای استخراج مستقیم بیتکوین را کاهش میدهد اما این سؤال را مطرح میکند که آیا این فایده زیستمحیطی واقعی است یا خیر.
چرا بیتکوین اساساً انرژی مصرف میکند
بیتکوین شبکهٔ خود را از طریق فرایندی به نام اثبات کار (PoW) ایمن میکند. برای افزودن دستهٔ جدیدی از تراکنشها به بلاکچین، کامپیوترهای تخصصیای به نام ماینرها در رقابت برای حل یک معمای رمزنگاریشده هستند. اولین ماینری که پاسخ صحیح را پیدا کند، پاداش بلاک و هرگونه کارمزد تراکنش در آن بلاک را برنده میشود. کار سایر ماینرها در آن دور دور ریخته میشود.
مصرف انرژی عمدی است. این همان چیزی است که دفتر کل بیتکوین را جعل کردن گران میکند. هر کسی که بخواهد زنجیره را بازنویسی کند، باید کار محاسباتی کل شبکه صادق را دوباره انجام دهد؛ هزینهای که با قیمت بیتکوین و سختافزارهای سرمایهگذاریشده در استخراج در سراسر جهان متناسب است.
این ساختار پیامد مستقیمی برای نحوه خواندن ارقام مصرف انرژی بیتکوین دارد: مصرف برق بیتکوین با قیمت آن همبستگی دارد، نه با تعداد تراکنشهایی که پردازش میکند. شبکه تقریباً به همان میزان برق استخراج بیتکوین مصرف میکند، چه در یک دوره یک تراکنش را تأیید کند یا یک میلیون تراکنش. مصرف انرژی تحت تأثیر رقابت ماینرها برای پاداش بلاک است که به ارزش بازار بیتکوین وابسته است. اکثر تیترها این رابطه را اشتباه بیان میکنند و این موضوع برای تفسیر هر آماری که در ادامه میآید اهمیت دارد.
تأثیر زیستمحیطی بیتکوین چقدر است؟
تأثیر زیستمحیطی بیتکوین سه دسته قابل اندازهگیری را در بر میگیرد: انتشار گازهای گلخانهای ناشی از تولید برق، مصرف آب در سیستمهای خنککننده و نیروگاهها، و ضایعات الکترونیکی بیتکوین ناشی از سختافزارهای استخراج منسوخ.
جامعترین مجموعه دادههای اخیر است گزارش صنعت استخراج دیجیتال کمبریج (آوریل ۲۰۲۵)، تولیدشده توسط مرکز مالی جایگزین کمبریج (CCAF). CCAF از ۴۹ شرکت معدنی در ۲۳ کشور نظرسنجی کرد که خود گزارش دادهاند ۴۸٪ از هَشریت جهانی بیتکوین را پوشش میدهند. برآورد آنها از مصرف سالانه برق ۱۳۸ تراواتساعت (TWh) است، که تقریباً معادل ۰.۵٪ تولید جهانی برق میباشد. شاخص مصرف انرژی بیتکوین دیجیاکانومیستکه از روششناسی متفاوتی استفاده میکند، مصرف را بالاتر، در حدود ۱۷۵ تراواتساعت، برآورد میکند. این ارقام متناقض نیستند. آنها بازتابدهندهٔ فرضیات متفاوت دربارهٔ کارایی متوسط سختافزار در سراسر شبکه هستند. هر دو در یک مرتبهٔ بزرگی قرار دارند و هر دو نشاندهندهٔ ردپای قابلتوجهی در دنیای واقعی هستند.
انتشار کربن
گزارش آوریل ۲۰۲۵ CCAF انتشار گازهای گلخانهای بیتکوین در سراسر شبکه را ۳۹.۸ مگاتُن معادل دیاکسید کربن (MtCO2e) برآورد میکند که با کل تولید ملی اسلواکی قابل مقایسه است. این امر نشاندهنده بهبود ۲۴ درصدی سالانه در کارایی سختافزار در میان ماینرهای مورد بررسی و ترکیب انرژی پاکتر نسبت به سالهای گذشته است. شاخصهای دیگر ارقام بالاتری را گزارش میکنند. برآورد Digiconomist برای سال ۲۰۲۵ به حدود ۹۸ میلیون تن متریک نزدیکتر است که با قطر قابل مقایسه است. این اختلاف منعکسکننده تفاوتهای روششناختی واقعی و دیدهبانی ناقص از کل شبکه، بهویژه ماینرهای نمونهبردارینشده در روسیه، آسیای میانه و چین زیرزمینی است.
یادداشتی درباره ارقام به ازای هر تراکنش
احتمالاً ادعاهایی مانند «یک تراکنش بیتکوین به اندازه مصرف برق دو هفته یک خانوار معمولی» را دیدهاید. این اعداد مصرف کل انرژی شبکه را بر تعداد کل تراکنشها تقسیم میکنند. مشکل این است که مصرف انرژی بیتکوین با حجم تراکنشها مقیاسپذیر نیست. شبکه صرفنظر از اینکه در یک دوره بلاک ده تراکنش یا ده میلیون تراکنش پردازش کند، به یک اندازه برق مصرف میکند. مقدار انرژی مصرفی توسط رقابت ماینرها برای پاداش بلاک تعیین میشود که تابعی از قیمت بیتکوین و سرمایهگذاری در سختافزار است، نه فعالیت پرداخت. از دوازده مطالعه اخیر معتبر در مورد بیتکوین و انرژی، یازده مورد استفاده از معیار به ازای هر تراکنش را متوقف کرده بودند، زیرا این معیار، مقایسههایی را تولید میکند که از نظر فنی استخراج شدهاند اما از نظر عملی گمراهکننده هستند. مطالعه ۲۰۲۵ در Scientific Reports و تحلیلهای LSE Business Review هر دو به این تغییر روششناختی اشاره میکنند. ارقام معنادار، کل مصرف شبکه و کل انتشارهای مرتبط هستند.
مصرف آب
مصرف آب کمترین بخشی است که در بررسی ردپای زیستمحیطی بیتکوین به آن پرداخته میشود. عملیات استخراج بهطور مستقیم از طریق خنککنندههای مایع در مراکز داده و بهطور غیرمستقیم از طریق نیروگاههای حرارتی که برق آنها را تولید میکنند، از آب استفاده میکنند. شاخص دیجیکانومیست ۲۰۲۵ مصرف سالانه را تقریباً ۲۷۷۲ گیگالیتری تخمین میزند که تقریباً معادل کل مصرف سالانه آب سوئیس است. این رقم به ندرت در پوششهای رسانهای رایج مطرح میشود، اما تأثیری واقعی و قابل اندازهگیری است.
زباله الکترونیکی بیتکوین
سختافزار استخراج ASIC با هر نسل کارآمدتر، از نظر اقتصادی منسوخ میشود. این تراشهها بهطور اختصاصی برای الگوریتم SHA-256 بیتکوین ساخته شدهاند و نمیتوانند برای مصارف دیگر استفاده شوند. وقتی اپراتورها دستگاههای قدیمی را از چرخه خارج میکنند، این سختافزار معمولاً به ضایعات تبدیل میشود. شاخص سال ۲۰۲۵ وبسایت Digiconomist تخمین میزند که زباله الکترونیکی سالانه بیتکوین تقریباً ۲۰.۷۵ کیلوتن باشد. برخی از پژوهشگران این صنعت با استناد به فرضیات نادرست در مورد طول عمر سختافزار در مدل زمینهای، این آمار را به چالش کشیدهاند. رقم دقیق واقعاً نامشخص است، اما ضایعات سختافزاری یک جزء واقعی از هزینههای زیستمحیطی بیتکوین است و به اندازه شایستگیاش مورد بررسی قرار نمیگیرد.
جای که استخراج بیتکوین واقعاً در آن اتفاق میافتد
جغرافیا یکی از مهمترین عوامل در ردپای کربن بیتکوین است، زیرا شدت کربن برق در مناطق مختلف بهطور چشمگیری متفاوت است. عملیاتی که با انرژی زمینگرمایی ایسلند اجرا میشود، عملاً برای هر بیتکوین استخراجشده هیچ آلودگی کربنی ایجاد نمیکند. همان دستگاه در شبکهی زغالسنگی قزاقستان، چندین برابر بیشتر آلایندگی کربن تولید میکند.
توزیع فعالیت استخراج در سال ۲۰۲۱ دچار تغییر بنیادینی شد، زمانی که چین استخراج ارزهای دیجیتال را ممنوع کرد و تقریباً ۶۵ درصد از هشریت جهانی را یکشبه از بین برد. این ظرفیت عمدتاً به ایالات متحده، قزاقستان، روسیه و سایر مناطق منتقل شد.
منابع: گزارش صنعت استخراج دیجیتال CCAF ۲۰۲۵؛ آمار استخراج رمزارز CoinLaw ۲۰۲۵؛ توزیع هشریت UPay ۲۰۲۶.
یک هشدار مهم از سوی شاخص مصرف برق بیتکوین کمبریج خود: رقم ۵۲.۴٪ انرژی پایدار تنها برای ۴۸٪ از هشریت جهانی که در این نظرسنجی پوشش داده شده است، صدق میکند. بخش نمونهبردارینشده، که عمدتاً در روسیه، چین و آسیای میانه متمرکز است، تقریباً مطمئناً بیشتر متکی بر سوختهای فسیلی است. سهم انرژیهای پایدار باید بهعنوان حداقل تخمین برای جمعیت مورد بررسی تلقی شود، نه یک میانگین جهانی قطعی.
آنچه دادهها به وضوح تأیید میکنند این است: سهم زغالسنگ در انرژی استخراج بیتکوین از ۳۶.۶٪ در سال ۲۰۲۲ به ۸.۹٪ در سال ۲۰۲۵ کاهش یافته است. گاز طبیعی اکنون با ۳۸.۲٪ بزرگترین منبع تکی است، در حالی که منابع تجدیدپذیر و هستهای با هم ۵۲.۴٪ از ترکیب نمونهبرداریشده را تشکیل میدهند (نیروگاه آبی ۲۳.۴٪، بادی ۱۵.۴٪، خورشیدی ۳.۲٪، هستهای ۹.۸٪). صنعتی که زمانی به شدت بر زغالسنگ چینی متکی بود، یک تحول ساختاری واقعی را پشت سر گذاشته است، هرچند که مدافعان پایداری رمزارزها گاهی اوقات در مورد میزان کامل بودن این تحول اغراق میکنند.
داستان بهرهوری سختافزار
تفسیر اعداد مصرف خام بدون درک مسیر سختافزار استخراج دشوار است.
ماینرهای ASIC (ماشینهای مدار مجتمع ویژهٔ کاربرد) تنها سختافزاری هستند که امروزه برای استخراج بیتکوین استفاده میشوند. کارایی آنها بر حسب ژول بر تراهاش (J/TH) اندازهگیری میشود: میزان انرژی الکتریکی مصرفی یک دستگاه برای انجام یک تریلیون محاسبهٔ SHA-256. هرچه کمتر باشد، بهتر است.
نسخه اصلی Antminer S9 شرکت بیتمین که در سال ۲۰۱۶ عرضه شد، با مصرف حدود ۹۸ ژول بر هر تراهش کار میکرد. تا سال ۲۰۲۶، کارآمدترین دستگاههای تجاری موجود به مصرف ۱۳ تا ۱۵ ژول بر هر تراهش میرسند. آنتماینر S21 XP، مدل پرچمدار فعلی بیتمین با خنککنندهی هوایی، در حدود ۱۳٫۵ ژول بر هر تراهش در ثانیه کار میکند. آنتماینر S21 Pro تقریباً ۱۵ ژول بر هر تراهش در ثانیه مصرف میکند. این به معنای بهبود تقریباً هفتبرابری در کارایی انرژی طی یک دهه است، چنانکه توسط تحلیل اقتصادی ماینینگ اسپارک.مانی در سال ۲۰۲۶ و مشخصات سازنده.
پیامد عملی این موضوع قابل توجه است. هشریت شبکه بیتکوین در سهماهه اول سال ۲۰۲۶ از ۸۰۰ اگزاهش بر ثانیه (EH/s) عبور کرد که نشاندهنده رشد تقریباً ۳۵ درصدی نسبت به سال قبل است. در همین دوره، مصرف انرژی تنها حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد افزایش یافت. این شبکه از نظر محاسباتی بسیار قویتر شد، در حالی که به طور متناسب برق اضافی کمتری مصرف میکرد، زیرا دستگاههای جدیدتر جایگزین دستگاههای قدیمیتر شدند. پیشبینیهایی که بر اساس فرضیات کارایی قدیمیتر ساخته شدهاند، به طور مداوم سرعت رشد مصرف را بیش از حد برآورد میکنند. این بدان معنا نیست که مصرف انرژی استخراج بیتکوین ناچیز است، اما به این معنی است که رابطه بین رشد شبکه و رشد انرژی خطی نیست.
استدلال توازنبخشی به شبکه
یک استدلال اساسی به نفع نقش استخراج بیتکوین در نظام انرژی شایسته بررسی صادقانه است: ادعایی که میگوید ماینرها میتوانند بهعنوان نیروی تثبیتکننده در شبکههای برق عمل کنند، بهویژه در شبکههایی که نفوذ منابع تجدیدپذیر در آنها بالاست.
استخراج بیتکوین یکی از قابلقطعترین بارهای مصرف برق در مقیاس بزرگ است. برخلاف یک کارخانه یا بیمارستان، یک عملیات استخراج میتواند کل مصرف برق خود را در عرض چند ثانیه قطع کند، بدون اینکه هیچ تأثیری بر هیچ محصول یا خدمتی داشته باشد. ماینرهای دیگر در شبکه بلافاصله کار محاسباتی را بر عهده میگیرند. این امر ماینرها را به کاندیدای طبیعی برای برنامههای پاسخ به تقاضا تبدیل میکند، جایی که اپراتورهای شبکه به مصرفکنندگان بزرگ برای کاهش مصرف در طول رویدادهای اوج فشار، پول پرداخت میکنند.
در تگزاس، شورای قابلیت اطمینان برق تگزاس (ERCOT) به طور مستمر مستند کرده است که ماینرهای بیتکوین خدمات پاسخ به تقاضا و تنظیم فرکانس را ارائه میدهند. در جریان موج گرما در ژوئیه ۲۰۲۲، ماینرها مصرف خود را به طور قابل توجهی کاهش دادند و زمانی که شبکه تحت فشار بود، ظرفیت را برای مصارف مسکونی و تجاری آزاد کردند.
علاوه بر محدودیت، معدنچیان انگیزهای ساختاری برای جستجوی ارزانترین برق موجود دارند. ارزانترین برق معمولاً همان برقی است که در غیر این صورت هدر میرفت: تولید مازاد برقآبی در پاراگوئه (جایی که سدهای ایتایپو و یاسیرتا بیش از نیاز کشور برق تولید میکنند)، انرژی بادی محدودشده در غرب تگزاس (جایی که تنگناهای انتقال نیروگاهها را مجبور میکند تا محصولی را که نمیتوانند بفروشند، دور بریزند)، و گاز طبیعی سوزاندهشده در محلهای حفاری نفت (که در آن متان به جای انتقال به بازار، به عنوان یک محصول ضایعاتی سوزانده میشود). یک مطالعه ۲۰۲۳ منتشر شده در ساینسدایرکت شواهدی یافت شد که نشان میدهد استخراج بیتکوین میتواند انرژی مازاد را جذب کند، به متعادلسازی شبکهها کمک نماید و تحت شرایط خاص، از ادغام انرژیهای تجدیدپذیر با بیتکوین پشتیبانی کند.
محدودیتهای این استدلال نیز به همان اندازه واقعی هستند. عملیات استخراج در روسیه، قزاقستان و معادن زیرزمینی چین در برنامههای یکپارچهسازی انرژیهای تجدیدپذیر یا متعادلسازی شبکه شرکت نمیکنند. این استدلال تنها شامل بخشی از ماینرها در بازارهای غیرمقرراتی با سهم بالای انرژیهای تجدیدپذیر میشود. این استدلال کل شبکه را توصیف نمیکند و بیتکوین را از نظر کربن خنثی نمیسازد.
از انرژیهای تجدیدپذیر تا استخراج بیتکوین: گفتوگویی با زک بردفورد، مدیرعامل کلیناسپارک
CleanSpark ابتدا بهعنوان یک شرکت انرژی تجدیدپذیر آغاز به کار کرد و سپس به یکی از سریعترین ماینرهای بیتکوین در ایالات متحده تبدیل شد. در این مصاحبه، مدیرعامل زک بردفورد فلسفه عملیاتی پشت گسترش یک کسبوکار ماینینگ را توضیح میدهد که در آن استراتژی انرژی بهعنوان یک توانمندی اصلی در نظر گرفته میشود، نه یک فکر ثانویه.
محور هوش مصنوعی و معنای آن برای ردپای بیتکوین
یک تغییر ساختاری قابل توجه در صنعت استخراج در حال وقوع است که پیامدهای مستقیمی برای تأثیر زیستمحیطی بیتکوین دارد. شرکتهای استخراج عمومی از جمله Core Scientific، IREN، TeraWulf و Bitfarms در حال تبدیل زیرساخت مراکز داده خود از استخراج بیتکوین به بارهای کاری هوش مصنوعی (AI) و رایانش با کارایی بالا (HPC) هستند. تا اواسط سال ۲۰۲۶، شرکتهای استخراجکننده سهامی عام مجموعاً بیش از ۷۰ میلیارد دلار قرارداد هوش مصنوعی (AI) و محاسبات با کارایی بالا (HPC) را اعلام کردهاند. شرکت Core Scientific از طریق CoreWeave حدود ۱۰ میلیارد دلار به دست آورده است. شرکت IREN قراردادی به ارزش ۹.۷ میلیارد دلار با مایکروسافت امضا کرده است. شرکت TeraWulf قصد خود را برای خروج کامل از استخراج بیتکوین اعلام کرده است.
در یک سطح، این امر ردپای زیستمحیطی مستقیم بیتکوین را کاهش میدهد، زیرا زیرساخت کمتری به استخراج اثبات کار اختصاص مییابد. همچنین با تغییر کاربری تأسیسات بهجای تعطیلی آنها، ضایعات سختافزاری کاهش مییابد، زیرا زیرساختهای برق و ساختمانهای موجود بهجای دور ریختن، دوباره مورد استفاده قرار میگیرند.
با این حال، اوضاع پیچیدهتر از این است. مراکز داده هوش مصنوعی به برق پایدار و بدون وقفه نیاز دارند، که اساساً با مدل بار قابل قطعشدنی که ماینرهای بیتکوین را برای متعادلسازی شبکه مفید میکرد، متفاوت است. یک تأسیسات استخراج که میتوانست در جریان یک رویداد فشار بر شبکه، کل مصرف خود را در عرض چند ثانیه کاهش دهد، وقتی میزبان بارهای استنتاج هوش مصنوعی با تضمینهای زمان بهرهبرداری میشود، بسیار کمتر انعطافپذیر میگردد. همانطور که در تحلیل انرژی Spark.money برای سال ۲۰۲۶ آمده است، با انتقال شرکتهای استخراج به میزبانی هوش مصنوعی، ارزش آنها بهعنوان بار انعطافپذیر شبکه ممکن است کاهش یابد، حتی اگر مصرف انرژی کلیشان افزایش یابد.
اثر خالص زیستمحیطی این تغییر واقعاً نامشخص است. استخراج کمتر بیتکوین به معنای ردپای کوچکتر مختص بیتکوین است. اما مراکز داده هوش مصنوعی خنثی از نظر کربن نیستند، به برق پایدار و نه انعطافپذیر نیاز دارند و خود به سرعت در حال رشداند. اینکه آیا بازاستفاده از زیرساختها انتشار کل کربن را کاهش میدهد یا صرفاً آن را جابهجا میکند، سؤالی است که دادهها هنوز به وضوح پاسخ ندادهاند.
چشمانداز بزرگتر
تأثیر زیستمحیطی بیتکوین واقعی و قابلتوجه است. این شبکه در مقیاس یک کشور متوسط برق مصرف میکند، سالانه دهها میلیون تن دیاکسید کربن منتشر میکند و زبالههای سختافزاری تولید میکند که بیشتر گزارشها کاملاً از آن غافلاند. این حقایق مورد مناقشه نیست.
آنچه تغییر کرده، زمینهٔ پیرامون آنهاست. ترکیب انرژی نسبت به سه سال پیش پاکتر است، سختافزار نسبت به پنج سال پیش کارآمدتر است و صنعت در حال بازسازی است به گونهای که تصویر را همچنان تغییر خواهد داد. دقیقترین چیزی که در حال حاضر میتوان درباره ردپای زیستمحیطی بیتکوین گفت این است که در حال بهبود است، اما همچنان قابل توجه است و دنبال کردن دادهها به جای تیترها تنها راه مطمئن برای پی بردن به وضعیت آن است.
