Μια στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα βελτιστοποιήσει την εξόρυξη Bitcoin

Αυτό είναι ένα editorial γνώμης από Jerry Usman, ηλεκτρολόγος μηχανικός και συγγραφέας τεχνολογίας.

Γίνεται πρόοδος προς το πράσινο Bitcoin εξόρυξη? Απολύτως! Παρά τις ρυθμιστικές ανατροπές, έχει σημειωθεί εύλογη πρόοδος. Είναι το Bitcoin πράσινο τώρα; Όχι, αλλά τουλάχιστον οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου του Bitcoin δεν είναι εκεί που ήταν. Σύμφωνα με την Δείκτης κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας Cambridge Bitcoin, οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου του Bitcoin μειώθηκαν από 59 μετρικούς τόνους ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα τον Οκτώβριο του 2021 σε 48.88 μετρικούς τόνους σήμερα.

Ωστόσο, οι βουλευτές έχουν πλέον το βλέμμα τους στραμμένο στον μηχανισμό συναίνεσης απόδειξης εργασίας και πιέζουν να γίνει πράσινο η εξόρυξη bitcoin.

Είναι γνωστό ότι η αυξανόμενη κατανάλωση ενέργειας του Bitcoin έχει προκαλέσει κριτική από περιβαλλοντολόγους. Οι εξορύκτες Bitcoin πρέπει να ξεπεράσουν τα αρχέγονα συναισθήματα που συχνά εκτοξεύονται στις αναδυόμενες τεχνολογίες με τις οποίες η κοινωνία φαίνεται αρχικά άβολα. εξετάστε το εσωτερικό υπόμνημα της Western Union από το 1876: «Αυτό το «τηλέφωνο» έχει πάρα πολλές ελλείψεις για να θεωρηθεί σοβαρά ως μέσο επικοινωνίας. Η συσκευή δεν έχει εγγενώς καμία αξία για εμάς." Τα συναισθήματα παρέμειναν ίδια. Δεν πρέπει να εκπλαγεί κανείς όταν το bitcoin γίνεται πρότυπο για μελλοντικά νομίσματα.

Κάποιοι ίσως περίμεναν ότι το Συμφωνία Κλίμα Παρίσι το 2015 θα ωθήσει το Bitcoin προς την πιο βιώσιμη πορεία των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Ωστόσο, δεν πρέπει να εκπλήσσεται κανείς από την απάθεια των κατηγόρων του Bitcoin σχετικά με τα θετικά κέρδη που καταγράφονται με τον περιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.

Είναι η ηλιακή εξόρυξη η απάντηση στο ενεργειακό πρόβλημα του Bitcoin; Εν μέρει. Η βελτιστοποίηση της διαθέσιμης ενέργειας και η επέκταση των επιλογών εργασίας απαιτεί μια πολυδιάστατη προσέγγιση. Διάφορες στρατηγικές περιλαμβάνουν εξισορρόπηση φορτίου, εναλλαγές ενέργειας, υβριδικά συστήματα και πρόσθετη αποθήκευση μπαταρίας. Το πολλαπλασιαστικό αποτέλεσμα των αυξημένων κρατικών επιδοτήσεων —μια προσπάθεια με κίνητρα για την επιτάχυνση της υιοθέτησης της πράσινης ενέργειας— θα μπορούσε να μειώσει περαιτέρω το κόστος εγκατάστασης ηλιακής ενέργειας.

Μια γενική επισκόπηση αυτών των ενεργειακών λύσεων και η υιοθέτησή τους παρέχεται παρακάτω.

Η παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας του Bitcoin

Το Bitcoin παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας ανέρχεται σε 253 TWh, περίπου το 0.15% της συνολικής παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας. Το δίκτυο Bitcoin έχει επιτύχει ένα πιο πράσινο μείγμα ενέργειας από τη Γερμανία.

Σύμφωνα με το Συμβούλιο Εξόρυξης Bitcoin έκθεση 2022, το 59.5% της συνολικής παγκόσμιας ενέργειας εξόρυξης bitcoin προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, κάτι που αποτελεί καλό σημάδι προόδου. Το συμβούλιο ανέφερε περαιτέρω αύξηση της απόδοσης κατά 46% σε ετήσια βάση λόγω της αυξημένης απόδοσης εξόρυξης και της βελτιωμένης τεχνολογίας ημιαγωγών.

Ας πάρουμε μια πρόχειρη αίσθηση του τρέχοντος κόστους της εξόρυξης bitcoin.

Ποια είναι η μέση κερδοφορία της εξόρυξης Bitcoin;

Λαμβάνοντας το ισχυρό και δημοφιλές bitcoin miner Antminer S19 Pro, με ονομαστική ισχύ 3250 Watt, θα καταναλώνει 78 kWh καθημερινά. Αυτό θα κοστίσει 7.80 $ ανά ημέρα, με ρυθμό 0.10 $ ανά kWh, αυτό αποφέρει απώλεια 0.11 $. Αυτό δεν είναι καλό σενάριο.

Το κόστος ψύξης και το όριο εκφόρτισης 50% για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου θα μπορούσαν να αυξήσουν περαιτέρω την τιμή για την εξόρυξη bitcoin λόγω της χρησιμοποιήσιμης χωρητικότητας. Ωστόσο, η κερδοφορία επηρεάζεται κυρίως από το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και τη δυσκολία εξόρυξης. Με τη φθηνή ηλεκτρική ενέργεια, η εξόρυξη παραμένει κερδοφόρα ανεξάρτητα από την τιμή του bitcoin.

Η ηλιακή εξόρυξη και άλλα βιώσιμα υβρίδια παρέχουν εξαιρετικές εναλλακτικές λύσεις. Αν και ένα στοιχείο γεωγραφίας και κεφαλαίου φαίνεται να αποτελεί πλεονέκτημα για την επιτυχία της εξόρυξης.

Υπάρχουν διαφορετικές επιλογές για την γρήγορη παρακολούθηση της επανάστασης της πράσινης ενέργειας με πολλά οφέλη για την εξόρυξη bitcoin. Οι δυνατότητες είναι απίστευτες όταν εξετάζουμε άλλες πηγές πράσινης ενέργειας, αλλά ας ρίξουμε πρώτα μια γεύση της ηλιακής ενέργειας.

Ηλιακή Ενέργεια και Ανάπτυξη Εξόρυξης

Η ηλιακή ενέργεια ονομάζεται πλέον «η φθηνότερη πηγή ενέργειας». Το ισοπεδωμένο κόστος των ενεργειακών θέσεων χερσαία αιολική και ηλιακή μπροστά από άλλες πηγές ενέργειας.

Ως η πηγή ενέργειας με τον ταχύτερο ρυθμό ανάπτυξης, η ηλιακή ενέργεια τροφοδοτείται σήμερα 3% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας, παράγοντας μηδενική ηχορύπανση ενώ διαθέτει υψηλή επεκτασιμότητα. Σε αντίθεση με τη σχετικά σπάνια γεωθερμία, η ηλιακή ενέργεια έχει παγκόσμιο δυναμικό.

Η ανάπτυξη ηλιακής ενέργειας σε συνδυασμό με την εξόρυξη bitcoin συνεχίζει να κερδίζει έλξη μεταξύ των επιχειρηματιών. Aspen Creek Digital CorpΗ ., μια νέα εταιρεία εξόρυξης bitcoin, ξεκίνησε την εξόρυξη σε μια μονάδα ηλιακής ενέργειας 6 μεγαβάτ (MW) στο δυτικό Κολοράντο εν μέσω της τρέχουσας bear market.

Ωστόσο, η αιολική και η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιούνται σημαντικά στο Τέξας, ένα ακμάζον μέρος για την εξόρυξη bitcoin.

Σύμφωνα με τον Shaun Connell, Εκτελεστικό Αντιπρόεδρο του Power στην τεχνολογική εταιρεία Lancium με έδρα το Χιούστον, «Έχετε αυτή την τέλεια επικάλυψη τόσο με την ποιότητα του ήλιου όσο και με την ταχύτητα του ανέμου στο Δυτικό Τέξας».

Το Τέξας θα συνεχίσει να διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στην αγορά πράσινης ενέργειας. Ωστόσο, η Κίνα παραμένει παγκόσμιος ηγέτης στην παραγωγή ηλιακής ενέργειας και τη συνολική εγκατεστημένη ισχύ, συνεισφέροντας το 15.4% των μη ορυκτών καυσίμων στο ενεργειακό της μείγμα με στόχος 33% από 2025.

Τα φωτοβολταϊκά πάνελ και τα κάτοπτρα που συγκεντρώνουν την ηλιακή ακτινοβολία χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να προοδεύει.

Ανάπτυξη βιομάζας στην εξόρυξη Bitcoin

Η βιομάζα αντιπροσωπεύει περίπου 10% της παγκόσμιας ενέργειας, 5% του πρωτογενής κατανάλωση στις ΗΠΑ και 1.4% του ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στον Καναδά. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ενέργειας χρησιμοποιείται για θέρμανση και άλλες βιομηχανικές διεργασίες, οι οποίες έχουν σημαντικά περιβαλλοντικά πλεονεκτήματα που επεκτείνονται στη βελτίωση της υγιεινής με την ανακύκλωση των απορριμμάτων και τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.

Στον αγώνα για μια βιώσιμη βιομηχανία εξόρυξης bitcoin, η χρήση βιοδιασπώμενων υλικών ως καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι ακατάλληλη. Μπορεί να μην παρέχει ένα πιο σημαντικό arbitrage όταν συνδυάζεται με ηλιακή ενέργεια, αλλά η επένδυση σε αυτές τις εναλλακτικές λύσεις ενέργειας από ένα πλεονέκτημα παραμένει η καλύτερη.

Η Generation Hemp μόλις συνεργάστηκε με την Cryptic Solutions σε μια προσπάθεια να χρησιμοποιήσει την κάνναβη ως βιοκαύσιμο για τη λειτουργία του υλικού εξόρυξης της. Όπως αναφέρεται σε άρθρο, ο πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της Generation Hemp Gary Evans είπε:

«Αποφασίσαμε ότι το ιδανικό μέρος για να ξεκινήσουμε την πρώτη μας επιχείρηση εξόρυξης πράσινων bitcoin ήταν ακριβώς στην αυλή μας. Βρισκόμαστε σε ένα βιομηχανικό πάρκο στο δυτικό Κεντάκι με άφθονη διαθεσιμότητα ηλεκτρικού ρεύματος χαμηλού κόστους και ένα πολύ φιλικό επιχειρηματικό περιβάλλον.»

Η χρήση βιοαποδομήσιμων απορριμμάτων από αγροκτήματα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για την εξόρυξη bitcoin είναι ένας ενδιαφέρον τρόπος για την οικονομική ανάπτυξη ειδών σπατάλης υλικών που θα μπορούσαν να αποτελέσουν πηγή μόλυνσης της γης και του νερού, αλλά αντίθετα δημιουργούν εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα όταν αυτοί οι πόροι χρησιμοποιούνται τώρα για εξόρυξη. Είναι πιθανό ότι η χρήση αυτών των τύπων υλικών βιοαποβλήτων για την εξόρυξη bitcoin θα έχει μεγαλύτερη επίδραση στην κοινωνία, αποτρέποντας προβλήματα υγείας που προκύπτουν από μόλυνση από τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που δημιουργούν. Τούτου λεχθέντος, η επεκτασιμότητα αυτών των λύσεων παραμένει σημαντική ανησυχία.

Μπορεί το Bitcoin να εξορυχθεί με αιολική ενέργεια;

Με διάρκεια ζωής 25 ετών για τις ανεμογεννήτριες, είναι πιο ανταποδοτικό για την εξόρυξη bitcoin παρά για την ηλιακή ενέργεια όταν εξετάζεται η συντήρηση.

Η ταχύτητα του ανέμου, η πυκνότητα του αέρα και η περιοχή σάρωσης υπενθυμίζουν ότι η τοποθεσία είναι ζωτικής σημασίας όταν πρόκειται για αιολική ενέργεια. Περιορίζεται από το Όριο Betz, οι μηχανικοί έχουν εξερευνήσει επιλογές σχεδιασμού που παρέχουν την καλύτερη βελτιστοποίηση της απόδοσης της ανεμογεννήτριας μειώνοντας ταυτόχρονα το κόστος. Οι τουρμπίνες οριζόντιου άξονα είναι στάνταρ. Ωστόσο, οι ιδέες τουρμπίνας χωρίς πτερύγια κερδίζουν έδαφος, αν και δεν μπορούν να θεωρηθούν σημαντικοί ανταγωνιστές.

Τα σχέδια αιολικής ενέργειας παρουσιάζουν επιταχυνόμενη βελτίωση στην απόδοση σχεδιασμού και χωρητικότητα. Η εφαρμογή περισσότερων συστημάτων εξόρυξης με αιολική ενέργεια θα βελτιώσει το μείγμα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της εξόρυξης bitcoin. Ωστόσο, η αιολική ενέργεια έχει την ίδια μοίρα με την ηλιακή και θα απαιτήσει μπαταρίες για ελλείψεις σε περιόδους λιγότερους ανέμους. Επίσης, είναι καλύτερο να κλιμακωθεί προσθέτοντας ενέργεια στο δίκτυο σε ένα κατανεμημένο μοντέλο.

Η αιολική ενέργεια είναι αποδοτική, ανεξάντλητη και οικονομικά προσιτή. Η αιολική ενέργεια είναι η μεγαλύτερη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες και αυξάνεται. Ωστόσο, εάν δεν έχουν σχεδιαστεί προσεκτικά, οι αιολικές εγκαταστάσεις δημιουργούν θόρυβο και δημιουργούν περιβαλλοντικές ανησυχίες.

Υδροηλεκτρική ενέργεια και εξόρυξη Bitcoin;

Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει την υψηλότερη ενέργεια αποδοτικότητα εξαγωγής (μετατροπής). έως και 90%, το υψηλότερο μεταξύ των επιλογών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, το πιο αξιόπιστο και διατηρεί το το χαμηλότερο αποτύπωμα άνθρακα.

Η Alps Blockchain, μια ιταλική startup, είναι μια εταιρεία που έχει αναπτύξει τη χρήση υδροηλεκτρικής ενέργειας για εξόρυξη bitcoin στο Borgo d'Anaunia. Καθώς μια ενεργειακή εταιρεία αγωνίζεται να καλύψει το κόστος συντήρησης των εγκαταστάσεων της, ήταν εύκολο για την Alps Blockchain να αγοράσει περισσότερους από 40 υπερσύγχρονους εξορύκτες ASIC σε φθηνότερη τιμή και να μεταπωλήσει την υπολογιστική ισχύ παγκοσμίως.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι σταθερή και προσιτή. Παραμένει μια από τις πρώτες και πιο υιοθετημένες πηγές ενέργειας. Υπολογίζει πάνω από 18% της παγκόσμιας ισχύος παραγωγή και είναι η πιο σταθερή επιλογή εξόρυξης που δεν απαιτεί αντίγραφα ασφαλείας. Αξίζει να σημειωθεί ότι υπάρχει μεγάλη απάθεια μεταξύ μηχανικών και επιστημόνων όταν αναφέρονται στην υδροηλεκτρική ενέργεια ως ανανεώσιμη, λαμβάνοντας υπόψη τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της.

Εξισορρόπηση Φορτίου Επιλογών Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας

Η περικοπή φορτίου με κίνητρα σε περιόδους αιχμής ζήτησης θα συνεχιστεί σε μια προσπάθεια εξομάλυνσης των ζημιών. Η εμπλοκή των ανθρακωρύχων παραμένει σχετική, αλλά οι τιμές χονδρικής έχουν μειωθεί λόγω του αποπληθωρισμού της ηλιακής αξίας που προκαλείται από τον περιορισμένο χρόνο παροχής ηλιακής ενέργειας, με αποτέλεσμα οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να πληρώνουν λιγότερα για ηλιακή ενέργεια.

Η αυξανόμενη αγορά ηλεκτρικών αυτοκινήτων και το δίκτυο Bitcoin προσφέρουν κερδοφόρες εναλλακτικές λύσεις στη μείωση της ηλιακής αξίας του κλάδου. Η ηλιακή εξόρυξη bitcoin θα μπορούσε να μειώσει σε μεγάλο βαθμό τον αποπληθωρισμό της ηλιακής αξίας, μειώνοντας παράλληλα την ανάγκη για περικοπή της παραγόμενης ενέργειας, ελευθερώνοντας ταυτόχρονα ισχύ κατά τη ζήτηση αιχμής, ειδικά όταν ενσωματώνονται αντίγραφα ασφαλείας που εξαρτώνται από το δίκτυο.

Ανταλλαγή ενέργειας μεγάλων αποστάσεων

Η υπεραγώγιμη εμπορική μετάδοση ισχύος συνεχούς ρεύματος (DC) θα μειώσει σημαντικές απώλειες κατά την υλοποίηση υποβρύχιας μετάδοσης ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις (συμπεριλαμβανομένου του διηπειρωτικού επιπέδου). Η χρήση DC υψηλής τάσης έχει καταγράψει τόσο επιτυχία όσο και αποτυχία σε αυτή τη φιλόδοξη προσπάθεια. Ένα πρόσφατο δημοφιλές έργο είναι το Αυστραλία-Σιγκαπούρη Γραμμή ηλιακής ενέργειας (ASEAN).

Οι χρονικά περιορισμένοι ηλιακοί και άλλοι εποχικοί ενεργειακοί πόροι με τεράστια αφθονία θα μπορούσαν να ανταλλάσσονται μεταξύ περιοχών με παρόμοια χαρακτηριστικά με αντίθετες περιόδους διαθεσιμότητας.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ανταλλαγές ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις ενέχουν σημαντικό κίνδυνο ασφάλειας όταν χρησιμοποιούνται ως κύρια πηγή ενέργειας, εάν ληφθούν υπόψη η συντήρηση και οι καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Αυτά τα ίδια συστήματα έχουν τεράστια πλεονεκτήματα όταν χρησιμοποιούνται ως εφεδρική ισχύς.

Ένα παράδειγμα είναι η Δανία και η Νορβηγία αντλούμενη αποθήκευση νερού, που παρέχει ενέργεια για τη Δανία όταν δεν υπάρχει άνεμος. Είναι ενδιαφέρον πώς οι ορεινοί υδάτινοι πόροι της Νορβηγίας συμπληρώνουν τους ισχυρούς εποχιακούς ανέμους της Δανίας.

Αυξημένη αποθήκευση για τη βελτιστοποίηση της εξόρυξης ηλιακής ενέργειας

Οι τεχνολογικές βελτιώσεις έχουν συμβάλει στην αντιστάθμιση της υποτίμησης της ηλιακής αξίας, ειδικά στις μπαταρίες.

Η αποκεντρωμένη φύση του Bitcoin καθιστά πλεονέκτημα την προσθήκη διακοπτόμενων τροφοδοτικών στο δίκτυο, γεγονός που το καθιστά κερδοφόρο για το ενεργειακό δίκτυο και τους επενδυτές ταυτόχρονα, διατηρώντας ταυτόχρονα ένα αποκεντρωμένο οικοσύστημα.

Η κλιμάκωση μπαταριών έχει γίνει η καλύτερη επιλογή για τους ανθρακωρύχους που επιδιώκουν να αποκομίσουν τα πλήρη οφέλη των επενδύσεών τους. Η Blockstream και η εταιρεία πληρωμών Block συνεργάστηκαν με την Tesla για την κατασκευή ενός εξ ολοκλήρου εκτός δικτύου, εγκατάσταση εξόρυξης bitcoin χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη 3.8 MW ηλιακών συλλεκτών με τέσσερις μονάδες μπαταριών Tesla Megapack.

Συνεχής αύξηση της αποτελεσματικότητας εξόρυξης Bitcoin

Το αποτύπωμα άνθρακα του Bitcoin μειώνεται δραστικά καθώς αποδοτικότητα εξόρυξης συνεχίζει να βελτιώνεται κατά 63% σε ετήσια βάση. Σύμφωνα με το Συμβούλιο Εξόρυξης Bitcoin, αναμένεται εξαπλάσια βελτίωση με το πρωτόκολλο Bitcoin και την αποτελεσματικότητα στην εξόρυξη μέσα στα επόμενα οκτώ χρόνια.

Τελικές Σκέψεις

Ένα υβριδικό σύστημα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έχει αποδειχθεί μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, κάτι που μπορεί να σημαίνει μόνο μεγαλύτερη κερδοφορία για την εξόρυξη. Με τέλεια γεωγραφία, το υβριδικό σύστημα ηλιακού-αιολικού συστήματος είναι βιώσιμο.

Ο συνδυασμένος αντίκτυπος της τεχνολογικής προόδου, των κρατικών επιδοτήσεων και των υβριδικών ανανεώσιμων συστημάτων μπορεί να πυροδοτήσει τη μετάβαση στην πράσινη ενέργεια με ιλιγγιώδη ταχύτητα. Η χρήση τεχνικών εξισορρόπησης ενέργειας, ο περιορισμός και η αυξημένη αποθήκευση θα βάλουν το καπάκι στον μετριασμό της αναποτελεσματικότητας στην κατανάλωση διαθέσιμης ενέργειας, θα στηρίξουν τις προσπάθειες για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής και θα ανοίξουν το δρόμο για μεγαλύτερη κερδοφορία στην εξόρυξη bitcoin.

Αυτή είναι μια guest post από τον Jerry Usman. Οι απόψεις που εκφράζονται είναι εξ ολοκλήρου δικές τους και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα αυτές της BTC Inc. ή του περιοδικού Bitcoin.