Екологічні блокчейни: Енергоефективність і стійкість

Екологічно чисті та стійкі блокчейни - Фокус на створенні ефективних за енергоспоживанням блокчейн-систем, зниження вуглецевого сліду майнінгу та використання відновлюваної енергії.

Блокчейн-технології та криптовалютні проєкти часто піддаються різкій критиці через негативний вплив, який вони чинять на довкілля. Однак останніми роками хайп навколо цієї теми стає дедалі суперечливішим. Розберімося в полеміці, яка оточує децентралізовані технології з погляду їхнього впливу на екологію, і з’ясуймо, як йдуть справи насправді.

Вступ до проблематики

Технологія блокчейн відіграє важливу роль у четвертій промисловій революції. Індустрія 4.0 характеризується інтеграцією інформаційних технологій з фізичними, в результаті чого відбувається взаємопроникнення фізичного, біологічного та цифрового світів. Інформаційні технології стають на службу людини, підвищуючи рівень і якість її життя в усіх сферах і принципи життєдіяльності людства загалом. Четверта промислова революція проявляється в розробці та впровадженні в глобальні процеси таких передових технологій, як штучний інтелект, блокчейн, квантові обчислення, інтернет речей, доповнена та віртуальна реальність, нано- та нейротехнології, та інших інновацій.

Стимульована економічною доцільністю і природним прагненням людей до поліпшення якості та рівня життя, четверта промислова революція несе в собі ризики дестабілізації або навіть колапсу глобальних систем через свою всеосяжну природу.

З метою мінімізації цих ризиків четверта промислова революція компенсується принципами сталого розвитку, основні цілі якого сформульовані та закріплені OOH у документі “Порядок денний на 2030 рік”. Вони охоплюють комплекс заходів, спрямованих на те, щоб прогрес людства втілювався в життя без шкоди для майбутніх поколінь, при збереженні довкілля і ресурсів. Однією з ключових цілей є протидія зміні клімату, забрудненню повітря та збереження біорізноманіття планети. У глобальній концепції сталого розвитку криптовалюти блокчейн-технології також відіграють важливу роль.

Концепція блокчейну в розрізі поточних трансформацій

Попри те, що технологія розподіленого реєстру більше асоціюється в суспільстві з фінансовим сектором, в екологічних системах вона може принести відчутну користь. Блокчейн і екологічні ініціативи являють собою ефективний тандем для вирішення поставлених завдань. Блокчейн-технологія дає змогу зробити прозорим управління природними запасами, допомагає в запобіганні неетичній ринковій торгівлі, зменшує витрати й слугує стимулом для переходу до циклічної економіки, що ґрунтується на принципі відновлення ресурсів.

Зелений майнінг криптовалют

Майнінгові компанії з кожним роком знижують залежність свого обладнання від вуглецевого палива. У 2020 році найбільші гравці ринку підписали угоду про перехід на поновлювані джерела енергії до 2025 року і зведення вуглецевого сліду до нуля у 2040. Інновації у сфері зеленої енергетики перебувають на етапі активного впровадження.

Майнінг на сонячній енергії

Цей вид видобутку відновлюваної енергії для блокчейну широко застосовується в середніх широтах, зокрема країнах Азії та Африки, де є велика кількість сонячних днів на рік. Водночас спекотний клімат знижує економічну ефективність цього різновиду зеленого майнінгу, оскільки вимагає витрат, пов’язаних з необхідністю охолодження обладнання для його захисту від перегріву.

Майнінг на енергії води

Майнінг на гідроенергетиці ─ найпоширеніший і досить легко реалізовуваний спосіб видобутку віртуальних активів. Зокрема, до заборони майнінгу в Китаї, понад 65% видобутку біткоїна було зосереджено в центральних провінціях Піднебесної. Велика кількість бурхливих і швидких гірських річок створює ідеальні умови для отримання значної кількості енергії.

Майнінг на вітрі

Цей метод поки не настільки в ходу, як попередні, і зазвичай використовується в комплексі. Дедалі частіше зустрічаються ферми, що комбінують різні способи екомайнінгу, використовуючи максимум природних ресурсів, доступних у тій чи іншій місцевості.

Рециркуляція тепла

Потужне обладнання для майнінгу виділяє надлишкове тепло в процесі видобутку монет. Його рециркуляція дає змогу нівелювати негативні наслідки впливу майнінгу на клімат планети. Канада є однією з країн, що активно впроваджують подібні ініціативи. Місцеві майнінгові ферми успішно застосовують надлишки теплової енергії для обігріву житлових будинків і теплиць.

Proof-of-Stake проти Proof-of-Work

Біткоїн і ранні криптовалюти працюють на алгоритм консенсусу PoW (Proof-of-Work, доказ роботи), що ґрунтується на використанні обчислювальної потужності обладнання майнерами для видобутку монет. PoW вимагає колосальних енерговитрат у глобальному вимірі. Згідно з недавнім звітом Білого Дому, на мережу Bitcoin припадає від 60% до 77% загального світового споживання електроенергії криптоактивами. Сьогодні в річному еквіваленті біткоїн споживає електрики більше, ніж такі країни, як Україна, Аргентина і Швеція.

Величезні енергопотреби першої криптовалюти й загальна енергетична проблематика PoW стали підосновою для розробки альтернативних, енергоефективних алгоритмів консенсусу. Найпоширенішим із них на сьогодні є алгоритм PoS (Proof-of-Stake, доказ володіння). Підтвердження транзакцій при його застосуванні здійснюється на базі смарт-контрактів і з мінімальними витратами енергії.

Таким чином, основний спосіб створення екологічно безпечних проєктів ─ це використання альтернатив протоколу консенсусу PoW. Будь-який PoS-блокчейн апріорі більш екологічний. Цю ініціативу підхопив ринок, і сьогодні передові альткоїни базуються на PoS, часто з деякими вдосконаленнями.

Методики підвищення екологічності блокчейн-технологій

Поряд зі зменшенням споживання енергії в блокчейні впроваджуються практики, що знижують вуглецевий слід:

Знищення холодоагентів. Наприклад, Solana досягає зниження вуглецевого сліду блокчейну, фінансуючи знищення холодоагентів, тим самим компенсуючи викиди CO2.

Генерація енергії з метану. Майнінгові компанії вивчають способи генерації енергії з нульовим викидом вуглецю із “застряглого” метану. Як приклад також можна навести ідею “майнінгу на смітті”. Вона полягає в перероблюванні скупчень метану, що виділяється на сміттєзвалищах, у відновлювану енергію.

Перероблення вугільних відходів. Американська компанія Stronghold Digital Mining перетворює вугільні відходи з покинутих шахт на енергію для майнінгу із застосуванням технології вловлювання вуглецю. Компанія заявляє, що в процесі нейтралізується до 95% шкідливих газів.

Стимулювання екологічних практик. Застосунки, що токенізують стимули для збереження екології, спонукають споживача змінювати спосіб життя для мінімізації шкоди навколишньому середовищу. Зменшення використання пластику, велоподорожі, зміна автомобіля з бензиновим двигуном на електрокар ─ будь-які дії, спрямовані на дотримання екологічних стандартів можуть бути миттєво заохочені винагородою у вигляді криптовалютних токенів.

Розгляньмо екологічно чисті криптопроєкти, які успішно впроваджують концепцію сталого розвитку у своїй діяльності.

Bitgreen. Ця екологічно чиста криптовалюта споживає мінімальну кількість енергії завдяки використанню алгоритму консенсусу Proof-of-Stake і заохочує користувачів за дбайливе ставлення до навколишнього середовища. Винагороду в токенах за вживання екологічних продуктів, спільне використання автомобіля або волонтерську активність можна обміняти на біржі або витратити в партнерських мережах.

Tezos ─ одна з найбільш енергоефективних криптовалют. Проєкт відомий тим, що незважаючи одночасно з підвищенням пропускної здатності, його команді вдається досягати поліпшення екологічних показників. Мережа щомісяця надає точні дані про зменшення викидів від роботи блокчейну.

Ethereum ─ друга за ринковою капіталізацією криптовалюта. За підсумками зміни алгоритму консенсусу з PoW на PoS, блокчейн зменшив енергоспоживання на 99%. Завдяки активному впровадженню екологічних інновацій, мережу часто називають “зеленим блокчейном”.

Solana. Одна з найбільш екологічно чистих мереж, що конкурує з Ethereum за швидкістю і вартістю транзакцій і працює на гібридному алгоритмі консенсусу (PoS у комбінації з Proof-of-History). Енергоспоживання однієї транзакції настільки мале, що його можна порівняти з чотирма пошуковими запитами в Google. Блокчейн перебуває в партнерстві з Watershed Climate, у рамках якого компенсує свої викиди, фінансуючи знищення холодоагентів. Таким чином, Solana набула статусу вуглецево-нейтрального блокчейну і прагне підтримувати його в довгостроковій перспективі.

Hedera. Екологічно чиста альтернатива традиційній технології блокчейн, заснована на унікальному алгоритмі “хеш-графа”, що використовує для зберігання даних хеші замість блоків. Сталий розвиток є одним із базових пріоритетів Hedera. Компанія регулярно викуповує квоти на викид вуглецю, завдяки чому мережа зберігає вуглецеву нейтральність.

SolarCoin. Команда проєкту орієнтована на високі екологічні стандарти в блокчейні та максимальне використання сонячної енергії. Користувачі, які встановлюють сонячні панелі, нагороджуються токенами $SLR, що дають можливість отримувати частину енергії безоплатно.

Algorand. Вуглецево-негативний блокчейн, заснований володарем премії Тюрінга, професором Сільвіо Мікалі. Algorand ─ стійка мережа, що працює на алгоритмі Pure PoS (PPoS), який забезпечує “чистоту” транзакцій з мінімально можливим рівнем викидів. Річний енергопотреб мережі еквівалентен споживанню електроенергії семи середніх домогосподарств. Команда блокчейну також активно компенсує вуглецевий слід, набуваючи вуглецеві кредити, завдяки чому проєкт є вуглецево-негативним у чистому вираженні.

Висновок

За даними Environmental Protection Agency, 65% глобальних парникових викидів утворюється з викидів вуглекислого газу. Таким чином, виробництво електроенергії є основним тягарем для екосистеми нашої планети.

Блокчейни з високим енергоспоживанням мають у зв’язку з цим негативний імідж і привертають підвищену увагу екоактивістів і регуляторів. Найбільша загроза для екології PoW-алгоритмів полягає навіть не у величезному споживанні енергії, а у використанні підприємствами викопного палива, яке залишає вуглецевий слід. Тому рішенням для подібних проєктів є використання відновлюваних джерел енергії. І тут індустрія вже досягла значних результатів (за даними біткоїн-аналітиків, на осінь минулого року частка зеленого майнінгу перевищила 50%).

З іншого боку, екологічно чисті криптопроєкти, що прогресують у рамках концепції сталого розвитку, вживають активних заходів щодо обмеження потреби своїх мереж в енергії, зменшуючи таким чином свою участь у глобальному потеплінні. Понад те, багато блокчейн-проєктів купують вуглецеві кредити для повної компенсації викидів, причиною яких вони є.

Сподіваємося, що при збереженні тенденцій, майбутнє зелених технологій у криптовалютах змінить думку про децентралізовані системи, як про загрозу для довкілля, і ми станемо свідками позитивного впливу блокчейну на успішне розв’язання всіх завдань, що стоять перед людством.

AnyExchange ─ обмінник , за допомогою якого можна конвертувати криптовалюту за найвигіднішим курсом валют . На сайті також доступні грошові перекази по всьому світу.