Bitcoin, Ethereum, Litecoin och Monero – namnen på digitalt baserade kryptovalutor hörs allt oftare. Men trots att de inte har någon fysisk representation, kan dessa nya utbytesmetoder faktiskt påverka vår planet negativt? Det är en fråga som ställs av forskare vid University of New Mexico, som undersöker miljöpåverkan av att bryta kryptovalutor.

Kryptovaluta är en internetbaserad utbytesform som endast existerar i den digitala världen. Dess lockelse kommer från att använda ett decentraliserat peer-to-peer-nätverk för utbyte, produceras och spelas in av hela kryptovalutagemenskapen. Oberoende "gruvarbetare" tävlar om att lösa komplexa datoralgoritmer som sedan ger säker kryptografisk validering av en börs. Gruvarbetare belönas i enheter av valutan. Digitala allmänna reskontra förvaras för "block" av dessa transaktioner, som kombineras för att skapa det som kallas blockkedjan. Enligt förespråkarna, kryptovalutor behöver inte en tredje part, eller traditionell bank, eller centraliserad statlig kontroll för att tillhandahålla säker validering för transaktioner. Dessutom, kryptovalutor är vanligtvis utformade för att begränsa produktionen efter en punkt, vilket innebär att den totala mängden i omlopp så småningom når ett tak. Dessa tak och redovisningar upprätthålls genom användarnas system.

Men mekanismerna som gör dessa valutor så tilltalande använder också orimliga mängder energi.

I en ny artikel med titeln "Cryptodamages:Monetary value estimates of the air pollution and human health impacts of cryptocurrency mining, " publicerad i tidskriften Energiforskning &Samhällsvetenskap , University of New Mexico forskare Andrew Goodkind (adjunkt, ekonomi), Benjamin Jones (adjunkt, ekonomi) och Robert Berrens (professor, ekonomi) uppskatta miljöpåverkan av dessa kryptovalutabrytningstekniker. Med hjälp av befintliga data som bedömde energianvändning på kryptovaluta, och ett batteri av ekonomiska värderingstekniker, de tre kunde sätta en monetär siffra på gruvdriften.

"Vår expertis är att uppskatta de ekonomiska skadorna, på grund av hälso- och miljöpåverkan, av olika ekonomiska aktiviteter och sektorer, Berrens förklarade. "Till exempel, det är vanligt att ekonomer studerar effekterna av energianvändning kopplat till produktions- och konsumtionsmönster inom jordbruket, eller med biltillverkning och användning. I en värld som står inför klimatförändringar, ekonomer kan hjälpa oss att förstå effekterna kopplade till olika aktiviteter och teknologier."

Den oberoende produktionen, eller "gruvdrift, " praxis av kryptovalutor görs med energikrävande specialiserad datorhårdvara och kan äga rum på vilken geografisk plats som helst. Storskalig verksamhet, kallade gruvläger, samlas nu kring de snabbaste internetanslutningarna och billigaste energikällorna – oavsett om energin är grön eller inte.

"Med varje kryptovaluta, det stigande elbehovet för att producera ett enda mynt kan leda till en nästan oundviklig klippa av negativa sociala nettovinster, " står det i tidningen.

UNM-forskarna hävdar att även om gruvdrift skapar ekonomiskt värde, elförbrukningen genererar "krypteringsskador" - en term som myntats för att beskriva människors hälsa och klimatpåverkan av det digitala utbytet.

"Vi tittade på klimatförändringar från utsläpp av växthusgaser från elproduktion och även effekterna av lokala luftföroreningar när de transporteras medvind och över lokala samhällen, " sa Goodkind.

Forskarna uppskattar att 2018 varje $1 av Bitcoin-värde som skapades var ansvarig för $0,49 i hälso- och klimatskador i USA.

Deras uppgifter visar att vid ett tillfälle under 2018, kostnaderna i skadestånd som det krävdes för att skapa Bitcoin matchade värdet av själva utbytet. Dessa skador uppstår från ökade föroreningar som genereras från förbränning av fossila bränslen som används för att producera energi, som koldioxid, fina partiklar, kväveoxider och svaveldioxid. Exponering för vissa av dessa föroreningar har kopplats till ökad risk för för tidig död.

"Genom att använda stora mängder el som genereras från förbränning av fossila bränslen, ", sa Jones. "Utvinning av kryptovaluta är förknippat med sämre luftkvalitet och ökad CO ₂ utsläpp, som påverkar samhällen och familjer över hela landet, inklusive här i New Mexico."

Förutom hälsoeffekterna av ökade föroreningar, trion tittade på klimatförändringarnas konsekvenser och hur det nuvarande gruvsystemet uppmuntrar hög energianvändning.

"En viktig fråga är produktionsprocessen som används i blockkedjan för att säkra nya block av krypterade transaktioner, Berrens förklarade. "Tillsammans med leveransregler för nya enheter av en valuta, vissa produktionsprocesser, som det övervägande Proof-of Work (POW)-schemat som används i Bitcoin, kräver ständigt ökande datorkraft och energianvändning i vinnaren-ta-allt-tävlingen för att lösa komplexa algoritmer, och säkra nya block i kedjan."

Även om det för närvarande är relativt begränsad i total användning, det finns kryptovalutor med alternativa produktionssystem som kräver betydligt mindre energianvändning. Forskarna hoppas genom att offentliggöra hälso- och klimateffekterna av sådana system, de kommer att uppmuntra alternativa metoder för gruvdrift.

"Möjligheten att lokalisera kryptominering nästan var som helst (d.v.s. efter det billigaste, underreglerad elkälla) … skapar betydande utmaningar för att genomföra reglering, " står det i tidningen.

Goodkind säger att de specialiserade maskinerna som används för gruvdrift också måste hållas svala, så att de inte överhettas när de beräknar så komplexa algoritmer. Att ytterligare energianvändning inte var en del av denna studie, vilket innebär att ännu mer energi förbrukas än vad som för närvarande räknas med när man enbart tittar på användningen av att driva maskinerna.

Går vidare, den utmanande allmänpolitiska frågan är:"Hur kan du få människorna som skapar skadan att betala för kostnaden, så att det beaktas i beslutet om hur man ska bryta kryptovalutor, " avslutade Goodkind.