Главная

Сколько углекислого газа «генерируют» биткоины

2015-02-16 в 10:55, admin, рубрики: bitcoin, wolfram mathematica, Криптовалюты, углекислый газ, метки: Bitcoin, Wolfram Mathematica, углекислый газ

Сколько углекислого газа «генерируют» биткоины - 1

Не секрет, что для майнинга биткоинов требуются большие вычислительные мощности. Достаточно посмотреть фоторепортаж с майнерской фермы, которая чем-то напоминает дата-центр, только в дешёвом исполнении. При этом сложность вычислений постоянно растёт. Фермы потребляют немало электричества. Интересно, наносит ли биткоин ущерб окружающей среде?

Автор программы BitcoinEmissions написал код, чтобы вычислить точное значение выбросов CO₂ на генерацию 1 BTC. Опубликованный код подходит для Wolfram Mathematica 9.

Код

(* https://en.wikipedia.org/wiki/Electricity_generation# Environmental_concerns 40% of world is coal which is 1000.*)
EnergyEfficiencyDefault := 500 
(* https://en.bitcoin.it/wiki/Mining_hardware_comparison Based on some recent asic machines.*)
HashEnergyEfficiencyDefault := 2000
 
JoulesIn1kWh:= 3600000
GramsInKilogram := 1000

(* 25 BTC per 10 minutes. http://tradeblock.com/research/bitcoin-101/how-are-bitcoins-created/*)
BTCPerSecond :=25 /(60 * 10)

FKgOfCO2PerJoule[EEff_]:= (EEff / GramsInKilogram ) / JoulesIn1kWh
FHashPerSecond[HRate_] := HRate*1000000000
FHashPerBTC[HRate_] := FHashPerSecond[HRate] / BTCPerSecond
FHashPerJoule[HEff_] := HEff * 1000000 
FJoulesPerBTC[HEff_, HRate_] := FHashPerBTC[HRate]  / FHashPerJoule[HEff]
FKgCO2PerBTC[EEff_,HEff_,HRate_]:= FKgOfCO2PerJoule[EEff] * FJoulesPerBTC[HEff, HRate]

ChartDataLocation := "/Users/rgill/Downloads/chart-data.csv"
(* Get chart data from http://blockchain.info/charts/hash-rate *)
HistoricalHashRate = Import[ChartDataLocation, "DateStringFormat"-> {"Day", "/", "Month", "/", "Year", " ", "Time"}];

HistoricalHashRateWithAbsoluteTime=Table[{AbsoluteTime[HistoricalHashRate[[i,1]]],HistoricalHashRate[[i,2]]},{i,Length[HistoricalHashRate]}];

(* We couldn't get an expoential function to fit properly :( . We used this HACK instead.*)
Model:=Fit[HistoricalHashRateWithAbsoluteTime, {1,x, x^2, x^3, x^4, x^5, x^6, x^7},x]

(* This shows our fitted function of historial hash rates against the real data.
Show[
ListPlot[newdata],
Plot[Model, {x,3.58 * 10 ^ 9,3.805* 10 ^ 9}, PlotStyle->Red],
PlotRange ->  {{3.58 * 10 ^ 9,3.635* 10 ^ 9},{0,100000000}}
]
*)

HashRateAtT[year_, month_, day_] := Model /. {x ->  {AbsoluteTime[{year,month,day, 0,0,0}]}}


Manipulate[
	FKgCO2PerBTC[EnergyEfficiency,HashEnergyEfficiency,HashRateAtT[Year, Month, 1]]"kg of CO2 per BTC",
	{EnergyEfficiency,0,1000},{HashEnergyEfficiency,0,5000},{Year,2010,2025, 1},{Month,1,12, 1},
	Initialization:>(EnergyEfficiency:=EnergyEfficiencyDefault;HashEnergyEfficiency:=HashEnergyEfficiencyDefault; Year:=2014; Month := 1)]

Out[528]= Manipulate[FKgCO2PerBTC[EnergyEfficiency, HashEnergyEfficiency, HashRateAtT[Year, Month, 1]]*"kg of CO2 per BTC", {{EnergyEfficiency, 500}, 0, 1000}, 
  {{HashEnergyEfficiency, 2000}, 0, 5000}, {{Year, 2014}, 2010, 2025, 1}, {{Month, 5}, 1, 12, 1}, 
  Initialization :> (EnergyEfficiency := EnergyEfficiencyDefault; HashEnergyEfficiency := HashEnergyEfficiencyDefault; Year := 2014; Month := 1)]

При расчёте сделано несколько предположений:

1. При генерации 1 kWh_e высвобождается 500 граммов CO₂ (источник, примечание: оценка спорная и вызывает критику экспертов).

2. Средняя эффективность биткоин-майнеров в системе составляет 200 Mhash/J (источник).

3. Хэшрейт растёт экспоненциально (для прогноза сложности вычислений в будущем).

Вычисления показывают, что на 1 мая 2014 года каждый новый биткоин высвобождал около 103 кг CO₂. С учётом экспоненциального роста сложности к 1 мая 2015 года этот показатель предположительно вырастет до ≈1602 кг CO₂.

Теперь посчитаем, сколько деревьев нужно посадить, чтобы компенсировать влияние Bitcoin на природу.

Сколько углекислого газа «генерируют» биткоины - 2

В среднем, одно лиственное дерево в течение своей жизни потребляет около тонны CO₂. Это значит, что на сегодняшний день для «компенсации» каждого биткоина нужно посадить полтора дерева.

1 BTC генерируется примерно каждые 24 секунды (1 блок с 25 BTC выходит каждые 10 минут). Так что нужно садить новое дерево примерно каждые 16 секунд, то есть 5400 деревьев в день.

Естественно, сразу же хочется сравнить «вред» для окружающей среды Bitcoin с аналогичным показателем для обычных финансовых систем и финансовых бирж. Ведь для производства монет и купюр в физическом виде напрямую расходуются природные ресурсы нашей планеты — бумага и металлы. У биткоина отсутствует этот недостаток.

Кроме того, для работы фондовых бирж расходуются явно избыточные ресурсы, которые тоже наносят вред природе. Например, прокладываются новые каналы связи, в том числе подводные. Единственное предназначение этих каналов — на несколько миллисекунд сократить пинг между биржами, чтобы ускорить арбитраж сделок.

А если посчитать, сколько ресурсов ушло на строительство самих зданий банков, денежных хранилищ, физическую транспортировку денег, то ущерб для окружающей среды наверняка превысит показатели Bitcoin.

Автор: alizar

Источник