Uno spostamento verso le energie rinnovabili ottimizzerà il mining di Bitcoin

Questo è un editoriale di opinione di Jerry Usman, ingegnere elettrico e scrittore tecnologico.

Si stanno facendo progressi verso il verde Mining bitcoin? Assolutamente! Nonostante gli sconvolgimenti normativi, sono stati compiuti progressi ragionevoli. Bitcoin è verde adesso? No, ma almeno le emissioni di gas serra di Bitcoin non sono più quelle di una volta. Secondo il Indice di consumo di elettricità di Cambridge Bitcoin, le emissioni di gas serra di Bitcoin sono scese da 59 tonnellate di anidride carbonica equivalente nell'ottobre 2021 a 48.88 tonnellate di oggi.

Tuttavia, i parlamentari ora hanno lo sguardo fisso sul meccanismo di consenso proof-of-work e stanno spingendo affinché il mining di bitcoin diventi ecologico.

È un fatto noto che il crescente consumo di energia di Bitcoin ha attirato le critiche degli ambientalisti. I minatori di Bitcoin devono superare i sentimenti primordiali che spesso vengono lanciati nei confronti delle tecnologie emergenti con cui la società sembra inizialmente a disagio; consideriamo la nota interna della Western Union del 1876: “Questo 'telefono' ha troppi difetti per essere seriamente considerato un mezzo di comunicazione. Il dispositivo non ha intrinsecamente alcun valore per noi. I sentimenti sono rimasti gli stessi. Non c’è da stupirsi quando il bitcoin diventerà uno standard per le valute future.

Alcuni potrebbero essersi aspettati che il Paris accordo sul clima nel 2015 spingerebbe Bitcoin verso il percorso più sostenibile delle energie rinnovabili. Tuttavia, non sorprende l'apatia degli accusatori di Bitcoin riguardo ai guadagni positivi registrati con la limitazione delle emissioni di anidride carbonica.

L’estrazione solare è la risposta al problema energetico di Bitcoin? Parzialmente. L’ottimizzazione dell’energia disponibile e l’espansione delle opzioni lavorative richiedono un approccio multidimensionale. Varie strategie includono il bilanciamento del carico, gli scambi di energia, i sistemi ibridi e lo stoccaggio aggiuntivo della batteria. L’effetto moltiplicatore dell’aumento dei sussidi governativi – uno sforzo incentivato per accelerare l’adozione dell’energia verde – potrebbe ridurre ulteriormente i costi di installazione solare.

Di seguito viene fornita una panoramica generale di queste soluzioni energetiche e della loro adozione.

Consumo energetico globale di Bitcoin

Bitcoin di consumo energetico globale si attesta a 253 TWh, pari a circa lo 0.15% del consumo energetico globale totale. La rete Bitcoin ha raggiunto un mix di energia più verde rispetto alla Germania.

Secondo il Bitcoin Mining Council Relazione 2022, il 59.5% dell'energia totale globale derivante dall'estrazione di bitcoin proviene da fonti rinnovabili, il che è un buon segno di progresso. Il consiglio ha inoltre segnalato un aumento dell’efficienza del 46% su base annua grazie alla maggiore efficienza mineraria e al miglioramento della tecnologia dei semiconduttori.

Diamo un'idea approssimativa del costo attuale del mining di bitcoin.

Qual è la redditività media del mining di Bitcoin?

Prendendo il potente e popolare minatore bitcoin Antminer S19 Pro, valutato a 3250 watt, consumerà 78 kWh al giorno. Ciò costerà $ 7.80 al giorno, al prezzo di $ 0.10 per kWh, questo produce un perdita di $ 0.11. Questo non è uno scenario positivo.

I costi di raffreddamento e un limite di scarica del 50% per le batterie agli ioni di litio potrebbero aumentare ulteriormente il prezzo per estrarre bitcoin a causa della capacità utilizzabile. Tuttavia, la redditività è influenzata principalmente dal costo dell’elettricità e dalle difficoltà di estrazione. Con l’elettricità a basso costo, il mining rimane redditizio indipendentemente dal prezzo del bitcoin.

L’estrazione solare e altri ibridi praticabili forniscono eccellenti alternative. Sebbene un elemento geografico e di capitale sembri essere un vantaggio per il successo minerario.

Esistono diverse opzioni per accelerare la rivoluzione dell’energia verde con numerosi vantaggi per il mining di bitcoin. Il potenziale è incredibile se guardiamo ad altre fonti di energia verde, ma diamo prima un'occhiata al solare.

Energia solare e crescita mineraria

Il solare è ora definito “la fonte di energia più economica”. Il costo livellato dei luoghi energetici eolico e solare di terraferma prima di altre fonti energetiche.

Essendo la fonte energetica con il tasso di crescita più rapido, oggi l’energia solare fornisce circa 1000 tonnellate Il 3% dell'elettricità mondiale, producendo zero inquinamento acustico pur possedendo un'elevata scalabilità. A differenza dell’energia geotermica, relativamente scarsa, l’energia solare ha un potenziale mondiale.

L’implementazione dell’energia solare in combinazione con l’estrazione di bitcoin continua a guadagnare terreno tra gli imprenditori. Aspen Creek Digital Corp., una nuova società di mining di bitcoin, ha iniziato l'estrazione in un impianto a energia solare da 6 megawatt (MW) nel Colorado occidentale nell'attuale mercato ribassista.

Tuttavia, l’energia eolica e solare sono utilizzate in modo significativo in Texas, un luogo in forte espansione per l’estrazione di bitcoin.

Secondo Shaun Connell, vicepresidente esecutivo dell'energia presso la società tecnologica Lancium con sede a Houston, "si ottiene questa perfetta sovrapposizione sia con la qualità del sole che con la velocità del vento nel Texas occidentale".

Il Texas continuerà a svolgere un ruolo vitale nel mercato dell’energia verde. Tuttavia, la Cina rimane un leader globale nella produzione solare e nella capacità totale installata, contribuendo con il 15.4% di combustibili non fossili al suo mix energetico con un obiettivo del 33% by 2025.

I pannelli fotovoltaici e gli specchi che concentrano la radiazione solare vengono sempre più utilizzati per sfruttare l’energia solare mentre la tecnologia continua ad avanzare.

Distribuzione della biomassa nel mining di Bitcoin

La biomassa rappresenta circa Il 10% dell'energia mondiale, 5% di Consumi primari statunitensi e il 1.4% del elettricità generata in Canada. La maggior parte di questa energia viene utilizzata per il riscaldamento e altri processi industriali, il che presenta notevoli vantaggi ambientali che si estendono al miglioramento dell’igiene attraverso il riciclaggio dei materiali di scarto e la riduzione delle emissioni di gas serra.

Nella corsa verso un’industria mineraria sostenibile dei bitcoin, l’utilizzo di materiali biodegradabili come combustibile per la produzione di elettricità non è fuori luogo. Potrebbe non fornire un arbitraggio più significativo se abbinato al solare, ma investire in queste alternative energetiche con un vantaggio rimane la soluzione migliore.

Generation Hemp ha appena collaborato con Cryptic Solutions nel tentativo di utilizzare la canapa come biocarburante per far funzionare il suo hardware minerario. Come riportato in un articolo, Il presidente e CEO di Generation Hemp Gary Evans ha dichiarato:

“Abbiamo deciso che il luogo ideale per avviare la nostra prima operazione di mining di bitcoin verde era proprio nel nostro cortile. Siamo situati in un parco industriale del Kentucky occidentale con ampia disponibilità di energia elettrica a basso costo e un ambiente commerciale molto amichevole”.

Usare i rifiuti biodegradabili delle fattorie per generare elettricità per estrarre bitcoin è un modo interessante per distribuire economicamente materiali altrimenti sprecati che potrebbero essere una fonte di contaminazione del terreno e dell'acqua, ma creano invece emissioni di anidride carbonica quando queste risorse vengono ora utilizzate per Mining bitcoin. È probabile che l’utilizzo di questi tipi di rifiuti organici per l’estrazione di bitcoin avrà un impatto maggiore per la società, prevenendo i problemi di salute derivanti dalla contaminazione rispetto alle emissioni di anidride carbonica che creano. Detto questo, la scalabilità di queste soluzioni rimane una preoccupazione significativa.

È possibile estrarre Bitcoin con l'energia eolica?

Con una durata di servizio di 25 anni per le turbine eoliche, è più gratificante per l'estrazione di bitcoin che per l'energia solare quando si considera la manutenzione.

La velocità del vento, la densità dell’aria e l’area spazzata ricordano che la posizione è fondamentale quando si tratta di energia eolica. Vincolato dal Limite di Betz, gli ingegneri hanno esplorato opzioni di progettazione che forniscano la migliore ottimizzazione dell'efficienza delle turbine eoliche riducendo al tempo stesso i costi. Le turbine ad asse orizzontale sono standard. Tuttavia, i concetti di turbine senza pale stanno guadagnando terreno, anche se non possono essere visti come concorrenti significativi.

I progetti di energia eolica stanno sperimentando un miglioramento accelerato dell’efficienza della progettazione e capacità. L’implementazione di più sistemi minerari alimentati da energia eolica migliorerà il mix di energia rinnovabile del mining di bitcoin. Tuttavia, l’energia eolica subisce la stessa sorte di quella solare e richiederà batterie in caso di esaurimento durante i periodi meno ventosi. Inoltre, è meglio ridimensionarlo aggiungendo energia alla rete in un modello distribuito.

L’energia eolica è efficiente, inesauribile e conveniente. L'energia eolica è la la più grande fonte di energia rinnovabile negli Stati Uniti e in crescita. Tuttavia, se non attentamente pianificati, gli impianti eolici creano rumore e pongono problemi ambientali.

Energia idroelettrica e mining di Bitcoin?

L’energia idroelettrica ha la più alta energia efficienza di estrazione (conversione). fino al 90%, la più alta tra le opzioni di energia rinnovabile, la più affidabile e mantiene la più bassa impronta di carbonio.

Alps Blockchain, una startup italiana, è un'azienda che ha implementato l'uso dell'energia idroelettrica Mining bitcoin a Borgo d'Anaunia. Con un'azienda energetica che fatica a coprire i costi di manutenzione della struttura, è stato facile per Alps Blockchain acquistare più di 40 minatori ASIC all'avanguardia a un prezzo più conveniente e rivendere la potenza di calcolo in tutto il mondo.

L’energia idroelettrica è stabile e conveniente. Rimane una delle prime e più adottate fonti energetiche. Rappresenta oltre Il 18% del potere globale generazione ed è l'opzione di mining più stabile che non richiede backup. Vale la pena notare che tra ingegneri e scienziati esiste una grande apatia quando si parla di energia idroelettrica come rinnovabile, considerando il suo impatto ambientale.

Bilanciamento del carico delle opzioni rinnovabili

La riduzione del carico incentivata nei periodi di punta della domanda continuerà nel tentativo di appiattire le perdite. Il coinvolgimento dei minatori rimane rilevante, ma i prezzi all’ingrosso sono diminuiti a causa della deflazione del valore solare causata dalla fornitura di energia solare a tempo, con il risultato che i servizi pubblici pagano meno per il solare.

Il mercato in crescita delle auto elettriche e la rete Bitcoin offrono alternative redditizie al declino del valore solare del settore. L’estrazione di bitcoin solari potrebbe ridurre in larga misura la deflazione del valore solare, riducendo al contempo la necessità di ridurre l’energia generata, liberando allo stesso tempo energia durante i picchi di domanda, soprattutto quando sono incorporati backup dipendenti dalla rete.

Scambio energetico a lunga distanza

La trasmissione di energia commerciale in corrente continua (CC) superconduttiva ridurrà perdite significative nella realizzazione della trasmissione di energia sottomarina a lunga distanza (incluso il livello intercontinentale). L’uso della corrente continua ad alta tensione ha registrato sia successi che fallimenti in questo ambizioso tentativo. Un recente progetto popolare è il Australiano-Singapore (ASEAN) linea di energia solare.

Le risorse energetiche solari e altre risorse stagionali limitate nel tempo con un’enorme abbondanza potrebbero essere scambiate tra regioni con caratteristiche simili aventi periodi di disponibilità opposti.

È importante notare che gli scambi di energia a lunga distanza rappresentano un rischio significativo per la sicurezza se utilizzati come fonte di energia primaria se si prendono in considerazione la manutenzione e le emergenze. Questi stessi sistemi presentano enormi vantaggi se utilizzati come alimentazione di riserva.

Un esempio è quello della Danimarca e della Norvegia stoccaggio dell'acqua pompata, che fornisce energia alla Danimarca quando non c'è vento. È interessante notare come le risorse idriche montagnose della Norvegia siano complementari ai forti venti stagionali della Danimarca.

Maggiore spazio di archiviazione per ottimizzare l’estrazione solare

I miglioramenti tecnologici hanno contribuito a compensare il deprezzamento del valore solare, soprattutto nelle batterie.

La natura decentralizzata di Bitcoin rende un vantaggio l’aggiunta di alimentatori intermittenti alla rete, il che lo rende redditizio per la rete energetica e gli investitori allo stesso tempo, pur mantenendo un ecosistema decentralizzato.

Il ridimensionamento della batteria è diventato la scelta obbligata per i minatori che cercano di sfruttare appieno i vantaggi dei propri investimenti. Blockstream e la società di pagamento Block hanno collaborato con Tesla per costruire un sistema interamente off-grid, struttura mineraria bitcoin utilizzando energia rinnovabile. Ciò include l’implementazione di 3.8 MW di pannelli solari con quattro unità batteria Tesla Megapack.

Aumento continuo dell’efficienza del mining di Bitcoin

L'impronta di carbonio di Bitcoin sta diminuendo drasticamente efficienza mineraria continua a migliorare su base annua registrata del 63%. Secondo il Bitcoin Mining Council, entro i prossimi otto anni si prevede un miglioramento di sei volte del protocollo Bitcoin e dell’efficienza nel mining.

Considerazioni finali

Un sistema ibrido di energia rinnovabile ha dimostrato una maggiore efficienza nella produzione di elettricità, il che può solo significare una maggiore redditività per l’attività mineraria. Con una geografia perfetta, il sistema ibrido solare-eolico è sostenibile.

L’impatto combinato del progresso tecnologico, dei sussidi governativi e dei sistemi rinnovabili ibridi può innescare la transizione verso l’energia verde a una velocità vertiginosa. L’utilizzo di tecniche di bilanciamento energetico, riduzione e aumento dello stoccaggio metterà fine alla mitigazione dell’inefficienza nell’uso dell’energia disponibile, sosterrà gli sforzi per combattere il cambiamento climatico e aprirà la strada a una maggiore redditività nel mining di bitcoin.

Questo è un guest post di Jerry Usman. Le opinioni espresse sono interamente personali e non riflettono necessariamente quelle di BTC Inc. o Bitcoin Magazine.