ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست

تاثیر زیست محیطی ارزهای دیجیتال از زمان عرضه بیت کوین در سال های 2008 و 2009 مورد بحث قرار گرفت و با رشد این بازار جدی تر شد. اگرچه زمانی به نظر می رسید که انرژی صرف استخراج فلزات گرانبها مانند طلا و نقره می شود اما صحبت های زیادی در مورد کریپتو وجود داشته است. دلیل این امر ممکن است عدم درک عمومی از کاربردها و ضرورت صنعت ارزهای دیجیتال باشد. با تمام این ارقام، مصرف انرژی قابل توجه این صنعت و مخاطرات زیست محیطی آن تایید می شود. منبع اصلی این مصرف انرژی، استخراج ارزهای دیجیتال، به ویژه بیت کوین است. با توجه به این نگرانی، پروژه هایی به نام ارزهای دیجیتال سازگار با محیط زیست به وجود آمده است. همه ارزهای دیجیتال به اندازه بیت کوین انرژی مصرف نمی کنند اما هر کدام میزان معینی از آلودگی محیط زیست را تولید می کنند. علیرغم تمام نوآوری های تکنولوژیکی موجود در دنیای ارزهای دیجیتال، توسعه ارزهای دیجیتال سازگار با محیط زیست از نظر تاکتیکی و اقتصادی دشوار خواهد بود. در این مقاله با در نظر گرفتن تاثیر متقابل دو حوزه ارز دیجیتال و محیط زیست، به بررسی موضوع، تحلیل های آماری و معرفی بهترین ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست پرداختیم.

منظور از ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست چیست؟

ماهیت غیرمتمرکز رمزنگاری مستلزم آن است که هر تراکنش پس از ثبت در بلاک چین در بین ده‌ها هزار رایانه توزیع و پردازش شود؛ این فرآیند انرژی زیادی مصرف می کند. از سوی دیگر، استخراج ارزهای دیجیتال به سطوح پیچیده محاسباتی نیاز دارد که وجود تعداد زیادی پردازنده را توجیه می کند. راه های موقتی برای کاهش این پدیده پیشنهاد شده است، مانند قرار دادن مزارع کامپیوتری در مکان های سرد با خروجی حرارت کمتر اما ریشه مشکل همان است. حتی علاقه مندان به ارزهای دیجیتال نگران تاثیرات زیست محیطی ارزهای دیجیتال بوده و به دنبال ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست هستند. تقریباً همه ارزهای دیجیتال از طریق استخراج تولید می شوند؛ بنابراین طبیعی است که ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست در ابتدا بخواهند در این روش تجدید نظر کنند. از سوی دیگر، ارزهای دیجیتال سبز باید همیشه یکپارچگی، عدم تمرکز، امنیت و مقیاس پذیری بلاک چین را حفظ کنند. برآورده کردن همه این انتظارات از دغدغه ها و چالش های مهم این پروژه ها است.

بررسی تاثیر زیست محیطی ارزهای دیجیتال

هنگام تجزیه و تحلیل مصرف انرژی برای تولید یک ارز دیجیتال خاص، لازم است به فرآیند ایجاد و حفظ بلوک های اطلاعاتی آن، یعنی مکانیزم اعتبارسنجی تراکنش ها توجه شود. انرژی مصرف شده برای اعتبارسنجی هر تراکنش شامل تایید تراکنش، اثبات کامل کار، آماده سازی ورودی ها و خروجی ها، اعتبارسنجی آدرس دریافت کننده، همگام سازی حساب ها و تایید نهایی است. روش های مختلفی برای اندازه گیری این انرژی وجود دارد. در اکثر آنها از واحد تراوات ساعت در سال استفاده می شود. این رقم برای بیت کوین 141 تا 160 تراوات ساعت و برای اتریوم 6.6 گیگاوات ساعت است.

مصرف انرژی بلاک چین ها و توکن های مختلف برابر نیست و به مکانیسم اعتبارسنجی آنها بستگی دارد. در حال حاضر، اکثر بلاک چین ها از یکی از دو مکانیسم توافقی استفاده می کنند: اثبات سهام یا POS و اثبات کار یا.POW  از طرف دیگر، مکانیسم PoS انرژی بسیار کمتری مصرف می کند. ارزهای دیجیتال سازگار با محیط زیست نیز در درجه اول از این روش یا مشتقات آن استفاده می کنند. بیت کوین در صدر پر استفاده ترین ارزها و خطرناک ترین ارز برای محیط زیست است. نه تنها وابستگی این بلاک چین به مکانیسم PoW برای استخراج، بلکه تعداد بالای تراکنش ها و اجرای مکانیزم امنیتی بسیار پیشرفته آن نیز به این مشکل دامن می زند؛ بنابراین نگرانی اصلی به همه توکن های PoW مربوط نمی شود بلکه به BTC مربوط می شود.

ارتباط قیمت ارزهای دیجیتال و تاثیرات محیط زیست

رابطه بین قیمت ارزهای دیجیتال و انرژی مصرفی برای تولید آنها از سه جنبه زیر قابل بررسی است:

• روند بازار: با افزایش قیمت توکن ها، تمایل به استخراج آنها افزایش می یابد و بالعکس. بنابراین مصرف انرژی شبکه عمدتاً در بازارهای گاوی افزایش و در بازارهای نزولی کاهش می یابد.
• سختی شبکه: با افزایش سختی شبکه، ممکن است قیمت ارز دیجیتال به دلیل کاهش عرضه آن افزایش یابد. در عین حال، در صورت کاهش تعداد ماینرها به دلیل افزایش هزینه های ماینینگ، می توان انتظار کاهش مصرف انرژی شبکه را نیز داشت.
• مکانیزم استخراج و اصلاح آن: به طور کلی، بهبود مکانیسم استخراج، همانطور که در مورد اتریوم در سال 2023 دیدیم، به دلیل سهولت استخراج و اثرات احساسی مثبت آن، مصرف انرژی شبکه را کاهش داده و در عین حال قیمت آن را افزایش می‌دهد.

شبکه اتریوم نمونه ای از این موارد است. قیمت اتریوم بین سپتامبر 2023 و سپتامبر 2024 به دلیل تغییر مکانیسم استخراج آن به PoS روند صعودی را تجربه کرد. این ارتقا مصرف انرژی بلاک چین اتریوم را تقریباً به نصف کاهش داد.

معرفی ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست

کاردانو

ارز دیجیتال کاردانو اولین ارز از ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست است که می تواند برای قراردادهای دیجیتال و برنامه های غیر متمرکز و دیگر اهداف نیز مورد استفاده قرار گیرد. کاردانو ذاتاً نسبت به بیت کوین کارآمدتر از انرژی است زیرا از مکانیزم اجماع اثبات سهام استفاده می کند که در آن دارندگان ارز توکن های خود را برای تأیید تراکنش ها با شبکه به اشتراک می گذارند. کاردانو ادعا می کند که شبکه ارزهای دیجیتال تنها 6 گیگاوات ساعت برق در سال مصرف می کند. از طرفی مصرف برق هر تراکنش کاردانو در حال حاضر حدود 548 وات در ساعت است. رقمی که با توجه به بیش از 4000 نود این شبکه مناسب تلقی می شود و کاردانو را در زمره ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست قرار می دهد. این آمار، کاردانو را به شبکه ای سریع، مقیاس پذیری، امن و مناسب برای توسعه انواع پروژه های رمزنگاری تبدیل کرده است.

ترون

ترون تنها 162,867 کیلووات ساعت برق در سال مصرف می کند که آن را به یکی از ارزهای دیجیتال دوستدار محیط تبدیل می کند. یک خانوار آمریکایی به طور متوسط ​​از 10,600 کیلووات ساعت در سال استفاده می کند. بنابراین، TRON که امروزه بیش از 135 میلیون حساب کاربری دارد، شبکه جهانی خود را تقریباً با مقدار انرژی مصرف شده توسط 15 خانوار آمریکایی در سال تامین می کند. انتشار کربن شبکه های PoS مانند Tron بسیار کم است. شبکه TRON تقریباً 69.47 تن کربن در سال منتشر می کند. این مقدار کربن معادل تقریباً ۱۱ پرواز ۱۱ ساعته رفت و برگشت از سانفرانسیسکو به مونیخ است. بنابراین، انتشار کربن سالانه TRON در سطح بسیار پایینی قرار دارد. حتی در مقایسه با سایر شبکه های PoS  به عنوان مثال، انتشار کربن شبکه Solana (SOL) تقریباً 13 برابر ترون است.

تزوس

مصرف انرژی بالقوه بلاک چین های اثبات سهام و ردپای کربن آنها به هیچ وجه یکسان نیست. تزوس به عنوان یک بلاک چین پیشگام اثبات سهام، حتی در مقایسه با سایر بلاک چین های اثبات سهام، بسیار کارآمد در مصرف انرژی است. به این ترتیب، ردپای کربن سالانه تزوس برابر با ردپای کربن 17 انسان است. ردپای کربن کم ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست مانند تزوس به این معنی است که توسعه دهندگان می توانند نوآوری های خود را بدون به خطر انداختن پایداری ایجاد کنند. بهره وری انرژی تزوس هرگز تصادفی نیست، بلکه از دل یک طراحی پیچیده ناشی می شود. بهره وری انرژی بر اساس هر تراکنش در بلاک چین تزوس حداقل 70 درصد افزایش یافته است. به عنوان مثال، برآورد نیاز برق تزوس در سال 2021 نسبت به سال 2020 تقریباً 30 درصد در هر تراکنش کاهش یافته است. نسبت مصرف انرژی سالانه شبکه تزوس 0.001 تراوات ساعت برآورد شده است.

استلار

Stellar هیچ هزینه ای از کاربران خود دریافت نمی کند و امکان تراکنش های مرزی سریعتر، آسانتر و مقرون به صرفه تر را فراهم می کند؛ این شبکه نیز جایگزین جدی برای پی پال محسوب می شود. توکن آن، به نام Lumens، برای تسهیل تراکنش‌ها در دفتر کل توزیع شده مبتنی بر بلاک چین با کارمزدهایی به اندازه کسری از سنت استفاده می‌شود. ویژگی خاص شبکه استلار در بین ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست، پروتکل اجماع آن است. این پروتکل منبع باز اختصاصی که به اختصار SCP نامیده می شود، با احراز هویت تراکنش ها کار می کند. این بدان معناست که تراکنش ها از طریق مجموعه ای از گره های قابل اعتماد تایید می شوند و نه از طریق کل شبکه. چرخه احراز هویت بسیار کوتاه، سریع، کم مصرف و کم هزینه است. الگوریتم پشت SCP یک توافق بیزانسی فدرال است. از نظر مصرف انرژی، این الگوریتم جایگزین مناسبی برای الگوریتم های سنتی مبتنی بر استخراج است.

از سوی دیگر، Stellar قبلا توکن های XLM را استخراج کرده است. به این ترتیب هرگونه آسیب زیست محیطی ناشی از استخراج منتفی است. استلار توسط یک سازمان غیرانتفاعی به نام بنیاد توسعه اداره می شود. هزینه های عملیاتی آن نیز از طریق کمک های مردمی تامین می شود. سیاست های این شبکه با تسهیل پرداخت های مرزی و کم هزینه با مصرف بهینه انرژی، جدیت آن را نشان می دهد. در حال حاضر مصرف انرژی سالانه استلار کمتر از 0.5 گیگاوات ساعت است و مصرف انرژی آن در هر تراکنش حدود 0.22 وات ساعت برآورد شده است.

سولانا

سولانا یکی از قدیمی‌ترین و بزرگترین ارزهای دیجیتال دوستدار محیط‌زیست است که توکن بومی آن دارای نماد SOL است. این بلاک چین لایه 1 از مکانیسم اجماع خاص خود به نام اثبات تاریخ یا PoH استفاده می کند. مکانیزمی الهام گرفته از PoS اما در عمل کاملاً متفاوت و مستقل از آن است. مهمترین ویژگی مکانیزم PoH راندمان انرژی بسیار بالای آن است. این مزیت با تأیید توالی تراکنش ها بدون نیاز به ارتباط رفت و برگشت مورد نیاز در مکانیسم های دیگر به دست می آید. از سوی دیگر، تراکنش ها در بازه های زمانی از پیش تعیین شده خود گروه بندی می شوند. به این ترتیب، نیاز به کار همزمان تمام گره‌های اعتبارسنجی برای تأیید آنها از بین می‌رود.

مکانیسم PoH به SOL و دیگر توکن ‌های ساخته شده بر روی سولانا اجازه می‌دهد به دلیل کمترین مصرف انرژی در صدر بهترین ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست قرار گیرند. طبق گزارش Indianexpress، تا سپتامبر 2024، مصرف برق سالانه این بلاک چین تقریباً 3186 گیگاوات در ساعت است. رقمی که با توجه به بیش از 4000 گره در این شبکه، خوب در نظر گرفته می شود. سولانا ادعا می کند که مصرف انرژی هر تراکنش کمتر از جستجوی گوگل و حدود 0.51 وات ساعت است.

الگورند

الگورند در اواخر سال 2019 راه اندازی شد و یکی از ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست نسبتا قدیمی محسوب می شود. ظرفیت پردازش تراکنش این شبکه در حال حاضر حدود 10 هزار TPS است. الگورند از مکانیزم اثبات سهام خالص یا PPoS استفاده می کند و مانند اتریوم بر یک قرارداد هوشمند متکی است. اثبات خالص سهام به این معنی است که همه گره های اعتبار سنجی برای یکدیگر شناخته شده هستند. آنها باید هر بار برای ایجاد هر بلوک جدید توافق کنند. ورود یک گره جدید به شبکه نیز به سهم آن در سیستم بستگی دارد.

سرعت تراکنش بالا، کارمزد پایین و مقیاس پذیری خوب به این معنی است که الگورند نسبت به بیت کوین و اتریوم انرژی بسیار کمتری مصرف می کند. فرآیند تولید بلاک در این بلاک چین بدون ماینینگ انجام می شود. الگورند همچنین پیشرو در شفافیت و ردیابی کربن در میان ارزهای دیجیتال دوستدار محیط زیست است. در 22 آوریل 2021، بلاک چین اعلام کرد که به لطف مشارکت خود با ClimateTrade، عملکردی فاقد از تولید کربن دارد.