تقرير جامعة كامبريدج: بعد التحول إلى إثبات الحصة في إيثيريوم، بلغ استهلاك الكهرباء خلال عامين 7.87 جيجاواط/ساعة، مما يحقق توفيرًا في الطاقة بنسبة تزيد على 99% مقارنة بالفترة السابقة

تُظهر أحدث نتائج بحث صادرة عن مركز كامبريدج للتمويل البديل أن استهلاك طاقة شبكة Ethereum انخفض بشكل كبير بأكثر من 99.9% بعد أن أكملت الشبكة عملية The Merge في 15 سبتمبر 2022 وانتقلت إلى آلية توافق PoS (إثبات الحصة) مقارنةً بمرحلة التعدين عبر PoW (إثبات العمل): يبلغ استهلاكها السنوي الحالي للطاقة نحو 7.87 GWh، مقارنةً بمستوى يقارب 2.4 GW قبل التحول، حيث انخفض استهلاك الطاقة إلى جزء صغير جداً من السابق.

منهجية البحث: اختبارات عملية لـ 20 تركيبة من العملاء، و8,522 عقدة كاملة مع بيانات التوزيع الجغرافي

(المصدر: تقرير جامعة كامبريدج)

وفقاً لشرح مركز كامبريدج للتمويل البديل، تعتمد طريقة التقدير في هذا التقرير على قياسات فعلية للمعدات؛ إذ اختبر الباحثون 20 تركيبة تجمع بين عميل التنفيذ الرئيسي وعميل التوافق الخاص بـ Ethereum، مع ملاحظة استهلاك الطاقة باستخدام إعدادات عتادية مختلفة.

حددت كامبريدج 8,522 عقدة كاملة في Ethereum يمكن رصدها، ويأتي توزيعها الجغرافي على النحو التالي: الولايات المتحدة 31%، ألمانيا 16%، فنلندا 8%، فرنسا 6%، وتُشكل الدول الأربع الأولى مجتمعةً ما يقارب 62%.

من حيث أنواع العقد، تعمل 64% على السحابة أو في مراكز بيانات المؤسسات، بينما تأتي 36% من بيئات سكنية. كما يشير البحث إلى أن معظم الانبعاثات الكربونية المتبقية في Ethereum تحددها مصادر الشبكة الكهربائية: تبلغ الطاقة المتجددة 39.4%، والطاقة النووية 17% (يُشكلان معاً 56.4%)، بينما تشكل الوقود الأحفوري 43.6%، وتتصدر الغاز الطبيعي كأكبر مصدر منفرد بنسبة 27.7%.

مقارنة أفقية لسلاسل PoS: Ethereum تستهلك 33 kWh لكل مليون دولار من القيمة السوقية

استناداً إلى بيانات المقارنة متعددة السلاسل في تقرير كامبريدج، فإن إجمالي استهلاك الطاقة السنوي للسلاسل العامة الرئيسية PoS هو كالتالي:

Solana: نحو 13.48 GWh (الأعلى ضمن مجموعة المقارنة)

Ethereum: نحو 7.87 GWh (الثاني)

NEAR وTron وTON: نحو 3.6 إلى 5.1 GWh

Cardano وBNB Chain: أقل من 1 GWh

مجموعة المقارنة ككل: نحو 38 GWh

وعند مواءمة شدة استخدام الطاقة مع القيمة السوقية، تستهلك Ethereum نحو 33 kWh لكل مليون في القيمة السوقية، وهي ثاني أدنى قيمة ضمن الشبكات PoS التي شملها التقييم؛ بينما تبلغ Solana نحو 283 kWh لكل مليون، أي نحو 8.5 أضعاف Ethereum.

يعكس ذلك أن Ethereum، رغم استمرار احتفاظها بإجمالي استهلاك أعلى بسبب حجم العقد، فإن كفاءتها الطاقية عند تقييمها بالقيمة السوقية تحتل مقدمة سلاسل PoS الرئيسية.

الأسئلة الشائعة

كيف يحسب تقرير كامبريدج استهلاك الطاقة في Ethereum؟

بحسب شرح مركز كامبريدج للتمويل البديل، تنطلق قاعدة البحث من قياسات فعلية للمعدات، حيث اختبر الباحثون 20 تركيبة تجمع بين العميلين الرئيسيين: عميل التنفيذ وعميل التوافق؛ كما حددت كامبريدج 8,522 عقدة كاملة في Ethereum يمكن رصدها، ثم استنتجت متوسط استهلاك القدرة لكل عقدة اعتماداً على نسبة عقد السكن (36%) وعقد مراكز بيانات الشركات على السحابة (64%)، ليصل المتوسط إلى نحو 105 W لكل عقدة، ثم تم تقدير إجمالي استهلاك الطاقة السنوي بنحو 7.87 GWh.

ما مدى الفارق في استهلاك الطاقة قبل The Merge في Ethereum وبعده؟

وفقاً للتقرير، كانت متطلبات الكهرباء في Ethereum قبل The Merge (15 سبتمبر 2022) حين كانت الشبكة لا تزال تعمل وفق PoS، نحو 2.4 GW؛ وبعد التحول، بلغ استهلاكها السنوي للطاقة نحو 7.87 GWh (مع حمل كهرباء مستمر قدره 0.90 MW)، ما يعني توفيراً يزيد عن 99.9%، وانخفضت انبعاثات الغازات الدفيئة السنوية إلى حوالي 2.37 ألف طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون.

لماذا لا يعتمد تقرير كامبريدج «استهلاك الطاقة لكل معاملة» كمعيار رئيسي للمقارنة؟

حسبما يوضح التقرير، انتقلت نحو 92% من أنشطة المعاملات في نظام Ethereum البيئي إلى شبكات توسيع على Layer 2؛ وإذا تم احتساب المعاملات على الشبكة الرئيسية لـ Ethereum فقط، فسيؤدي ذلك إلى التقليل الشديد من حجم النشاط الإجمالي وتشويه النتائج، لذلك اختار الباحثون اعتبار إجمالي استهلاك الطاقة وشدة الطاقة مقارنةً بالقيمة السوقية كمؤشرين رئيسيين.