Et skift til vedvarende energi vil optimere Bitcoin-minedrift

Dette er en meningsredaktion af Jerry Usman, en elektrisk ingeniør og teknisk forfatter.

Er der fremskridt i retning af grønt Bitcoin minedrift? Absolut! På trods af de reguleringsmæssige omvæltninger er der gjort rimelige fremskridt. Er Bitcoin grøn nu? Nej, men Bitcoins drivhusgasudledninger er i hvert fald ikke, hvor de plejede at være. Ifølge Cambridge Bitcoin-forbrugsindeks, Bitcoins drivhusgasemissioner faldt fra 59 metriske tons kuldioxidækvivalent i oktober 2021 til 48.88 tons i dag.

Parlamentarikere har dog nu deres blik rettet mod proof-of-work konsensusmekanismen og presser på for, at bitcoin-minedrift bliver grøn.

Det er et kendt faktum, at Bitcoins voksende energiforbrug har fået kritik fra miljøforkæmpere. Bitcoin-minearbejdere skal overvinde de primordiale følelser, der ofte kastes over nye teknologier, som samfundet i begyndelsen synes utilpas med; overvej Western Unions interne notat fra 1876: "Denne 'telefon' har for mange mangler til, at den seriøst kan betragtes som et kommunikationsmiddel. Enheden har i sagens natur ingen værdi for os." Følelserne er forblevet de samme. Man skal ikke blive overrasket, når bitcoin bliver en standard for fremtidige valutaer.

Nogle har måske forventet, at Paris klimaaftale i 2015 ville anspore Bitcoin mod den mere bæredygtige vej for vedvarende energi. Man bør dog ikke blive overrasket over Bitcoins anklageres apati med hensyn til de positive gevinster, der er registreret med dens begrænsning af kuldioxid-emissioner.

Er solar mining svaret på Bitcoin-energiproblemet? Delvist. Optimering af tilgængelig energi og udvidelse af arbejdsmuligheder kræver en flerdimensional tilgang. Forskellige strategier omfatter belastningsbalancering, energiswaps, hybridsystemer og ekstra batteriopbevaring. Multiplikatoreffekten af ​​øgede statstilskud - en incitamentsbestræbelse for at fremskynde vedtagelse af grøn energi - kan yderligere reducere omkostningerne til solinstallation.

En generel oversigt over disse energiløsninger og deres vedtagelse er givet nedenfor.

Bitcoins globale strømforbrug

Bitcoin s globalt strømforbrug står på 253 TWh, cirka 0.15 % af det samlede globale energiforbrug. Bitcoin-netværket har opnået et mere grønt powermix end Tyskland.

Ifølge Bitcoin Mining Council's rapport 2022, 59.5% af den samlede globale bitcoin-minedrift kommer fra vedvarende kilder, hvilket er et godt tegn på fremskridt. Rådet rapporterede endvidere en stigning på 46 % i effektivitet på årsbasis på grund af øget minedriftseffektivitet og forbedret halvlederteknologi.

Lad os få en grov fornemmelse af de nuværende omkostninger ved bitcoin-minedrift.

Hvad er den gennemsnitlige rentabilitet af Bitcoin-minedrift?

Med den kraftfulde og populære bitcoin-miner Antminer S19 Pro, vurderet til 3250 watt, vil forbruge 78kWh dagligt. Dette vil koste $7.80 pr. dag, med en hastighed på $0.10 pr. kWh, dette giver en tab på $0.11. Dette er ikke et godt scenarie.

Køleomkostninger og en afladningsgrænse på 50 % for lithium-ion-batterier kan øge prisen yderligere for at udvinde bitcoin på grund af brugbar kapacitet. Rentabiliteten er dog primært påvirket af elomkostninger og vanskeligheder med minedrift. Med billig elektricitet forbliver minedrift rentabel uanset bitcoin-prisen.

Solar mining og andre levedygtige hybrider giver fremragende alternativer. Selvom et element af geografi og kapital synes at være en fordel for minedriftssucces.

Der findes forskellige muligheder for at fremskynde den grønne energirevolution med adskillige fordele for bitcoin-minedrift. Potentialet er utroligt, når vi ser på andre grønne energikilder, men lad os først få et glimt af solenergi.

Solenergi og vækst i minedrift

Solenergi kaldes nu "den billigste energikilde." De udjævnede omkostninger ved energipladser vind og sol på land foran andre energikilder.

Som den energikilde med den hurtigste vækstrate, forsyner solenergi i dag ca 3 % af verdens elektricitet, der producerer nul støjforurening, mens den har høj skalerbarhed. I modsætning til relativt sjælden geotermisk energi har solenergi et verdensomspændende potentiale.

Udbredelsen af ​​solenergi i forbindelse med bitcoin-minedrift fortsætter med at vinde indpas blandt iværksættere. Aspen Creek Digital Corp., et nyt bitcoin-minefirma, er begyndt at udvinde på et 6 megawatt (MW) solcelledrevet anlæg i det vestlige Colorado midt i det nuværende bjørnemarked.

Vind og sol udnyttes dog betydeligt i Texas, et blomstrende sted for bitcoin-minedrift.

Ifølge Shaun Connell, Executive VP of Power hos det Houston-baserede teknologiselskab Lancium, "Du får dette perfekte overlap med både solkvalitet og vindhastighed i det vestlige Texas."

Texas vil fortsat spille en afgørende rolle på det grønne energimarked. Kina er dog fortsat en global leder inden for solcelleproduktion og samlet installeret kapacitet og bidrager med 15.4 % af ikke-fossile brændstoffer til sit energimix med en mål på 33 % af 2025.

Fotovoltaiske paneler og solstrålingskoncentrerende spejle bliver i stigende grad brugt til at udnytte solenergi, efterhånden som teknologien fortsætter med at udvikle sig.

Biomasseimplementering i Bitcoin-minedrift

Biomasse udgør ca 10 % af verdens energi, 5% af USA's primære forbrug og 1.4% af elektricitet produceret i Canada. Størstedelen af ​​denne energi bruges til opvarmning og andre industrielle processer, hvilket har betydelige miljømæssige fordele, der strækker sig til forbedring af hygiejnen ved at genbruge affaldsmaterialer og reducere drivhusgasemissioner.

I kapløbet mod en bæredygtig bitcoin-mineindustri er det ikke malplaceret at bruge biologisk nedbrydelige materialer som brændstof til elproduktion. Det giver måske ikke en mere signifikant arbitrage, når det parres mod solenergi, men at investere i disse energialternativer fra en fordel er fortsat det bedste.

Generation Hemp har netop indgået partnerskab med Cryptic Solutions i et forsøg på at bruge hamp som biobrændstof til at drive sin minehardware. Som rapporteret i en artikel, Generation Hemp Chairman og CEO Gary Evans sagde:

"Vi besluttede, at det ideelle sted at indlede vores første grønne bitcoin-minedrift var lige i vores egen baghave. Vi er beliggende i en industripark i det vestlige Kentucky med rigelig lavpris elektrisk tilgængelighed og et meget venligt forretningsmiljø."

Brug af bionedbrydeligt affald fra gårde til at generere elektricitet til at udvinde bitcoin er en interessant måde at anvende ellers spildte materialer på, der kunne være en kilde til jord- og vandforurening, men skaber i stedet kuldioxidemissioner, når disse ressourcer nu bruges til minedrift bitcoin. Det er sandsynligt, at brugen af ​​disse typer bioaffaldsmaterialer til bitcoin-minedrift vil være mere virkningsfuld for samfundet ved at forhindre sundhedsproblemer, der opstår med forurening, end de kuldioxidemissioner, de skaber. Når det er sagt, er skalerbarheden af ​​disse løsninger stadig et væsentligt problem.

Kan Bitcoin udvindes med vindenergi?

Med en levetid på 25 år for vindmøller er det mere givende for bitcoin-minedrift end solenergi, når vedligeholdelse overvejes.

Vindhastighed, lufttæthed og fejet område tjener som påmindelser om, at placering er afgørende, når det kommer til vindenergi. Begrænset af Betz grænse, ingeniører har undersøgt designmuligheder, der giver den bedste optimering af vindmølleeffektivitet og samtidig reducere omkostningerne. Vandret akse turbiner er standard. Men vingeløse turbinekoncepter vinder frem, selvom de ikke kan ses som væsentlige konkurrenter.

Vindkraftdesign oplever en accelereret forbedring i designeffektivitet og kapacitet. Implementering af flere vinddrevne minesystemer vil forbedre den vedvarende energiblanding af bitcoin-minedrift. Vindkraft lider dog samme skæbne som solenergi og vil kræve batterier til underskud i mindre blæsende perioder. Det er også bedst skaleret ved at tilføje energi til nettet i en distribueret model.

Vindenergi er effektiv, uudtømmelig og overkommelig. Vindenergi er største vedvarende energikilde i USA og vokser. Men hvis det ikke er nøje planlagt, skaber vindinstallationer støj og udgør miljøproblemer.

Vandkraft og Bitcoin-minedrift?

Vandkraft har den højeste energi udvindings- (konverterings-) effektivitet på op til 90%, den højeste blandt vedvarende energimuligheder, den mest pålidelige og den opretholder laveste COXNUMX-fodaftryk.

Alps Blockchain, en italiensk startup, er et firma, der har implementeret brugen af ​​vandkraft til bitcoin-minedrift i Borgo d'Anaunia. Med et energifirma, der kæmpede for at dække sine omkostninger til vedligeholdelse af faciliteter, var det nemt for Alps Blockchain at købe mere end 40 avancerede ASIC-minearbejdere til en billigere pris og videresælge computerkraften over hele verden.

Vandkraft er stabil og overkommelig. Det er fortsat en af ​​de tidligste og mest anvendte energikilder. Det tegner sig for over 18% af den globale magt generation og er den mest stabile minemulighed, der ikke kræver sikkerhedskopiering. Det er værd at bemærke, at der er stor apati blandt ingeniører og videnskabsmænd, når de omtaler vandkraft som vedvarende, i betragtning af dens miljøpåvirkning.

Belastningsbalancering af vedvarende muligheder

Incitamenteret belastningsbegrænsning i perioder med spidsbelastning vil fortsætte i et forsøg på at udjævne tabene. Minearbejdernes involvering er fortsat relevant, men engrospriserne er faldet på grund af deflation af solværdien forårsaget af den tidslåste forsyning af solenergi, hvilket resulterer i, at forsyningsselskaber betaler mindre for solenergi.

Det voksende marked for elbiler og Bitcoin-netværket tilbyder rentable alternativer til industriens fald i solværdien. Solar bitcoin-minedrift kunne reducere solværdideflation i vid udstrækning, samtidig med at behovet for genereret energibegrænsning reduceres, samtidig med at der frigøres strøm under spidsbelastning, især når netafhængige backups er indbygget.

Langdistance energiswap

Superledende kommerciel jævnstrøm (DC) krafttransmission vil reducere betydelige tab ved realisering af undervands langdistance krafttransmission (inklusive interkontinentalt niveau). Højspændings DC-brug har registreret både succes og fiasko i dette ambitiøse forsøg. Et nyligt populært projekt er australsk-Singapore (ASEAN) solenergiledning.

Tidsbegrænsede solenergi- og andre sæsonbestemte energiressourcer med enorm overflod kunne byttes mellem regioner med lignende karakteristika med modsatte tilgængelighedsperioder.

Det er vigtigt at bemærke, at langdistance-energiswaps udgør en betydelig sikkerhedsrisiko, når de bruges som primær strømkilde, hvis vedligeholdelse og nødsituationer tages i betragtning. Disse samme systemer har enorme fordele, når de bruges som backup strøm.

Den ene illustration er Danmarks og Norges opbevaring af pumpet vand, som giver energi til Danmark, når der ikke er vind. Det er interessant, hvordan Norges bjergrige vandressourcer komplementerer Danmarks høje sæsonbestemte vinde.

Øget lagerplads for at optimere solar mining

Teknologiske forbedringer har hjulpet med at opveje værdiforringelse af solenergi, især i batterier.

Bitcoins decentraliserede karakter gør det til en fordel at få tilføjet intermitterende strømforsyninger til netværket, hvilket gør det rentabelt for energinettet og investorer på samme tid og samtidig opretholde et decentraliseret økosystem.

Batteriskalering er blevet det foretrukne valg for minearbejdere, der søger at høste det fulde udbytte af deres investeringer. Blockstream og betalingsfirmaet Block har indgået et samarbejde med Tesla om at konstruere et helt off-grid, bitcoin minedrift ved brug af vedvarende energi. Dette inkluderer installation af 3.8 MW solpaneler med fire Tesla Megapack-batterienheder.

Kontinuerlig stigning i Bitcoin-minedriftseffektivitet

Bitcoins COXNUMX-fodaftryk falder drastisk som minedrift effektivitet fortsætter med at forbedre sig på en registreret 63% år-til-år basis. Ifølge Bitcoin Mining Council forventes en seks gange forbedring med Bitcoin-protokollen og effektivitet i minedrift inden for de næste otte år.

Afsluttende tanker

Et hybridt vedvarende energisystem har bevist større effektivitet i elproduktionen, hvilket kun kan betyde mere rentabilitet for minedrift. Med perfekt geografi er sol-vind-hybridsystemet bæredygtigt.

Den kombinerede effekt af teknologiske fremskridt, statsstøtte og hybride vedvarende systemer kan udløse overgangen til grøn energi i en rasende hastighed. Brug af energibalanceringsteknikker, indskrænkning og øget lagring vil lægge låget på at afbøde ineffektiviteten i at bruge tilgængelig strøm, understøtte indsatsen for at bekæmpe klimaændringer og bane vejen for større rentabilitet i bitcoin-minedrift.

Dette er et gæsteindlæg af Jerry Usman. Udtalte meninger er helt deres egne og afspejler ikke nødvendigvis dem fra BTC Inc. eller Bitcoin Magazine.