比特币使用了多少能量？
根据剑桥大学“第三次全球密码资产基准研究”的数据，我们可以计算出，在2021年6月中国禁止比特币挖矿和7月中国挖矿外流之前，比特币网络的碳强度约为每千瓦时420克二氧化碳。
如下图所示，剑桥研究报告(第27页)中的图17显示了全世界矿工的规范能量。
除中国外，比特币挖矿委员会(BMC)(下)的最新数据显示，超过三分之二的成员(占网络哈希率的近三分之一)使用低排放能源，而全球比特币挖矿公司目前估计其56%的能源需求来自可持续能源(太阳能、风能、水电、核地热能和其他“可再生能源”)。
根据加州大学伯克利分校开发的ccn模型，我们可以计算出一个比较新的全球矿业概况和碳强度数据，即每千瓦时280克二氧化碳。
(白泽注:CCN模型的使用主要取决于能源结构、工业部门、设施数量、从业人数、年收入、设施面积等因素。)
根据假设的发电结构和下图IPCC碳强度数据的第50百分位，我们可以得出比特币碳强度急剧下降的结论。这是将大部分网络从煤炭转移到天然气的结果，这将比特币的碳强度降低了三分之一。
可以看出，自从中国禁止比特币挖矿，矿工外流之后，比特币的碳强度降低了三分之一，从419降低到280，主要原因是从煤炭转向更清洁的天然气。比特币与全球一次能源生产的对比显示，比特币的碳强度不到一半，比世界电网低40%以上。
所以现在我们知道比特币的碳强度是每千瓦时280克二氧化碳(或者每太瓦时28万吨二氧化碳)，当比特币一年使用79太瓦时，我们可以很快得到每年221万吨二氧化碳的排放量。
比特币与建筑业相比的能源使用情况联合国全球建筑与施工联盟(ABC)在其年度《全球建筑与施工报告》中提供了建筑与施工领域的详细数据。下图来自2020年的报告，基于国际能源协会(IEA)世界能源统计与平衡数据库和能源技术展望的数据。
能源技术展望报告指出“2019年全球一次能源消费将达到144亿吨油当量(mtoe)”，330亿吨温室气体(GHG)与化石燃料有关。由于全球疫情，预计2020年2019年全球燃料能源发电量将降至30.6 GT。非化石燃料能源生产也会产生温室气体。2019年，全球二氧化碳排放总量将达到36440吨。
【白泽注:油当量是根据标准油的热值计算的各种能量数量的换算指数；千兆吨(GT)是重量单位，1gt=1千兆吨=(10)吨的9次方]
保守地说，保守地说，我假设联合国采用了国际能源机构330亿吨的数字。为此，38%的排放量相当于12540吨二氧化碳。联合国全球建筑施工联盟(Global ABC)；指出“全球建筑运行的最终能耗约为130 EJ(能量单位:艾焦)。比特币与交通能源使用根据国际能源署(IEA)提供的交通能源消耗详细数据，以下是交通行业的排放数据，单位为MT CO2(MT:ton，CO2:CO2)，行业规模以百分比显示在以下括号中:
公路客运车辆(含客车):3643辆(45%)公路货运车辆:2406辆(29.7%)货运:858辆(10.6%)航空空:937辆(11.6%)铁路:78辆(1.0%)其他:174辆(。
EIA还在其《国际能源展望2016》第131页提供了一些行业信息，表明能源消耗和排放的百分比非常相似。例如，道路车辆占交通能耗的46%，排放量的45%。航空空运输占能源消耗的12%，占排放的11.6%。
利用上述比例，以及2020年该行业的总能耗为118 tetrabtu，即34582 TWH，我们得到如下结果:
小型客车:15424 TWh(44.6%)空运输:4046 TWh (11.7%)客车:1321 TWh (3.8%)其他运输:859 TWh (2.5%)公路货运车辆(重型车辆和其他货车):8059 TWH(23.3%)海运:4063 TWh (11.7%)铁路。
比特币与医疗保健中的能源使用，2020年9月发表在《欧洲公共卫生杂志》上的一篇被广泛引用的文章《健康的气候足迹:贡献与行动机会》(The Climate Footprint of Health:Contribution and。卫生部门的行动机会)显示，在全球范围内，医疗的气候足迹相当于全球净收入的4.4%。排放量是基于包括美国、欧盟和中国在内的43个国家的详细数据，这些国家占医疗保健总足迹的一半以上。当然，4.4%这个数字是一个平均值。《柳叶刀》博士根据数据分析指出，医疗仅占英国排放量的3%，但美国占10%，澳大利亚占7%。
然而，全球排放量的4.4%并不一定相当于全球能源使用量的4.4%。正如我们刚刚从建筑行业和建筑行业(35%的能源和38%的排放，主要是由于钢铁和水泥的高强度生产)和交通行业(28%的能源和22%的排放，主要是由于车辆)看到的，船舶和飞机中液体燃料的碳强度远远低于化石燃料(发电)。
一项研究得出结论，医疗设施(医院、全科医生诊所等。)在美国每年消耗210 TWh的能源，占美国商业建筑总能耗的10.3%。lancet博士的另一篇论文，这次是关于英国国民医疗服务体系(NHS)的，显示建筑物的能源排放仅占医疗保健系统总排放的10.1%，如下图9所示。供应链和委托服务占66%；个人、车队、商务旅行占13.6%；剩下的10.3%来自麻醉气体、水和废物。这和国际数据没什么区别，国际数据显示供应链占了71%的排放。
但这仍然没有给出我们想要的答案:医疗需要消耗多少能量？我们已经知道，交通和热能的“碳强度”远低于化石燃料产生的电能(约250g CO2/kWh和500g CO2/kWh至1000g CO2/kWh)。因此，我假设所有非旅游相关项目的全球平均电网为487 g CO2/kWh，交通相关项目为250 g CO2/kWh。当我们这样做时，基于1603公吨二氧化碳排放量，我们得到了3,716 TWh的总能量(即全球364.4公吨二氧化碳排放量的4.4%)，平均碳强度为431克二氧化碳/千瓦时。该图显示，就能源使用而言，医疗保健比用于运输和航运的液体燃料更依赖于电网。相比之下，比特币只使用了这部分能量的2.1%，只排放了1.4%的二氧化碳，碳强度降低了35%以上。
与银行业、黄金开采和军事工业的比较金融、保险和银行业
它还依靠加州大学(伯克利分校)开发的ccn模型来计算银行业的碳排放总量。金融业每年排放13.68亿吨二氧化碳。虽然它没有明确提供能源使用数据，但它提供了一个很好的排放源分类。假设80%的排放来自运输，20%用于设施和采购。使用我们之前为医疗保健所做的相同方法，我们将假设旅行的碳强度为每千瓦时250克二氧化碳，采购和设施的碳强度为每千瓦时487克二氧化碳。
产生的能量分解如下:
交通:4377 TWh (88.6%)设施:309 TWh (6.3%)购买:253 TWh (5.1%)总能耗:4939 TWh比特币:79 TWH，占金融保险业1.6%。总排放量:1368 mtco2比特币:2210万吨二氧化碳，占金融业。
2020年开采黄金约3500吨，回收黄金1300吨。据《黄金》杂志的分析师称。每开采一公斤黄金将产生20吨二氧化碳，消耗48.6兆瓦时的能源。然而，由于数据的限制，他们忽略了进一步提炼黄金所需的能量。Deabar大学的一项新研究显示，这一数字应该接近35吨二氧化碳首饰，约占全球黄金需求的50%。假设提炼用电类似回收；因此，珠宝中每克黄金的开采和提炼总共需要79.9 MWh。回收每公斤黄金会产生37吨二氧化碳，消耗31.3兆瓦时的能源。如果使用德宝研究的数据，以1750吨珠宝计算，2020年黄金开采业的总能耗将达到265 TWh，产生145吨二氧化碳。
比特币:二氧化碳排放量2210万吨，占黄金开采的15%。
军工企业
根据沃森国际公共事务研究所公布的五角大楼燃料消耗、气候变化和战争成本，我们可以
可以看出，全球军工综合体约占全球温室气体排放量的5%，即每年约2500公吨二氧化碳。同样，我们面临着排放和能源问题，但幸运的是，我们的数据足够透明，可以做出有效的估计。我们知道，燃料消耗占能源消耗的11%，设施占6%，最后83%来自近2万亿美元的军工产业。我们甚至知道，美国国防部排放的57Mt二氧化碳来自207.45TWh的能源消耗，即每千瓦时约270克二氧化碳的碳强度——主要由燃料使用而非电力驱动。
与主要由人力和旅游业驱动的金融部门相比，工业和制造业更多地由采购和设施驱动。交通运输占金融业能源使用的80%。在制造业，这个比例接近25%。因此，我们有以下几点:
军用燃料/运输用途:275公吨二氧化碳、1100太瓦时军用设施:150公吨二氧化碳、2308太瓦时军用燃料/运输用途:525公吨二氧化碳、2100太瓦时军用设施和采购用途:1550公吨二氧化碳、3183太瓦时总能耗:6691太瓦时比特币:79太瓦时，占军工综合体总排放量的1.18%:2200
写在最后
主要结论应该是比特币的能源使用在全球范围内是一个舍入误差。从碳强度来看，每千瓦的排放量远低于金融、建筑、医疗、工业或军事。一些分析师预测，比特币的碳强度将从今天的每千瓦时280克二氧化碳增加到2026年的约100克，2031年为零。或许最终，比特币的能耗问题会消失。
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