加密貨幣與環境保護的兩難：區塊鏈浪潮 VS. ESG 永續發展
2021 年可以說是加密貨幣產業大幅成長的一年，然而這種新興資產除了為社會帶來許多便利性，也同時衍伸出一些社會問題。加密貨幣提供了不一樣的金融服務，但也同時有許多人使用加密貨幣進行非法行為，例如：駭客竊盜、洗錢交易。
由於加密貨幣產業的迅速發展，各國政府也無法及時提出相關的治理與監管法案，也因此造就加密貨幣看似無法可管的說法。除了金融層面的負面問題，加密貨幣對於環境造成的傷害也是大家常在談論的議題，尤其是比特幣；許多研究報告指出比特幣挖礦的用電超過某些國家一整年的用電量，這也是加密貨幣或比特幣最為人詬病的主要原因。
這篇文章將會探討 ESG 與加密貨幣的相關性，幫助大家了解加密貨幣為什麼需要消耗大量能源？此篇文章將會分為以下幾個部分：
- 什麼是 ESG?
- 加密貨幣的產出方式
- 大眾對比特幣不環保的批評
- 在區塊鏈浪潮下的反思
- 下一步該怎麼做？
什麼是 ESG?
最近這幾年很常在新聞看到 ESG 相關的報導，也漸漸地有許多公司開始注重 ESG 的發展，那 ESG 究竟是什麼？ ESG 是三個英文字的開頭字母，分別是：環境 （Environment） 、社會 （Social） 和治理 （Governance）。
Environment — 涵蓋氣候風險、天然資源稀缺、污染及廢棄物等主題，也包含了任何環境保護相關的投資機會。Social— 包含資訊安全、社會安全、勞工權益等議題。Governance — 包含公司內部控管、資訊透明與企業道德等議題。聯合國全球契約（UN Global Compact）於 2004 年第一次提出了 ESG 這個概念，並在 2008 年金融海嘯後開始獲得關注。
ESG 原本被視為評估企業價值的一項指標，並歸類為非會計的資訊，因為它反映了傳統上未揭露於報告的資訊，對於評估價值產生了極大的重要性。隨著 ESG 議題逐漸被人們重視，也開始有許多人從 ESG 的角度來批判加密貨幣，尤其在環境保護 “E” 這個議題被放大檢視，因此這篇文章將把重點放在加密貨幣對環境所造成的影響。
加密貨幣的產出方式
什麼是挖礦？為什麼需要電力？
在眾多加密貨幣種類之中，比特幣是其中最常被批判的一種貨幣，因為維護比特幣這條鏈需要使用大量的電力。而如此耗費能源的原因正是因為產生比特幣的方式與其他加密貨幣並不相同。目前市場上的加密貨幣普遍都是由工作量證明（PoW） 與權益證明（PoS） 這兩種共識機制來維護區塊鏈並產出加密貨幣。
工作量證明（PoW）
工作量證明（PoW）是區塊鏈最早的共識機制，這種機制毋須銀行等中心化機構即可驗證交易。其背後的運作模式是運用電腦的算力去解一道題目，參與解題的人就被稱為礦工；第一個解出問題的礦工就能得到出塊權，並得到出塊獎勵和區塊內交易的手續費。只要礦工的算力愈高，就愈容易得到出塊權，而所有的礦工在同時解題時會消耗大量的能源，導致這個機制較不環保，且隨著比特幣的發行速度減低，挖礦的難度也隨之提高，使用的電力也越來越多。目前使用 PoW 的鏈有比特幣、以太坊、萊特幣。
總結來說，工作量證明（PoW） 需耗用大量的電力，而目前主流的比特幣與以太幣都是採用工作量證明的共識機制。
大眾對比特幣不環保的批評
因為比特幣是目前最常被拿來與環保議題相互討論的加密貨幣，以下的數據與資料都會以比特幣為例。
目前最常抨擊比特幣的觀點有以下兩個：
- 比特幣挖礦需要耗費許多能源。
- 比特幣礦工所使用的電能都是不乾淨的電（靠燃煤、天然氣）。
能源消耗相關數據
根據劍橋大學提供的資料顯示，比特幣挖礦的用電量大約佔全球用電量的 0.56%，這個用電量甚至比荷蘭、挪威與瑞典等歐洲國家還高。然而，相比中國、美國和印度等高人口國家，比特幣的用電量還是相對微不足道。
如果想要研究比特幣挖礦使用的電力都是如何產生的，可以先從什麼國家的比特幣算力最多來看。從圖 1 我們可以發現，2021 年 5 月以前，大部分的比特幣都是在中國產出的。圖 2 我們可以更仔細地看到中國大約 75% 的算力集中在四川、新疆以及雲南省。許多人可能認為在中國挖礦所消耗的電力是由「不乾淨的能源」所提供。然而事實上，根據加密貨幣分析公司 CoinShares 的一項研究估計（圖 3），2019 年至少 74% 的比特幣全球能源消耗來自可再生能源，其中大部分是便宜的中國水電，可見再生能源已經在加密挖礦中發揮了重要作用。
再者，中國的礦工實際上會隨著季節變動而選擇在不同地區挖礦。由圖 2 可以發現 4 月到 9 月四川省和雲南省的算力佔比明顯增多，這正是因為此時是雨季，大量的降水會讓水力發電的效能變得更穩定，價格也便宜。而在乾季時，礦工們則會轉移到新疆地區進行挖礦，而新疆主要的發電來源則是火力發電。且自從中國在 2021 年提出禁止加密貨幣挖礦的禁令後，這些比特幣礦工隨即遷移到了美國、哈薩克以及加拿大等國家來進行挖礦。
2020 年 8 月，美國占全球比特幣開採量的 5%。 一年後，這一數字上升到 35%。 不幸的是，在美國與哈薩克挖礦所消耗的電力大多來自於天然氣、煤炭與石油。圖 4 可以發現全球礦工使用水力發電的用電量隨著乾季的到來與中國禁令釋出之後有變少的趨勢；截至 2021 年底，全球大約 60% 的比特幣挖礦能源是透過燃燒煤炭與天然氣。
雖然目前比特幣挖礦使用的電還不完全是再生能源，但在美國已經有許多公司或機構開始使用再生能源來進行挖礦。挖礦產業需要便宜且穩定的電力來源，而再生能源通常是便宜電力的選項之一。此外，挖礦產業有很高的移動性，不需要辦公室、不需要大量員工，只需要電力與硬體設備就可以開始挖礦。因此我們看到在中國挖礦禁令公布以前，大部分的礦工都集中在中國的二、三線城市，甚至是更偏遠的地方。座落在這些偏遠地區主要的原因除了土地成本較低之外，另一個正是因為電力便宜，而來源多是水力發電。
水力發電因為運送到城市地區所需的成本較高，因此在價格面相比非再生能源並沒有佔據多少優勢。但中國礦工因為將礦池遷移到水力發電廠的周邊地區，除了能享受到便宜的電費，甚至也能使運送過程損失的電量得到最好的利用。據研究統計，有一大部分的水發電能源是被浪費掉的。比特幣挖一年需耗約 41 Twh 的電，但光雲南的水力發電一年就浪費 30 Twh。
然而就算比特幣使用的是乾淨能源來挖礦，但這不影響挖礦需耗費大量能源的這個事實。許多人談論到若將寶貴的再生能源用於為國民經濟提供就業機會或其他能使國家經濟更好的產業，而不是挖礦，是否會為社會帶來更多福祉？2021 年，中國政府禁止了所有與加密貨幣相關的活動，部分原因是其巨大的能源消耗。與此同時，瑞典呼籲歐盟禁止加密挖礦，認為它會佔用可用於其他部門脫碳的可再生能源，從而危及氣候目標。
在區塊鏈浪潮下的反思
所以這又回到了大眾怎麼看待加密貨幣產業的論調上。
比特幣真的在 ‘浪費’ 能源嗎？
什麼是浪費？生活中許多電器都需要消耗能源，我們需要路燈來照亮前方的道路，我們需要電暖器來幫助人類度過寒冷的冬天，但我們很少會聽到人們說建設路燈或使用電暖器是在浪費能源。比特幣是否真的浪費能源似乎必須建立在人們認為「比特幣實質提供了什麼服務」，並「有多少人需要這個服務」的論調上來探討。若比特幣出現的目的是在於完善全球金融系統運作、是一個價值儲存的貨幣（類似黃金），是提供全世界某些無法擁有銀行帳戶的族群一個轉移資產的管道，那我們還會認為比特幣的存在是浪費能源嗎？
傳統金融產業的能源問題
我們也可以嘗試著從另一個角度來看傳統金融的能源消耗問題。傳統的法幣製作其實也消耗不少的資源，根據 FED 的資料顯示，五塊與十塊美元紙鈔的平均使用期間是五年，而製作紙鈔除了需消耗能源，也需要水、棉花、紙漿與金屬等原物料。此外，也有研究報告指出，比特幣一年所耗費的電量保守估計大約是傳統銀行的 25%，而且傳統銀行不能像比特幣礦工一樣搬遷到能源便宜且穩定的地區，而銀行所在的地區通常是使用燃煤所產生的電。
因此是否耗能的論調好像又回到你有多重視這個產業。根據世界銀行的統計資料顯示，全球目前大約有十七億的人還沒有銀行帳戶，無論是什麼原因，這意味著他們沒有辦法使用任何的金融服務，例如：提款和轉帳。假設加密貨幣與區塊鏈技術真的能提供金融服務給這些沒有銀行帳戶的人，或許大眾就不會放大檢視比特幣挖挖礦所耗費的能源議題。
下一步該怎麼做？
加密貨幣對於環境造成的傷害逐漸成為大家關注的議題，尤其使用工作量證明（PoW）所產生的加密貨幣（例如比特幣）需要花費大量的電力挖礦更被大眾放大檢視。在這篇文章中，我們從不同的角度來切入並探討這個議題；而或許這個問題的解套方式就是藉由權益證明（PoS）來取代工作量證明（PoW）的挖礦方式。若無法使用權益證明的共識機制，透過加速使用「乾淨能源」來進行挖礦也能減少對於環境的傷害。
