ผลกระทบสิ่งแวดล้อมของ Proof of Work (PoW) ในเทคโนโลยีบล็อกเชน

เทคโนโลยีบล็อกเชนได้ปฏิวัติวิธีที่เราเข้าใจเกี่ยวกับธุรกรรมดิจิทัล การกระจายอำนาจ และความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม กลไกการลงคะแนนเสียงพื้นฐานที่เรียกว่า Proof of Work (PoW) ซึ่งใช้ในการรักษาความปลอดภัยของสกุลเงินดิจิทัลชั้นนำอย่าง Bitcoin และ Ethereum ก็สร้างความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญ การเข้าใจประเด็นเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ใช้งาน นักลงทุน ผู้กำกับดูแล และนักพัฒนาที่มุ่งมั่นในนวัตกรรมที่ยั่งยืน

Proof of Work คืออะไรและทำงานอย่างไร?

Proof of Work เป็นอัลกอริธึมการลงคะแนนเสียงแบบสมาคมที่ช่วยให้เครือข่ายบล็อกเชนสามารถตรวจสอบธุรกรรมได้โดยไม่ต้องมีหน่วยงานกลาง ผู้ขุดจะแข่งขันกันแก้ปริศนาเลขคณิตซับซ้อนโดยใช้พลังการประมวลผล; คนแรกที่หาวิธีแก้ไขได้จะได้รับสิทธิ์เพิ่มบล็อกใหม่เข้าสู่บล็อกเชนและได้รับรางวัลเป็นคริปโตเคอร์เรนซี กระบวนการนี้ช่วยรักษาความปลอดภัยของเครือข่ายผ่านความยากในการคำนวณ แต่ก็มีต้นทุนด้านพลังงานสูง

กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์เฉพาะทาง เช่น Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) และ Graphics Processing Units (GPUs) ซึ่งทำการคำนวณเป็นล้านๆ ครั้งต่อวินาที แต่ใช้ไฟฟ้าในปริมาณมหาศาลในการดำเนินงาน เมื่อระดับความยากในการขุดเพิ่มขึ้นตามเวลา โดยเฉพาะกับเหรียญยอดนิยม ความต้องการด้านพลังงานก็เติบโตแบบทวีคุณ

ขนาดของการใช้พลังงานในกิจกรรมเหมืองคริปโตเคอร์เรนซี

การขุด Bitcoin เพียงอย่างเดียวใชัพลังงานประมาณ 73 เทราไวต์-ชั่วโมง (TWh) ต่อปี ซึ่งเทียบเท่ากับทั้งประเทศเล็กๆ เช่น เบลเยียม หรือ อาร์เจนตินา เครือข่าย Ethereum ก็ต้องใช้พลังงานจำนวนมากก่อนที่จะเปลี่ยนไปสู่โมเดลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

สาเหตุหลักของการบริโภคสูงนี้คือ:

• ลักษณะการแข่งขันที่ต้องดำเนินฮาร์ดแวร์อย่างต่อเนื่อง
• ความจำเป็นสำหรับศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่พร้อมระบบระบายความร้อนขั้นสูง
• การพึ่งพาแหล่งพลังงานไม่หมุนเวียนในหลายพื้นที่ซึ่งตั้งโรงไฟฟ้าขุดเหรียญไว้

ปริมาณไฟฟ้าที่ใช้นี้ไม่เพียงแต่ทำให้โครงข่ายไฟฟ้าเครียดเท่านั้น แต่ยังตั้งคำถามเรื่องความยั่งยืน เนื่องจากทั่วโลกกำลังดำเนินมาตราการลดผลกระทบจากคาร์บอนด้วย

การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมเหมือง PoW

หนึ่งในข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมหลักเกี่ยวข้องกับก๊าซเรือนกระจกซึ่งเกิดจากวิธีผลิตไฟฟ้าที่ใช้โดยผู้ขุด ในพื้นที่ที่ยังนิยมใช้ถ่านหินหรือแก๊สธรรมชาติ การเหมืองคริปโตเคอร์เรนอาจมีส่วนร่วมสำคัญต่อระดับ CO2 ที่ปล่อยออกมา ซึ่งเป็นตัวผลักดันสำคัญของภาวะโลกร้อน

ประมาณการณ์ว่าการปล่อยก๊าซปีละของ Bitcoin เทียบเท่ากับเศรษฐกิจทั้งประเทศเล็กๆ บางแห่ง ก่อให้เกิดผลเสียต่อภาวะโลกร้อน เช่น ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น สภาพอากาศสุดโต่งและภัยธรรมชาติ รวมถึงส่งผลเสียต่อสุขภาพมนุษย์และความหลากหลายทางชีวมณฑลทั่วโลก

การหมดทรัพยากรจากกิจกรรมเหมือง

กิจกรรมเหมืองส่วนใหญ่มักขึ้นอยู่กับทรัพยากรไม่หมุนเวียน เช่น ถ่านหินหรือแก๊สธรรมชาติ เพื่อรองรับความต้องการด้านไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้ทรัพยากรถูกใช้อย่างรวดเร็ว พร้อมทั้งเพิ่มระดับมลพิษจากกระบวนการสกัดทรัพยา ร์เหล่านี้ นอกจากนี้บางพื้นที่ยังพบว่ามีแรงเสียดทานต่อน้ำในชุมชน เนื่องจากระบบระบายความร้อนต้องใช้น้ำจำนวนมาก เพิ่มแรงเสียดทานทางสิ่งแวดล้อมอีกชั้นหนึ่งโดยตรงหรือโดยอ้อมกับกิจกรรม PoW

ของเสียอิเล็กทรอนิกส์จากฮาร์ดแวร์เก่าแก่

อีกประเด็นสำคัญคือ ขยะอิเล็กทรอนิกส์ หรือ e-waste ที่เกิดขึ้นเนื่องจากฮาร์ดแวร์ถูกแทนที่อย่างรวดเร็วตามวิวัฒนาการทางเทคนิคและระดับความยุ่งเหยิงในการขุด ยิ่งไปกว่านั้น นักขุดมักปรับปรุงเครื่องมือเพื่อประสิทธิภาพดีขึ้น ทำให้เครื่องเก่าแก่กลายเป็นวัสดุเหลือใช้เร็วเกินไป ฮาร์ดแวร์เก่าที่ถูกโยงโยงไปยังสถานะรีไซเคิลผิดวิธี หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะสร้างสารพิษ เช่น ตะกั่ว ปรอมหรือสารอื่น ๆ ที่เสี่ยงทั้งด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อม หากไม่มีแนวนโยบายจัดจัดแจงอย่างรับผิดชอบ

พัฒนาด้านล่าสุดเพื่อรับมือข้อวิตกเรื่องสิ่งแวดล้อม

เพื่อตอบสนองคำวิจารณ์เกี่ยวกับปัญหาเรื่องความยั่งยืนของคริปโตฯ แบบ PoW ได้มีมาตราการต่าง ๆ เกิดขึ้นทั่วโลก:

1. มาตราการกำกับดูแล เริ่มเข้ามามีบทบาทมากขึ้น:

   • สหภาพยุโรปรายละเอียดเสนอแนะแผนนโยบายลดผลกระทบร้ายแรงด้านสิ่งแวดล้อม
   • บางประเทศประกาศห้ามหรือจำกัดโรงเรียนเหมืองใหญ่ ๆ ที่ reliant on fossil fuels

2. ค้นหาแนวทางเลือกใหม่:

   • เปลี่ยนอัลกอริธึม consensus ไปสู่วิธีอื่น ๆ ที่ใช้พลังกายน้อยกว่า เช่น Proof of Stake (PoS) ซึ่งเลือกผู้ตรวจสอบตามจำนวน stake แทนครำพัน
   • ตัวเลือกอื่นรวมถึง Proof of Capacity (PoC) ซึ่งใช้งื้นข้อมูลแทนอัตราประมูล

3. วิวัฒน์ทางเทคนิค:

   • พัฒนา hardware สำหรับ mining ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ใช้ไฟต่ำลงต่อ hash rate
   • ส่งเสริมให้โรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน เช่น โซลา, ลมนำมาใช้งานมากขึ้น เพื่อช่วยลด carbon footprint ของวงจรมหาเศรษฐกิจนี้

ความเสี่ยงและแนวมองอนาคต

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเหล่านี้สามารถส่งผลต่อลักษณะต่าง ๆ ของระบบ blockchain ได้:

• ความคิดเห็นทั่วไป & ความไว้วางใจ: ยิ่งคนรู้จักว่าคริปโตฯ ส่งผลเสียต่อธรรมชาติ ก็จะลดสนับสนุน เว้นแต่จะเห็นว่าองค์กรปรับตัวดีแล้ว
• ภูมิศาสตร์Regulatory: รัฐบาลบางแห่งอาจออกข้อจำกัดเข้มหรือแม้แต่ห้ามบางประเภทของกิจกรรม mining หากเห็นว่าเป็นภัยต่อตลาดเป้าหมายเพื่อเป้าหมาย climate goals—ซึ่งส่งผลให้อุตสาหกรรรมหยุดชะงัก
• ตลาด & Adoption: ข่าวเชิง negative กับ regulatory crackdowns อาจนำไปสู่วัฏจักรราคา volatile ทำให้นักลงทุนหวาดกลัว ลดโอกาสแพร่หลายเข้าสู่ตลาดหลัก โดยเฉพาะกลุ่มผู้บริโภคลังใจกับเรื่อง ecological impacts

ก้าวไปสู่วิถี blockchain อย่างสมเหตุสมผลและรักษ์โลก

เพื่อรับมือข้อวิตกว่า คำตอบคือ ต้องร่วมมือกันระหว่างทุกฝ่าย:

• ส่งเสริมโปรโมต transparency เรื่อง use and sourcing พลังสะอาด
• สนับสนุนวิจัยหา consensus algorithms ทางเลือกใหม่ ลดกินไฟ
• จัดแนะแบบ responsible disposal สำหรับ hardware เก่าแก่

ด้วยแนวนโยบายสีเขียวควบคู่ไปกับหลัก decentralization ตามเริ่มต้นไว้ใน blockchain จะสามารถสร้างหนทางใหม่ สู่อนาคตสีเขียว โดยไม่ละเลยเรื่อง security สำคัญสำหรับ trustworthiness ของระบบ