ابرز التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين وكيف يمكن تجنبها

تُعد التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين من الموضوعات الحيوية التي تثير قلقًا متزايدًا في العالم اليوم. يعتمد هذا النشاط على استهلاك كبير للطاقة، مما يسهم في زيادة الانبعاثات الكربونية ويؤثر سلبًا على البيئة. تُظهر الدراسات أن عمليات التعدين تؤدي إلى استنفاد الموارد الطبيعية وتدمير المواطن البيئية، مما يستدعي التفكير الجاد في العواقب البيئية المترتبة على توسع هذا القطاع.

وضمن هذا السياق، سنتعرف في مقالنا على أبرز التأثيرات البيئية الناتجة من عملية تعدين البيتكوين. كما سنتطرق على بعض الحلول المقترحة والقرارات التي اتخذت من قبل الدول الرائدة في هذه الصناعة لتخفيف هذه التأثيرات.

أبرز التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين

تُعتبر التأثيرات البيئية لعملية تعدين البيتكوين موضوعًا متصاعد الأهمية في النقاشات حول الاستدامة والطاقة. مع تزايد الشعبية والاستخدام الواسع للعملات الرقمية، يبرز القلق بشأن كيفية تأثير عمليات التعدين على البيئة. إليك أبرز التأثيرات البيئية المرتبطة بتعدين البيتكوين:

• انبعاثات الميثان.
• النفايات الالكترونية.
• البصمة المائية.
• استهلاك عملية التعدين كمية كبيرة من الكهرباء.

اطلع على: ماهو تعدين البيتكوين Bitcoin.

وفيما يلي شرح مفصل حول هذه التأثيرات بالتفصيل:

انبعاثات الميثان

تتجلى أبرز التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين في انبعاثات الميثان الناتجة عن العمليات المرتبطة بالتعدين. يتم تعدين البيتكوين أحيانًا باستخدام الكهرباء المولدة من احتراق الغاز البترولي المصاحب (APG)، وهو منتج ثانوي غني بالميثان يتم إنتاجه خلال حفر النفط الخام. وغالبًا ما يتم إحراق هذا الغاز أو إطلاقه في الغلاف الجوي. يعتبر الميثان غازًا دفيئًا قويًا، حيث تتراوح قدرته على الاحتباس الحراري العالمي بين 28 إلى 36 مرة أكبر من ثاني أكسيد الكربون.

على الرغم من أن استخدام مولدات APG يمكن أن يقلل من كمية الميثان المنبعثة عن طريق تحويل المزيد منه إلى ثاني أكسيد الكربون، إلا أن هذه الممارسة لا تزال تضر بالبيئة. في المناطق التي يُحظر فيها الإحراق، ساعدت هذه الطريقة في تشغيل المزيد من حفارات النفط من خلال تعويض التكاليف وتأخير التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري.

النفايات الالكترونية

يتم تعدين البيتكوين عادةً باستخدام أجهزة حاسوبية متخصصة تُعرف باسم الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيق (ASIC)، التي لا تُستخدم لأغراض أخرى بخلاف تعدين البيتكوين. مع الزيادة المستمرة في معدل تجزئة شبكة البيتكوين، قدرت إحدى الدراسات التي أُجريت في عام 2021 أن متوسط عمر أجهزة التعدين يبلغ حوالي 1.3 عامًا، وبعد هذه الفترة تصبح غير مربحة ويجب استبدالها، مما يؤدي إلى توليد كميات كبيرة من الهدر الإلكتروني.

تقدّر تلك الدراسة أن النفايات الإلكترونية الناتجة عن تعدين البيتكوين تتجاوز 30,000 طن سنويًا، وهو ما يمثل حجم نفايات معدات تكنولوجيا المعلومات الصغيرة التي تنتجها هولندا. كما تشير الدراسة إلى أن كل معاملة بيتكوين تُنتج حوالي 272 جرامًا (9.6 أونصة) من النفايات الإلكترونية. ومع ذلك، انتقدت دراسة منهجية أُجريت في عام 2024 هذا التقدير، حيث جادلت، استنادًا إلى بيانات مبيعات السوق وبيانات الاكتتاب العام الأولي، بأن العمر الفعلي لأجهزة تعدين البيتكوين قد يكون أقرب إلى 4-5 سنوات، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى إعادة تقييم التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين المرتبطة بالعمر الفعلي لأجهزة التعدين.

البصمة المائية

تتجلى أيضًا التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين على البصة المائية. ووفقًا لإحدى الدراسات التي نُشرت في عام 2023، بلغ حجم البصمة المائية لتعدين البيتكوين حوالي 1600 جيجا لتر (5.7 × 10^10 قدم مكعب) في عام 2021. يعود ذلك إلى الاستهلاك المباشر للمياه في مواقع التعدين، بالإضافة إلى الاستهلاك غير المباشر الناتج عن توليد الكهرباء اللازمة للعملية. يلاحظ المؤلف في هذا التعليق أن هذه البصمة المائية يمكن تقليلها بشكل كبير من خلال استخدام تقنيات التبريد بالغمر، بالإضافة إلى اعتماد مصادر الطاقة التي لا تتطلب المياه العذبة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وكذلك استخدام توليد الطاقة الحرارية الكهربائية مع أنظمة التبريد الجاف.

اقرأ أيضًا: حلول الطاقة البديلة في سوريا في ظل انقطاع التيار الكهربائي.

استهلاك عملية التعدين لكمية كبيرة من الكهرباء

تعتبر عملية تعدين البيتكوين عملية تتطلب استهلاكًا كثيفًا للطاقة الكهربائية، حيث يعتمد عمال المناجم على برامج مخصصة للتنافس فيما بينهم بهدف أن يكونوا أول من يحل الكتلة الحالية التي تستغرق 10 دقائق. وعند نجاحهم في ذلك، يحصلون على مكافأة تتمثل في كمية من البيتكوين. تم الإشارة إلى الانتقال نحو بروتوكول إثبات الحصة، الذي يتميز بكفاءة أعلى في استهلاك الطاقة، كبديل مستدام لمخطط البيتكوين. ويعتبر حلاً محتملاً لأبرز التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين. لكن مع ذلك، يعارض مؤيدو البيتكوين هذا النوع من التغيير، حيث يرون أن إثبات العمل هو الأساس الذي يضمن أمن الشبكة.

يجعل توزيع عمليات تعدين البيتكوين من الصعب على الباحثين تحديد مواقع عمال المناجم واستهلاكهم للطاقة. مما يؤدي إلى صعوبة في تحويل استهلاك الطاقة إلى انبعاثات كربونية. في عام 2022، قدر مركز كامبريدج للتمويل البديل (CCAF) في أحد دراسته أن استهلاك البيتكوين من الطاقة بلغ 95.5 تيراوات في الساعة (344 بيتاجول) سنويًا. وهو ما يعادل 0.4٪ من إجمالي استهلاك الكهرباء عالميًا. مما يضع تعدين البيتكوين في مرتبة توازي استهلاك الكهرباء في بلجيكا وهولندا.

كما قدرت دراسة أخرى نُشرت في عام 2022 أن عملية تعدين البيتكوين أسفرت عن انبعاث نحو 65 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، مما يمثل 0.2٪ من الانبعاثات العالمية، وهو ما يعادل مستوى انبعاثات اليونان. ومع ذلك، انتقدت دراسة منهجية تمت في عام 2024 الأسس التي تم الاعتماد عليها في هذه التقديرات، مشيرة إلى أن المؤلفين استخدموا بيانات قديمة وغير مكتملة.

مزيج الطاقة لتعدين البيتكوين

تمثل التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين تحديًا كبيرًا، حيث يعتمد بشكل كبير على مصادر الطاقة الملوثة. فحتى عام 2021، كانت الصين تمثل المصدر الرئيسي لتعدين البيتكوين، حيث اعتمد عمال المناجم الصينيون على الطاقة الرخيصة المستمدة من الفحم في مناطق مثل شينجيانغ ومنغوليا الداخلية خلال فصول الخريف والشتاء والربيع. وعندما تبدأ الأشهر الأكثر دفئًا بين مايو وأكتوبر، كان هؤلاء العمال ينتقلون إلى مناطق أخرى تتمتع بإمدادات وفيرة من الطاقة الكهرومائية منخفضة التكلفة، مثل سيتشوان ويونان.

بعد الحظر الذي فرضته الصين على تعدين البيتكوين في يونيو 2021، انتقلت عمليات التعدين إلى دول أخرى، حيث أصبح التركيز في أغسطس 2021 على الولايات المتحدة (35٪) وكازاخستان (18٪) وروسيا (11٪). وجدت دراسة نشرت في تقارير علمية أن كل دولار أمريكي من البيتكوين المستخرج تسبب في أضرار مناخية بقيمة 35 سنتًا، مقارنةً بـ 95 سنتًا للفحم و41 للبنزين و4 لتعدين الذهب.

أدى الانتقال من استخدام الفحم في الصين إلى الفحم في كازاخستان إلى زيادة البصمة الكربونية للبيتكوين، نظرًا لأن محطات الفحم الكازاخستانية تستخدم الفحم الصلب، الذي يعتبر الأكثر احتواءً على الكربون. ورغم الحظر، فإن عمليات التعدين السرية بدأت تتزايد مرة أخرى في الصين، حيث وصلت إلى 21٪ من معدل التجزئة العالمي بحلول عام 2022.

اقرأ أيضًا: ماينينغ غريد و سباق تعدين البيتكوين: هل يحمل هذا المشروع ثورة في الأصول الرقمية؟

استدامة مصادر الطاقة وتأثيرها على البيئة

من الممكن تقليل التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين من خلال استخدام مصادر الكهرباء النظيفة فقط. في عام 2023، أفاد جيمي كوتس، محلل تشفير في بلومبرج تيرمينال، بأن مصادر الطاقة المتجددة تمثل حوالي نصف مصادر الطاقة المستخدمة في تعدين البيتكوين عالميًا. بينما قدرت الأبحاث التي أجرتها شركة التكنولوجيا غير الربحية “وات تايم” أن عمال المناجم في الولايات المتحدة استهلكوا 54٪ من الطاقة المولدة من الوقود الأحفوري. وقد اقترح بعض الخبراء والسلطات الحكومية، مثل هيئة الأوراق المالية والأسواق الأوروبية والبنك المركزي الأوروبي، أن استخدام الطاقة المتجددة في التعدين قد يحد من توفر الطاقة النظيفة للسكان بشكل عام.

يزعم ممثلو تعدين البيتكوين أن صناعتهم تخلق فرصًا لشركات الطاقة المتجددة، مما يثير نقاشًا حول إمكانية اعتبار البيتكوين استثمارًا بيئيًا واجتماعيًا وحوكمة. وفقًا لدراسة نشرت عام 2023 من قبل الجمعية الكيميائية الأمريكية، فإن توجيه الفائض من الكهرباء الناتجة عن مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة إلى تعدين البيتكوين يمكن أن يساعد في تقليل فقدان الكهرباء، وتحسين توازن الشبكة الكهربائية، وزيادة ربحية محطات الطاقة المتجددة، مما يسهم في تسريع الانتقال نحو الطاقة المستدامة وتقليل البصمة الكربونية للبيتكوين.

ومع ذلك، تشير دراسة عام 2023 إلى أن تعدين البيتكوين قد يزيد من الانبعاثات الكربونية، بينما يمكن أن يُخفف تأثيره البيئي إذا تم استخدامه كاستجابة للطلب. كما تشير الدراسات الأخرى التي قادها Fengqi You في عامي 2023 و2024 إلى أن تعدين البيتكوين خارج الشبكة يمكن أن يدعم تطوير الطاقة المتجددة ويخفف من تغير المناخ. من الجدير بالذكر أن تعدين البيتكوين قد يساهم أيضًا في إعادة تشغيل محطات الوقود الأحفوري، كما حدث مع محطة Greenidge Generation في نيويورك، التي تم تحويلها لتعدين البيتكوين لتحقيق الدخل من فترات غير الذروة.

كيف يمكن تجنب التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين

لتجنب التأثيرات البيئية السلبية لتعدين البيتكوين، يمكن اتباع عدة استراتيجيات فعالة. وفيما يلي أبرز هذه الاستراتيجيات:

• استخدام مصادر طاقة متجددة: تعتبر الطاقة المتجددة خيارًا مثاليًا للمعدنين. يمكنهم الاستفادة من مصادر طاقة نظيفة مثل الطاقة الشمسية، من خلال تركيب الألواح الشمسية التي تولد طاقاتهم الخاصة، مما يقلل من التكاليف التشغيلية ويساهم في تقليل انبعاثات الكربون. كما يمكن استخدام الطاقة الريحية عبر توربينات الرياح، خاصة في المناطق التي تتوافر فيها رياح قوية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن الاستفادة من محطات الطاقة الكهرومائية في المناطق الجبلية لتوفير مصدر ثابت للطاقة النظيفة.
• تحسين كفاءة استخدام الطاقة: يمكن تحقيق كفاءة أكبر في استخدام الطاقة من خلال اختيار أجهزة تعدين فعالة، مثل أجهزة ASIC miners، التي تستفيد من الطاقة بشكل أفضل مقارنة بالأجهزة القديمة. كما يمكن تحسين تصميم مراكز البيانات بحيث تكون أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، مثل استخدام أنظمة تبريد فعالة. تساهم هذه التحسينات في تقليل استهلاك الطاقة الكلي.
• إعادة تدوير الحرارة: يمكن استغلال الحرارة الناتجة عن أجهزة التعدين بعدة طرق فعالة. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذه الحرارة لتدفئة المنازل أو المرافق الصناعية، مما يساهم في تقليل استهلاك الطاقة. كما يمكن استخدام الحرارة لتسخين المياه، مما يكون مفيدًا للأغراض الزراعية أو الصناعية، وبالتالي تقليل الفاقد من الطاقة.
• تطوير تقنيات تعدين أكثر كفاءة: تتطلب صناعة التعدين دعم الأبحاث في تطوير تقنيات جديدة تتطلب طاقة أقل أو تستخدم مصادر طاقة أكثر استدامة. يمكن العمل على تطوير خوارزميات تعدين جديدة، مثل خوارزميات إثبات الحصة Proof of Stake، التي تعتبر بديلًا أقل استهلاكًا للطاقة مقارنةً بنموذج إثبات العمل Proof of Work.

الاستجابات التنظيمية لتخفيف التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين

نتيجة التأثيرات الملحوظة لعملية تعدين البيتكوين على البيئة، قامت بعض الدول الرائدة في التعدين بأخد بعض القرارات استجابةً لتخفيف هذه التأثيرات. ومن أبرز القرارات المتخذة:

• في عام 2021، قررت الصين حظر تعدين البيتكوين، وكان هذا القرار مدفوعًا جزئيًا بدور هذا النشاط في تعدين الفحم غير القانوني بالإضافة إلى المخاوف البيئية المرتبطة به.
• في سبتمبر 2022، أشار مكتب سياسة العلوم والتكنولوجيا في الولايات المتحدة إلى أهمية زيادة الشفافية فيما يتعلق باستخدام الكهرباء وانبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري والنفايات الإلكترونية الناتجة عن تعدين العملات المشفرة.
• وفي نوفمبر من نفس العام، أكدت وكالة حماية البيئة الأمريكية على ضرورة العمل لمواجهة التأثيرات المناخية الناجمة عن تعدين العملات الرقمية.
• على صعيد الولايات المتحدة، قامت ولاية نيويورك بفرض حظر مؤقت لمدة عامين على إنشاء مصانع جديدة لتعدين الوقود الأحفوري، مشيرة إلى القلق البيئي. في المقابل، تشجع ولايات مثل أيوا وكنتاكي ومونتانا وبنسلفانيا ورود آيلاند وتكساس ووايومنغ على تعدين البيتكوين من خلال تقديم إعفاءات ضريبية. تهدف الحوافز المقدمة في ولاية تكساس إلى تقليل انبعاثات الميثان الناتجة عن الغاز المشتعل من خلال استخدام تعدين البيتكوين.
• في يناير 2024، أطلقت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية مسحًا إلزاميًا حول استخدام الطاقة في تعدين العملات المشفرة، لكنها أوقفت هذا المسح بعد شهر واحد فقط، حيث نجح عمال المناجم في الطعن في القرار أمام محكمة مقاطعة الولايات المتحدة للمنطقة الغربية من تكساس.
• أما في كندا، فقد أدى الطلب المرتفع من صناعة تعدين البيتكوين والقلق بشأن إمكانية تحسين استخدام الكهرباء المتجددة إلى توقف مقاطعتين، مانيتوبا وكولومبيا البريطانية، عن قبول الاتصالات الجديدة لمرافق تعدين البيتكوين المرتبطة بشبكة الطاقة الكهرومائية، وذلك في أواخر عام 2022 ولمدة 18 شهرًا. في الوقت نفسه، قامت شركة هيدرو كيبيك بزيادة الأسعار ووضعت حدًا أقصى لاستخدام الكهرباء من قبل عمال مناجم البيتكوين.
• وفي أكتوبر 2022، نتيجة لأزمة الطاقة العالمية، طالبت المفوضية الأوروبية الدول الأعضاء بخفض استهلاك الكهرباء لمعدني الأصول المشفرة، كما دعت إلى إنهاء الإعفاءات الضريبية والحوافز الأخرى التي تعود بالنفع عليهم.

في ختام الحديث عن التأثيرات البيئية لتعدين البيتكوين، يتضح أن هذا النشاط يحمل تبعات كبيرة على البيئة تتطلب اهتمامًا عاجلاً. مع تزايد الاعتماد على العملات الرقمية، يصبح من الضروري أن ندرك الآثار السلبية المرتبطة بتعدين البيتكوين ونسعى نحو حلول تعمل على تقليل هذه الأضرار. إن التعاون بين المطورين، الحكومات، والمجتمعات المحلية يمكن أن يسهم في تحقيق توازن بين الابتكار التكنولوجي والحفاظ على البيئة، مما يضمن مستقبلًا أكثر استدامة للأجيال القادمة.