基于 Sphera LCA 与 ecoinvent 数据库的比特币矿机从摇篮到大门的生命周期分析

比特币挖矿因其巨大的能源消耗和相关的温室气体排放而经常被指出，从而对气候变化产生显著影响。然而，大多数研究忽略了生产挖矿设备的环境影响，鉴于此类高度专用硬件的短寿命，这是一个问题。在本研究中，我们对比特币专用挖矿设备进行了从摇篮到大门（cradle-to-gate）的生命周期评估（LCA），并考虑了其特定架构。我们的结果表明，为比特币挖矿设计的专用集成电路（ASIC）是生产相关影响的主要贡献者。这一观察适用于大多数影响类别，包括全球变暖潜能值。此外，这一发现强调了仔细考虑硬件特殊性的必要性。通过将这些结果与几种使用场景进行比较，我们还证明，生产此类设备的影响可能非常显著（高达整个生命周期影响的 80%），具体取决于使用阶段的电力供应来源。因此，我们强调在评估比特币挖矿硬件环境影响时需要考虑生产阶段。为了检验我们结果的有效性，我们使用 Sphera LCA 和 ecoinvent 数据库进行系统的背景建模。令人惊讶的是，尽管使用了相同的前景建模，但毒性相关指标的结果差异高达 4 个数量级。这种数据库不匹配现象在先前的研究中已被发现，它要求我们更好地理解、考虑和讨论电子领域的环境影响，其范围远超气候变化指标。