ارتباط ارز دیجیتال با مصرف برق

استخراج ارزهای دیجیتال، به ویژه آن هایی که از سازوکار اثبات کار (Proof of Work) بهره می برند، به دلیل نیاز به محاسبات سنگین و رقابت فشرده میان استخراج کنندگان، مصرف برق قابل توجهی دارند. این موضوع بحث برانگیز، سوالاتی را در مورد تأثیر آن بر شبکه های برق جهانی و محلی، به ویژه در کشورهایی مانند ایران که با مشکل کمبود برق مواجه اند، ایجاد کرده است. بررسی ابعاد مختلف این پدیده، از مبانی فنی تا پیامدهای زیست محیطی و اجتماعی آن، برای درک جامع این ارتباط ضروری است.

فناوری بلاکچین و ارزهای دیجیتال، هرچند نویدبخش آینده ای غیرمتمرکز و شفاف هستند، اما چالش هایی را نیز در پی دارند که یکی از مهم ترین آن ها، مصرف انرژی است. میزان برق مصرفی توسط شبکه های بلاکچین، به خصوص بیت کوین، بارها مورد انتقاد قرار گرفته و حتی گاهی به عنوان عامل اصلی قطعی های برق در برخی مناطق معرفی شده است. این مقاله به بررسی دقیق این ارتباط پیچیده می پردازد و ابعاد فنی، اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی آن را روشن می کند.

مبانی ارزهای دیجیتال و مصرف انرژی

برای درک ارتباط بین ارزهای دیجیتال و مصرف برق، ابتدا لازم است با نحوه کار این فناوری و مکانیزم های زیربنایی آن آشنا شویم. ارز دیجیتال، نوعی دارایی دیجیتال است که با استفاده از رمزنگاری، امنیت تراکنش ها را تأمین می کند و امکان کنترل بر صدور واحدهای جدید را فراهم می آورد. این ارزها بر پایه فناوری بلاکچین بنا شده اند؛ یک دفتر کل توزیع شده که تمامی تراکنش ها را به صورت امن و غیرمتمرکز ثبت می کند.

ارز دیجیتال چیست و چگونه تولید می شود؟

یک ارز دیجیتال، بر خلاف پول های رایج (فیات) که توسط دولت ها و بانک های مرکزی کنترل می شوند، ماهیتی غیرمتمرکز دارد. این غیرمتمرکز بودن به معنای آن است که هیچ نهاد واحدی آن را کنترل نمی کند و تمامی کاربران شبکه در نگهداری و تأیید تراکنش ها نقش دارند. هسته اصلی این سیستم، بلاکچین است؛ زنجیره ای از بلاک ها که هر بلاک حاوی مجموعه ای از تراکنش های تأیید شده است. برای اضافه کردن یک بلاک جدید به این زنجیره، شبکه های بلاکچین از مکانیزم های اجماع متفاوتی استفاده می کنند که مهم ترین آن ها اثبات کار (Proof of Work) و اثبات سهام (Proof of Stake) هستند.

اثبات کار (Proof of Work – PoW)

اثبات کار مکانیزم اجماع اصلی است که بیت کوین، بزرگترین و شناخته شده ترین ارز دیجیتال، بر پایه آن کار می کند. در این سیستم، ماینرها (استخراج کنندگان) برای اضافه کردن بلاک های جدید به بلاکچین، باید یک مسئله ریاضی پیچیده را حل کنند. این مسئله به گونه ای طراحی شده است که حل آن نیازمند توان محاسباتی بسیار بالایی است. به این فرآیند، ماینینگ یا استخراج گفته می شود.

حل این مسئله ریاضی یک فرآیند حدس و آزمایش است که نیاز به تلاش و انرژی زیادی دارد. ماینرها در سراسر جهان با استفاده از سخت افزارهای قدرتمند (مانند دستگاه های ASIC که به طور خاص برای این منظور طراحی شده اند)، به طور مداوم تلاش می کنند تا پاسخ صحیح را بیابند. اولین ماینری که پاسخ را پیدا کند، بلاک جدید را به شبکه اضافه کرده و پاداشی در قالب ارز دیجیتال (بیت کوین جدید و کارمزد تراکنش ها) دریافت می کند. این رقابت شدید و نیاز به پردازش های مکرر، دلیل اصلی مصرف بالای انرژی در شبکه های اثبات کار است.

بیت کوین، اتریوم (قبل از به روزرسانی مرج) و لایت کوین از جمله ارزهای دیجیتالی هستند که از مکانیزم اثبات کار استفاده می کنند. هرچند اتریوم با ارتقاء به اتریوم ۲.۰ و مکانیزم اثبات سهام، مصرف انرژی خود را به میزان قابل توجهی کاهش داده است، اما بیت کوین همچنان بر پایه اثبات کار فعالیت می کند.

اثبات سهام (Proof of Stake – PoS)

اثبات سهام یک مکانیزم اجماع جایگزین است که با هدف کاهش مصرف انرژی طراحی شده است. در این سیستم، به جای رقابت محاسباتی، امنیت شبکه از طریق سهام گذاری (Staking) تأمین می شود. کاربران به جای خرید سخت افزار گران قیمت و مصرف برق زیاد، مقدار مشخصی از ارز دیجیتال خود را به عنوان سهام در شبکه قفل می کنند. سپس، شبکه به صورت تصادفی، بر اساس میزان سهام و مدت زمان قفل شدن آن، یکی از سهام گذاران (Validators) را برای تأیید تراکنش ها و اضافه کردن بلاک جدید انتخاب می کند.

چون در PoS نیازی به حل مسائل پیچیده ریاضی و رقابت محاسباتی نیست، مصرف انرژی به شدت کاهش می یابد. این مکانیزم بسیار کارآمدتر از PoW است و همین امر باعث شده بسیاری از ارزهای دیجیتال جدید و حتی برخی از ارزهای قدیمی تر (مانند اتریوم پس از مرج) به سمت PoS مهاجرت کنند. کاردانو و سولانا از دیگر نمونه های موفق ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام هستند.

تجهیزات استخراج و مصرف برق آن ها

فرآیند استخراج ارزهای دیجیتال، به خصوص بیت کوین، نیازمند سخت افزارهای قدرتمند و تخصصی است. این تجهیزات، که به ماینر معروفند، قلب عملیات استخراج محسوب می شوند و مصرف برق آن ها نقش بسزایی در هزینه و تأثیر کلی ماینینگ دارد.

انواع دستگاه های ماینر

• GPU (Graphics Processing Unit): در ابتدا، استخراج ارزهای دیجیتال با استفاده از کارت های گرافیک قدرتمند رایانه های شخصی انجام می شد. این کارت ها، که عمدتاً برای پردازش گرافیکی در بازی ها و نرم افزارهای سنگین طراحی شده اند، دارای توان محاسباتی موازی بالایی هستند که آن ها را برای حل مسائل هشینگ مناسب می ساخت. ریگ های ماینینگ (Mining Rigs) از چندین GPU تشکیل می شوند و مصرف برق قابل توجهی دارند.
• ASIC (Application-Specific Integrated Circuit): با افزایش سختی شبکه بیت کوین، GPUها دیگر توان رقابت نداشتند. در نتیجه، دستگاه های تخصصی تری به نام ASIC وارد بازار شدند. این دستگاه ها به طور خاص برای یک الگوریتم هشینگ خاص (مثلاً SHA-256 برای بیت کوین) طراحی شده اند و کارایی بسیار بالاتری در استخراج نسبت به GPUها دارند. یک دستگاه ASIC می تواند ده ها تا صدها برابر یک GPU، هش تولید کند.

عوامل مؤثر بر مصرف برق دستگاه ها

مصرف برق یک دستگاه ماینر به عوامل متعددی بستگی دارد:

• هش ریت (Hash Rate): توان محاسباتی دستگاه که بر حسب هش بر ثانیه (Hash/s) اندازه گیری می شود. هرچه هش ریت بالاتر باشد، دستگاه توانایی بیشتری در حل مسئله و یافتن بلاک دارد، اما معمولاً مصرف برق آن نیز بیشتر است.
• کارایی (Efficiency): این عامل نشان می دهد که دستگاه چقدر هش در ازای هر وات برق مصرفی تولید می کند (مثلاً ژول بر ترا هش). دستگاه های با کارایی بالاتر، برای تولید هش یکسان، برق کمتری مصرف می کنند و از نظر اقتصادی به صرفه تر هستند. تکنولوژی ساخت تراشه های ASIC به سرعت در حال پیشرفت است و هر نسل جدید، کارایی بهتری را ارائه می دهد.
• مدل و نسل دستگاه: ماینرهای نسل های جدیدتر معمولاً کارایی بالاتری دارند و در ازای مصرف برق کمتر، هش ریت بیشتری تولید می کنند.

تجهیزات جانبی و تأثیر آن ها بر مصرف کل

علاوه بر خود دستگاه های ماینر، تجهیزات جانبی نیز نقش مهمی در مصرف کلی انرژی یک مزرعه استخراج دارند:

• سیستم های خنک کننده: ماینرها در حین کار گرمای زیادی تولید می کنند. این گرما می تواند به دستگاه ها آسیب برساند و عملکرد آن ها را کاهش دهد. بنابراین، نیاز به سیستم های خنک کننده قوی مانند فن های صنعتی، سیستم های تهویه مطبوع، و حتی سیستم های خنک کننده مایع، حیاتی است. این سیستم ها خود مصرف کننده برق هستند و می توانند بخش قابل توجهی از مصرف کل انرژی یک مزرعه استخراج را تشکیل دهند.
• تجهیزات شبکه: روترها، سوئیچ ها و سایر تجهیزات شبکه نیز مقداری برق مصرف می کنند، هرچند سهم آن ها در مقایسه با ماینرها و سیستم های خنک کننده کمتر است.
• زیرساخت های کلی: نورپردازی، سیستم های امنیتی و سایر نیازهای یک مرکز استخراج نیز به برق نیاز دارند.

در مجموع، درک این ابعاد فنی برای ارزیابی دقیق تأثیر ارزهای دیجیتال بر شبکه برق ضروری است. هرچه تعداد دستگاه های ماینر و اندازه مزارع استخراج بزرگتر باشد، نیاز به برق نیز به صورت تصاعدی افزایش می یابد و این موضوع می تواند بار قابل توجهی بر زیرساخت های انرژی منطقه وارد کند.

ابعاد جهانی مصرف انرژی ارزهای دیجیتال

مصرف انرژی ارزهای دیجیتال، به ویژه بیت کوین، تنها به یک منطقه یا کشور خاص محدود نمی شود و ابعاد جهانی گسترده ای دارد. این موضوع نه تنها از منظر تأمین انرژی بلکه از دیدگاه زیست محیطی نیز اهمیت ویژه ای پیدا می کند.

آمار و مقایسه ها

برای درک وسعت مصرف انرژی بیت کوین، نگاهی به آمار و مقایسه های معتبر می تواند بسیار روشنگر باشد:

• داده های به روز از مصرف برق جهانی بیت کوین: یکی از معتبرترین منابع در این زمینه، شاخص مصرف برق بیت کوین دانشگاه کمبریج (Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index – CBECI) است. این شاخص میزان تقریبی مصرف برق شبکه بیت کوین را به صورت لحظه ای برآورد می کند. بر اساس گزارش های دوره ای CBECI، مصرف برق سالانه شبکه بیت کوین می تواند به ده ها تا صدها تراوات ساعت (TWh) برسد.
• مقایسه مصرف برق بیت کوین با مصرف برق کشورها یا صنایع بزرگ: برای درک بهتر این اعداد، آن ها را می توان با مصرف برق کشورها یا صنایع مختلف مقایسه کرد. به عنوان مثال، در اوج مصرف، شبکه بیت کوین می تواند سالانه بیش از مصرف برق کشورهایی مانند آرژانتین، هلند، یا حتی برخی کشورهای اسکاندیناوی برق مصرف کند. این مقایسه ها نشان می دهند که شبکه بیت کوین در حال حاضر یک بازیگر مهم در صحنه مصرف انرژی جهانی است. همچنین، می توان مصرف برق یک تراکنش بیت کوین را با مصرف انرژی یک خانوار مقایسه کرد؛ هر تراکنش بیت کوین می تواند معادل مصرف برق یک خانوار متوسط برای چندین روز یا حتی هفته باشد.
• میزان مصرف انرژی سایر ارزهای دیجیتال (PoW و PoS) و تفاوت های چشمگیر: در حالی که بیت کوین (PoW) بیشترین سهم را در مصرف انرژی دارد، سایر ارزهای مبتنی بر اثبات کار مانند لایت کوین نیز مصرف انرژی بالایی دارند، هرچند که مقیاس آن ها به اندازه بیت کوین نیست. اما در مقابل، ارزهای دیجیتالی که از مکانیزم اثبات سهام (PoS) استفاده می کنند، مانند اتریوم پس از مرج، کاردانو، و سولانا، مصرف انرژی بسیار ناچیزی دارند. این تفاوت در مکانیزم اجماع، تفاوت های چشمگیری در ردپای کربن و پایداری زیست محیطی ایجاد می کند.

بر اساس گزارش شاخص مصرف برق بیت کوین دانشگاه کمبریج، مصرف سالانه شبکه بیت کوین در اوج خود می تواند از مصرف برق کل کشورهایی مانند آرژانتین فراتر رود که نشان دهنده ابعاد وسیع این پدیده است.

ردپای کربن و نگرانی های زیست محیطی

مصرف بالای انرژی به خودی خود نگران کننده است، اما مسئله اصلی تر، منبع تأمین این انرژی است. اگر بخش عمده ای از برق مورد استفاده برای ماینینگ از طریق سوخت های فسیلی (مانند زغال سنگ و گاز طبیعی) تولید شود، این امر منجر به تولید مقادیر زیادی گازهای گلخانه ای شده و ردپای کربن شبکه ارز دیجیتال را افزایش می دهد. این موضوع به شدت بر تغییرات اقلیمی تأثیر می گذارد.

• منابع تأمین برق مورد استفاده در ماینینگ: مطالعات نشان می دهند که در گذشته، بخش قابل توجهی از ماینینگ بیت کوین در مناطقی با انرژی ارزان قیمت، که اغلب از سوخت های فسیلی تأمین می شد (مانند چین قبل از ممنوعیت ماینینگ و یا قزاقستان)، متمرکز بود. با این حال، با افزایش آگاهی زیست محیطی و فشارهای اجتماعی، ماینرها در حال حرکت به سمت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر هستند.
• تولید گازهای گلخانه ای و تأثیر بر تغییرات اقلیمی: سوختن سوخت های فسیلی برای تولید برق، دی اکسید کربن (CO2) و سایر گازهای گلخانه ای را وارد جو می کند. این گازها، گرما را در اتمسفر به دام می اندازند و منجر به افزایش دمای زمین، تغییرات الگوهای آب و هوایی، ذوب یخ ها و بالا آمدن سطح آب دریاها می شوند. صنعت ماینینگ با مصرف بالای انرژی، می تواند به این فرآیند سرعت ببخشد.
• پروژه ها و تلاش های جهانی برای سبز شدن کریپتو (Green Crypto Initiatives): در پاسخ به این نگرانی ها، تلاش های فزاینده ای برای سبز کردن صنعت کریپتو در حال انجام است. این تلاش ها شامل موارد زیر می شوند:
  • استفاده از انرژی های تجدیدپذیر: بسیاری از مزارع استخراج جدید، به ویژه در مناطقی با پتانسیل بالای انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی یا برق آبی، در حال انتقال به منابع انرژی پاک هستند.
  • استفاده از گازهای اضافی (Flare Gas): در برخی مناطق، گازهای اضافی حاصل از استخراج نفت و گاز، که معمولاً به صورت مستقیم سوزانده (flare) می شوند و منجر به انتشار گازهای گلخانه ای می شوند، برای تولید برق و راه اندازی مزارع ماینینگ استفاده می شوند. این کار می تواند یک راهکار برد-برد برای کاهش انتشار و بهره برداری از یک منبع انرژی تلف شده باشد.
  • پیشرفت در کارایی سخت افزار: تولیدکنندگان دستگاه های ASIC به طور مداوم در حال بهبود کارایی دستگاه های خود هستند تا با مصرف برق کمتر، هش ریت بیشتری تولید کنند.
  • تحقیق و توسعه مکانیزم های اجماع جدید: علاوه بر PoS، مکانیزم های اجماع دیگری نیز در حال توسعه هستند که حتی مصرف انرژی کمتری دارند.

هدف نهایی این است که صنعت ارزهای دیجیتال، به جای اینکه به یک بار زیست محیطی تبدیل شود، بتواند با استفاده از نوآوری ها و انرژی های پاک، به یک نیروی محرکه برای توسعه پایدار تبدیل شود.

ارتباط مصرف برق ارز دیجیتال و قطعی های برق در ایران

ایران در سال های اخیر با چالش های جدی در تأمین برق مواجه بوده است که منجر به قطعی های مکرر در فصول گرم سال شده است. در این میان، یکی از دلایل اصلی که از سوی برخی مقامات مطرح می شود، مصرف بالای برق توسط استخراج کنندگان ارز دیجیتال است. اما آیا این ادعا با واقعیت همخوانی دارد؟ در این بخش، به بررسی دیدگاه های موافق و مخالف و تحلیل وضعیت خاص ایران می پردازیم.

روایت رسمی: ماینینگ به عنوان متهم اصلی

مقامات شرکت توانیر و وزارت نیرو بارها استخراج ارزهای دیجیتال، به ویژه فعالیت ماینرهای غیرمجاز، را عامل اصلی یا یکی از دلایل مهم قطعی برق در کشور معرفی کرده اند. استدلال های اصلی مطرح شده در این زمینه شامل موارد زیر است:

• رشد بی رویه مصرف: مسئولان توانیر معتقدند که رشد مصرف برق در کشور، به دلیل فعالیت مراکز استخراج ارز دیجیتال، بسیار بیشتر از نرخ متعارف است. این رشد ناگهانی، فشار زیادی بر شبکه تحمیل می کند.
• سرقت برق: یکی از مهم ترین اتهامات، سرقت برق توسط ماینرهای غیرمجاز است. این ماینرها با اتصال غیرقانونی به شبکه برق خانگی یا صنعتی، هزینه های بسیار کمتری برای برق پرداخت می کنند و این امر باعث تشویق فعالیت های غیرمجاز و عدم شفافیت در میزان مصرف می شود.
• تفاوت قیمت برق در ایران با جهان: قیمت برق در ایران به دلیل یارانه های دولتی بسیار پایین تر از نرخ های جهانی است. این تفاوت قیمت، ایران را به یک مقصد جذاب برای استخراج کنندگان ارز دیجیتال تبدیل کرده و باعث افزایش چشمگیر فعالیت های ماینینگ شده است.
• فعالیت غیرمجاز: بسیاری از مزارع استخراج، بدون اخذ مجوزهای لازم و خارج از نظارت دولت فعالیت می کنند. این موضوع نه تنها کنترل بر مصرف را دشوار می کند، بلکه به شبکه برق آسیب می رساند.

برای مثال، مصطفی رجبی مشهدی، مدیرعامل شرکت توانیر، در اظهاراتی از رشد ۱۶ درصدی مصرف برق در کشور صحبت کرده و بخشی از آن را به استخراج غیرقانونی رمزارزها نسبت داده است. همچنین محمد اله داد، معاون انتقال و تجارت خارجی توانیر، در آمارهای خود از سرقت حدود ۲ هزار مگاوات برق توسط ماینرهای غیرمجاز خبر داده است.

نگاه منتقدان و کارشناسان مستقل: ضعف زیرساخت ها، عامل اصلی

در مقابل روایت رسمی، بسیاری از کارشناسان اقتصادی، فعالان حوزه رمزارز و متخصصان انرژی، با ارائه آمار و تحلیل های متفاوت، معتقدند که نقش ماینینگ در قطعی برق اغراق شده است. آن ها ضعف زیرساخت ها و سوءمدیریت را عامل اصلی می دانند:

• آمارهای واقعی از سهم ماینینگ: بر اساس تحلیل این کارشناسان، سهم ماینینگ قانونی و حتی غیرقانونی از کل مصرف برق کشور، در مقایسه با سایر بخش ها (مانند مصارف خانگی، صنعتی، و تجاری)، بسیار کمتر است. به گفته برخی کارشناسان، حتی در اوج فعالیت، سهم ماینینگ از کل تولید برق کشور کمتر از ۱.۵ تا ۲ درصد بوده است. مجتبی توانگر، رئیس کمیته اقتصاد دیجیتال مجلس، در سال های گذشته اعلام کرده بود که سهم ماینرهای مجاز و غیرمجاز از برق داخلی روی هم رفته حدود ۶۰۰ مگاوات است که کمتر از یک درصد از ظرفیت واقعی تولید برق کشور (حدود ۶۰ هزار مگاوات) را شامل می شود.
• عوامل ریشه ای قطعی برق: منتقدان، عوامل دیگری را به عنوان دلایل اصلی قطعی برق مطرح می کنند:
  • فرسودگی شبکه توزیع و تولید: سال ها عدم سرمایه گذاری کافی در نوسازی و توسعه زیرساخت های تولید و توزیع برق، باعث فرسودگی و کاهش کارایی شبکه شده است. نیروگاه های قدیمی و خطوط انتقال ناکارآمد، قادر به پاسخگویی به تقاضای رو به رشد نیستند.
  • کمبود سوخت نیروگاه ها: به ویژه در فصول سرد سال، کمبود گاز برای نیروگاه ها باعث می شود که آن ها از سوخت های مایع (مانند مازوت) استفاده کنند که علاوه بر آلودگی محیط زیست، راندمان کمتری دارند. در فصول گرم نیز، افزایش مصرف و عدم ذخایر کافی سوخت می تواند مشکل ساز باشد.
  • مدیریت ناکارآمد: برخی کارشناسان بر این باورند که مدیریت ناکارآمد منابع انرژی و برنامه ریزی نامناسب برای پاسخگویی به پیک مصرف، از جمله دلایل اصلی قطعی ها است.
• تأثیر تعرفه های نادرست و قوانین دست و پا گیر: تعیین تعرفه های بسیار بالا برای برق ماینینگ قانونی (بر اساس نرخ برق صادراتی) و همچنین پیچیدگی های اخذ مجوز، بسیاری از ماینرها را به سمت فعالیت های غیرقانونی و استفاده از برق با تعرفه پایین (مانگ خانگی یا کشاورزی) سوق داده است. این امر نه تنها مشکل سرقت برق را تشدید می کند، بلکه باعث می شود دولت از پتانسیل اقتصادی این صنعت محروم بماند.

ایمان زارع، کارشناس ارزهای دیجیتال، و بهنام سلطانی، کارشناس رمزارزها، بارها تأکید کرده اند که در مقایسه با حجم کلی مصرف برق کشور، سهم ماینینگ آنقدر ناچیز است که نمی تواند عامل اصلی و ریشه ای قطعی های گسترده باشد و مشکلات زیرساختی و سوءمدیریت نقش پررنگ تری دارند.

چالش های قانونی و نظارتی خاص ایران

وضعیت قانونی ماینینگ در ایران پیچیده و متغیر است. در ابتدا، استخراج ارز دیجیتال یک فعالیت ناشناخته بود، سپس برای مدتی ممنوع شد و بعداً با تعیین شرایط و تعرفه های خاص، به عنوان یک صنعت قانونی به رسمیت شناخته شد. با این حال، تعرفه های بالا و مقررات سخت گیرانه باعث شده است که بخش قابل توجهی از فعالیت ها به صورت غیرمجاز ادامه یابد.

پیامدهای عدم شفافیت و قوانین متغیر شامل موارد زیر است:

• عدم جذب سرمایه گذاری: سرمایه گذاران داخلی و خارجی به دلیل عدم ثبات قوانین و تعرفه ها، تمایلی به سرمایه گذاری در مزارع استخراج بزرگ و قانونی در ایران ندارند.
• گسترش فعالیت های زیرزمینی: بخش عمده ای از ماینینگ به صورت پنهانی و با استفاده از برق غیرقانونی انجام می شود که این امر، علاوه بر فشار بر شبکه برق، به اقتصاد زیرزمینی دامن می زند.
• آسیب به تجهیزات برق: سرقت برق و استفاده از تجهیزات غیراستاندارد توسط ماینرهای غیرمجاز، می تواند به زیرساخت های شبکه برق آسیب جدی وارد کند و کیفیت برق رسانی را کاهش دهد.

در مجموع، ارتباط بین مصرف برق ارز دیجیتال و قطعی های برق در ایران، موضوعی چندوجهی است که نمی توان آن را تنها به یک عامل نسبت داد. در حالی که ماینینگ غیرمجاز می تواند فشار بر شبکه را افزایش دهد، مشکلات ساختاری و سوءمدیریت در زیرساخت های انرژی، نقش ریشه ای تری در این چالش ایفا می کنند.

راهکارها و چشم انداز آینده

با توجه به چالش های مطرح شده، دستیابی به یک صنعت کریپتوی پایدار که همسو با اهداف زیست محیطی و اقتصادی باشد، نیازمند اتخاذ راهکارهای جامع و چندجانبه است. این راهکارها شامل پیشرفت های فنی و تکنولوژیکی و همچنین سیاست گذاری های هوشمندانه در سطح ملی و بین المللی می شود.

راهکارهای فنی و تکنولوژیکی برای کاهش مصرف انرژی کریپتو

صنعت ارزهای دیجیتال خود قابلیت های فنی فراوانی برای کاهش مصرف انرژی دارد که باید به آن ها توجه شود:

• مهاجرت بیشتر به PoS و دیگر مکانیزم های کم مصرف: همانطور که اتریوم با موفقیت به اثبات سهام مهاجرت کرد، سایر شبکه های بلاکچین نیز می توانند با تغییر مکانیزم اجماع خود از اثبات کار به اثبات سهام یا مکانیزم های مشابه (مانند Proof of Authority، Delegated Proof of Stake)، مصرف انرژی خود را به میزان چشمگیری کاهش دهند. این تغییر نه تنها کارایی شبکه را افزایش می دهد، بلکه آن را از نظر زیست محیطی پایدارتر می کند.
• استفاده از انرژی های تجدیدپذیر (خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، برق آبی) در مزارع استخراج: یکی از مهم ترین راهکارها، ترغیب ماینرها به استفاده از منابع انرژی پاک است. مزارع استخراج می توانند در مناطقی که دسترسی به انرژی های تجدیدپذیر فراوان و ارزان است، مانند مناطق کویری با پتانسیل خورشیدی بالا یا مناطق بادی، مستقر شوند. برخی پروژه ها حتی از گازهای اضافی (Flare Gas) که در حال حاضر سوزانده می شوند، برای تولید برق و راه اندازی ماینرها استفاده می کنند که یک راهکار نوآورانه برای کاهش آلودگی و استفاده بهینه از منابع است.
• بهینه سازی سخت افزار و نرم افزار ماینینگ: تولیدکنندگان سخت افزارهای ماینینگ (ASIC) به طور مداوم در حال بهبود کارایی دستگاه های خود هستند. نسل های جدید ماینرها با همان میزان مصرف برق، هش ریت بسیار بالاتری تولید می کنند. همچنین، بهینه سازی نرم افزارهای ماینینگ و الگوریتم های شبکه نیز می تواند به کاهش مصرف انرژی کمک کند.
• نوآوری در سیستم های خنک کننده: از آنجا که بخش قابل توجهی از مصرف برق مزارع استخراج مربوط به سیستم های خنک کننده است، توسعه فناوری های خنک کننده کارآمدتر، مانند خنک سازی با مایع (Immersion Cooling)، می تواند به کاهش کلی مصرف انرژی کمک کند. این سیستم ها می توانند گرما را به صورت مؤثرتری از بین ببرند و حتی در برخی موارد، گرمای تولید شده را برای مصارف دیگر (مانند گرمایش فضا) بازیافت کنند.

پیشنهادات سیاستی و مدیریتی برای ایران

در مورد وضعیت خاص ایران، اتخاذ رویکردهای سیاستی و مدیریتی مناسب می تواند به حل چالش های موجود و بهره برداری از پتانسیل های این صنعت کمک کند:

• اهمیت سرمایه گذاری در توسعه و نوسازی زیرساخت های تولید و توزیع برق: حل ریشه ای مشکل قطعی برق، فراتر از مسئله ماینینگ، به سرمایه گذاری گسترده در نوسازی نیروگاه ها، بهینه سازی شبکه انتقال و توزیع، و افزایش ظرفیت تولید برق کشور نیاز دارد. این اقدام باید به عنوان یک اولویت ملی در نظر گرفته شود.
• تعیین تعرفه های منطقی، شفاف و پایدار برای ماینینگ قانونی: تعرفه های بالای کنونی برای ماینینگ قانونی، عملاً این فعالیت را به سمت زیرزمین سوق داده است. دولت می تواند با تعیین تعرفه های منطقی و پایدار، بر اساس هزینه های تولید و با در نظر گرفتن فصول مختلف (تعرفه بالاتر در پیک مصرف تابستان و زمستان و کمتر در سایر فصول)، انگیزه فعالیت قانونی را افزایش دهد. این تعرفه ها باید قابل پیش بینی باشند تا سرمایه گذاران بتوانند با اطمینان خاطر برنامه ریزی کنند.
• تشویق و تسهیل استفاده ماینرها از انرژی های پاک: دولت می تواند با ارائه مشوق هایی مانند وام های کم بهره، معافیت های مالیاتی و تسهیل صدور مجوز برای مزارع استخراجی که از انرژی های تجدیدپذیر استفاده می کنند، ماینرها را به سمت گزینه های پایدارتر سوق دهد. این کار نه تنها مصرف انرژی پاک را ترویج می دهد، بلکه به کاهش ردپای کربن کشور نیز کمک می کند.
• بهره گیری از پتانسیل اقتصادی ماینینگ به جای مقابله: صنعت ماینینگ، در صورت مدیریت صحیح، می تواند منبع درآمد و اشتغال زایی باشد. کشورهایی مانند ازبکستان، قزاقستان و بخش هایی از آمریکا، با ایجاد چارچوب های قانونی و تعرفه های جذاب، توانسته اند بخش قابل توجهی از ماینرهای جهان را جذب کنند و از درآمدهای حاصل از آن بهره مند شوند. ایران نیز با داشتن منابع انرژی نسبتاً ارزان (در مقایسه با کشورهای توسعه یافته) و مناطق کویری مناسب برای انرژی خورشیدی، پتانسیل تبدیل شدن به یک قطب ماینینگ قانونی و پاک را دارد.
• اهمیت آموزش و آگاهی بخشی عمومی: شفاف سازی نقش واقعی ماینینگ در مصرف برق و مقابله با اطلاعات نادرست، از طریق آموزش عمومی و اطلاع رسانی صحیح، می تواند به کاهش نگرانی های اجتماعی و ایجاد یک درک متعادل تر از این صنعت کمک کند.

با اتخاذ ترکیبی از راهکارهای فنی و سیاستی، می توان به سمت آینده ای گام برداشت که در آن صنعت ارزهای دیجیتال، به جای اینکه به عنوان یک معضل انرژی شناخته شود، به عنوان یک عامل مؤثر در توسعه اقتصادی و استفاده بهینه از منابع انرژی، به ویژه منابع پاک، عمل کند.

نتیجه گیری: نگاهی متعادل به پدیده و نیاز به رویکردی جامع

ارتباط ارز دیجیتال با مصرف برق، به ویژه در مورد بیت کوین، یک پدیده پیچیده و چندوجهی است که نمی توان آن را تنها از یک زاویه مورد بررسی قرار داد. درک صحیح این موضوع نیازمند تحلیل عمیق ابعاد فنی، اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی آن است.

ماینینگ ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات کار، به دلیل ماهیت رقابتی و نیاز به توان محاسباتی بالا، مصرف انرژی قابل توجهی دارد. این مصرف در مقیاس جهانی به اندازه ای است که با مصرف برق برخی کشورها برابری می کند و در صورت تأمین از سوخت های فسیلی، منجر به افزایش ردپای کربن و نگرانی های زیست محیطی می شود. با این حال، پیشرفت ها در مکانیزم های اجماع (مانند اثبات سهام) و افزایش استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، نویدبخش آینده ای پایدارتر برای این صنعت هستند.

در زمینه ایران، با وجود ادعاهای رسمی مبنی بر نقش کلیدی ماینینگ در قطعی های برق، تحلیل های کارشناسان مستقل و آمارها نشان می دهند که سهم استخراج ارز دیجیتال (حتی با احتساب فعالیت های غیرمجاز) در مقایسه با مشکلات ریشه ای زیرساخت های تولید و توزیع برق و سوءمدیریت، بسیار ناچیز است. فرسودگی شبکه، عدم سرمایه گذاری کافی و تعرفه های نامناسب، عوامل اصلی این چالش محسوب می شوند که ماینینگ تنها بهانه ای برای توجیه آن ها است.

برای حل این معضل، رویکردی جامع و همکاری محور بین دولت، صنعت و مردم ضروری است. سرمایه گذاری در نوسازی زیرساخت های برق، تعیین تعرفه های منطقی و پایدار برای ماینینگ قانونی، تشویق استفاده از انرژی های پاک در مزارع استخراج و بهره برداری از پتانسیل اقتصادی این صنعت به جای مقابله با آن، می تواند راهگشا باشد. آینده ای روشن تر برای صنعت ارزهای دیجیتال و شبکه برق ایران، تنها با اتخاذ رویکردهای هوشمندانه، شفاف و پایدار امکان پذیر خواهد بود.

سوالات متداول

مصرف برق هر تراکنش بیت کوین چقدر است؟

مصرف برق هر تراکنش بیت کوین به دلیل ماهیت شبکه اثبات کار که در آن همه ماینرها به صورت موازی برای یافتن بلاک بعدی رقابت می کنند، بسیار زیاد است. این رقم متغیر است اما بر اساس گزارش های شاخص مصرف برق بیت کوین دانشگاه کمبریج و Digiconomist، می تواند معادل مصرف برق یک خانه متوسط در ایالات متحده برای چندین روز یا حتی هفته باشد. این انرژی در واقع برای تأمین امنیت کلی شبکه صرف می شود، نه فقط یک تراکنش خاص.

آیا همه ارزهای دیجیتال مصرف برق بالایی دارند؟

خیر، همه ارزهای دیجیتال مصرف برق بالایی ندارند. مصرف برق عمدتاً مربوط به ارزهایی است که از مکانیزم اجماع اثبات کار (Proof of Work – PoW) استفاده می کنند، مانند بیت کوین. اما ارزهایی که بر پایه اثبات سهام (Proof of Stake – PoS) یا مکانیزم های اجماع نوین دیگر هستند، مانند اتریوم (پس از مرج)، کاردانو، سولانا، و پولکادات، مصرف انرژی بسیار ناچیزی دارند که به مراتب کمتر از PoW است.

سهم استخراج ارز دیجیتال از کل مصرف برق ایران چقدر است؟

بر اساس اظهارات کارشناسان مستقل و آمار و ارقام موجود، سهم استخراج ارز دیجیتال از کل مصرف برق ایران، حتی با احتساب فعالیت های غیرمجاز، نسبتاً ناچیز است. این سهم معمولاً کمتر از ۲ درصد از کل تولید برق کشور برآورد می شود. در حالی که مقامات رسمی گاهی این سهم را بالاتر اعلام می کنند، کارشناسان معتقدند که مشکلات ساختاری، فرسودگی زیرساخت ها، عدم سرمایه گذاری و سوءمدیریت در شبکه برق، عوامل اصلی قطعی ها هستند.

آیا استخراج بیت کوین در ایران قانونی است؟

بله، استخراج بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال در ایران به صورت قانونی و با دریافت مجوز از وزارت صنعت، معدن و تجارت (صمت) مجاز است. با این حال، تعرفه های برق تعیین شده برای این فعالیت ها (که بر اساس نرخ برق صادراتی محاسبه می شود) بسیار بالا است و همین امر باعث شده بخش قابل توجهی از فعالیت های ماینینگ به صورت غیرمجاز و پنهانی ادامه یابد.

چگونه می توان مصرف برق ماینینگ را بهینه کرد؟

برای بهینه سازی مصرف برق در ماینینگ می توان چندین راهکار را به کار گرفت:

1. استفاده از سخت افزارهای با کارایی بالا: انتخاب دستگاه های ASIC نسل جدید که هش ریت بالاتری را در ازای هر وات مصرفی ارائه می دهند.
2. بهینه سازی سیستم های خنک کننده: استفاده از فن ها و سیستم های تهویه مطبوع کارآمد یا فناوری های پیشرفته مانند خنک سازی با مایع برای کاهش مصرف انرژی مرتبط با خنک سازی.
3. موقعیت یابی هوشمندانه: قرار دادن مزارع ماینینگ در مناطق با آب و هوای سردتر یا در نزدیکی منابع انرژی ارزان و تجدیدپذیر.
4. استفاده از انرژی های تجدیدپذیر: تأمین برق مورد نیاز از منابع خورشیدی، بادی، آبی یا زمین گرمایی.
5. بهره برداری از گازهای اضافی: استفاده از گازهای فلر (گازهای سوزانده شده در صنایع نفت و گاز) برای تولید برق ماینینگ.