以太坊的能耗
以太坊是講求綠色環保的區塊鏈。 以太坊的權益證明共識機制，使用以太幣而非能源來維持網路的安全性。 以太坊全球網路的能耗約為每年 0.0026 太瓦／時(opens in a new tab)。
以太坊能源消耗的估算方式，是由 CCRI (Crypto Carbon Ratings Institute)(opens in a new tab) 的研究而來。 這項研究由下而上估算了以太坊網路的電力消耗量和碳足跡 (請參閲報告(opens in a new tab))。 他們測量了不同節點的電力消耗，這些節點具有不同的硬體和用戶端軟體配置。 以太坊網路年度電力消耗之估計值為 2,601（兆瓦/時）（0.0026 太瓦/時）；套用區域特定碳強度因素後，等同一年碳排放為 870 公噸二氧化碳當量。 該值會隨著節點加入或離開網路而變化 - 你可使用劍橋區塊鏈網路永續性指標(opens in a new tab)（注意：他們使用稍微不同的方法進行估計，詳情請見官網）提供的滾動式七天平均估計值持續追蹤。
要深入瞭解以太坊的能耗，我們可以將其與一些其他產品與產業的年度估計值進行比較。 這有助於我們更加了解以太坊的估計值是高還是低。
上圖比較了以太坊與其他幾種產品和產業的估計能源消耗（單位為太瓦時/年）。 此處提供的估計值來自 2023 年 7 月取用的公開資訊，下表亦提供來源連結。
| 年度能耗（太瓦時） | 相較於權益證明以太坊 | 來源 | |
|---|---|---|---|
| 全球資料中心 | 190 | 73,000 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| 比特幣 | 149 | 53,000 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| 開採金礦 | 131 | 50,000 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| 美國電競產業* | 34 | 13,000 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| 工作量證明以太坊 | 21 | 8,100 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| 19 | 7,300 倍 | 來源(opens in a new tab) | |
| 網飛 | 0.457 | 176 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| PayPal | 0.26 | 100 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| AirBnB | 0.02 | 8 倍 | 來源(opens in a new tab) |
| 權益證明以太坊 | 0.0026 | 1 倍 | 來源(opens in a new tab) |
*包含終端使用者裝置，如：個人電腦、筆電及遊戲機。
要準確估計能耗是很複雜的，尤其是當測量對象具有複雜的供應鏈時，或具有會影響效率的部署細節時。 例如，Netflix 和 Google 的能源消耗估計值隨以下條件而變化：是否只包含用以維護系統及傳遞內容給使用者所消耗的能量（直接能耗），還是包含產出內容、企業辦公室運營、廣告等等（間接能耗）所消耗的能量。 間接能耗也包括電視、電腦及手機等終端使用者裝置使用內容所消耗的能源。
上述能耗估計值的比較並非完美。 間接能耗的總量因來源而異，且往往未包含終端使用者裝置使用的能源。 每個潛在來源都包含了關於測量對象的更多資訊。
上面的表格與圖表，也包含了與比特幣及工作量證明以太坊的比較。 需注意的是，工作量證明網路的能耗不是固定的，而是每天都會改變。 不同來源的能耗估計值也各有差異。 此主題引發了深入的爭論(opens in a new tab)，不僅討論了耗能，還包括能量來源以及相關的道德問題。 能源消耗不一定與環境足跡精準對應，因為不同專案可能使用不同的能源，例如較小或較大比例的再生能源。 舉例來說，劍橋比特幣電力消耗指標(opens in a new tab)指出，運行比特幣網路所需的能量理論上等同於天然氣燃除或電力輸送時損失的部分。 以太坊的永續性路線，是以環保方案取代網路高耗能的部分。
你可以在劍橋區塊鏈網路永續性指標網站(opens in a new tab)，瀏覽許多產業的能耗與碳排放估計值。
每筆交易能耗估計值
許多文章估算了區塊鏈「每筆交易」的能耗。 這可能會產生誤導，因為提出和驗證區塊所需的能量與其中的交易數量無關。 若以單筆交易作為計算能耗的單位，意味交易越少能耗將越低，反之亦然，但事實並非如此。 此外，每筆交易的估計值，很大程度上取決於區塊鏈的交易吞吐量是如何定義的，並且可以透過調整這個定義來使估計值看起來更大或更小。
例如，在以太坊上交易的吞吐量不僅包含了基礎層的吞吐量，還包含了「二層網路」卷軸的交易吞吐量總和。 二層網路通常不列入計算，但考慮排序者消耗的額外能量（少量）及其處理的交易量（大量），很可能會大幅降低每筆交易的估計值。 這就是為什麼跨平臺比較每筆交易能耗可能產生誤導的原因之一。
以太坊的碳債
目前以太坊的能耗非常低，但並非一直都是如此。 以太坊一開始使用工作量證明，其環境成本比現在的權益證明機制大了許多。
最一開始，以太坊就計劃要實現以權益證明為基礎的共識機制，但為了同時確保安全性和去中心化，需要花費多年專注投入研發工作。 因此，一開始網路採用了工作量證明機制。 工作量證明要求礦工使用運算硬體來計算數值，過程中會消耗能源。
根據 CCRI 估算，合併使以太坊年度電力消耗降低了 99.988% 以上。 同樣，以太坊碳足跡減少了約 99.992% (從 11,016,000 噸減至 870 噸二氧化碳當量)。 如上圖所示，從這一角度來看，減少的碳排放就如同從艾菲爾鐵塔的高度下降到小塑膠玩偶的高度。 因此，確保以太坊網路安全性的環境成本大幅降低。 同時，網路的安全性相信也已得到改善。
綠色應用程式層
即使以太坊能耗極低，以太坊上仍有穩定成長及高度活躍的再生金融 (ReFi) 廣大社群。 再生金融應用程式使用去中心化金融組件來構建具有積極外部影響、有益於環境的金融應用程式。 再生金融是「solarpunk」(opens in a new tab)這項廣大運動的一部分，該運動與以太坊緊密結合，目標是將技術進步與環境管理結合。 以太坊具有去中心化、無需許可以及可組合性的特性，這些特性使其成為再生金融和 solarpunk 社群理想的基礎層。
Gitcoin(opens in a new tab) 等 Web 3 原生公共財募資平台，舉辦氣候募資輪，以促進以太坊應用程式層開展具環保意識的構建。 透過開發這些倡議 (以及去中心化科研等等)，以太坊正成為一項對環境及社會具有淨正效益的科技。
了解更多
- 劍橋區塊鏈網路永續性指標(opens in a new tab)
- 美國白宮對工作量證明區塊鏈所作的調查報告(opens in a new tab)
- 以太坊排放量：由下而上估算(opens in a new tab) - Kyle McDonald
- 以太坊的能耗指標(opens in a new tab) – Digiconomist
- ETHMerge.com(opens in a new tab) - @InsideTheSim(opens in a new tab)
- 合併 - 對以太坊網路電力消耗及碳足跡之影響(opens in a new tab) - CCRI
- 以太坊的能耗(opens in a new tab)