Uma mudança para energias renováveis ​​otimizará a mineração de Bitcoin

Este é um editorial de opinião de Jerry Usman, engenheiro elétrico e escritor de tecnologia.

O progresso está sendo feito em direção ao verde Mineração bitcoin? Absolutamente! Apesar das turbulências regulatórias, foram feitos progressos razoáveis. O Bitcoin é verde agora? Não, mas pelo menos as emissões de gases de efeito estufa do Bitcoin não estão onde costumavam estar. De acordo com Índice de Consumo de Eletricidade de Cambridge Bitcoin, as emissões de gases de efeito estufa do Bitcoin caíram de 59 toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente em outubro de 2021 para 48.88 toneladas métricas hoje.

No entanto, os parlamentares agora têm o olhar fixo no mecanismo de consenso de prova de trabalho e estão pressionando para que a mineração de bitcoin se torne verde.

É um fato conhecido que o crescente consumo de energia do Bitcoin atraiu críticas de ambientalistas. Os mineradores de Bitcoin devem superar os sentimentos primordiais que muitas vezes são lançados em tecnologias emergentes com as quais a sociedade parece inicialmente desconfortável; considere o memorando interno da Western Union de 1876: “Este 'telefone' tem muitas deficiências para ser considerado seriamente como um meio de comunicação. O dispositivo é inerentemente sem valor para nós.” Os sentimentos permaneceram os mesmos. Não se deve surpreender quando o bitcoin se tornar um padrão para moedas futuras.

Alguns podem ter esperado que o Acordo do Clima Paris em 2015 estimularia o Bitcoin em direção ao caminho mais sustentável da energia renovável. No entanto, não devemos nos surpreender com a apatia dos acusadores do Bitcoin em relação aos ganhos positivos registrados com a limitação das emissões de dióxido de carbono.

A mineração solar é a resposta para o problema de energia do Bitcoin? Parcialmente. Otimizar a energia disponível e expandir as opções de trabalho requer uma abordagem multidimensional. Várias estratégias incluem balanceamento de carga, trocas de energia, sistemas híbridos e armazenamento adicional de bateria. O efeito multiplicador do aumento dos subsídios governamentais – um esforço incentivado para acelerar a adoção de energia verde – poderia reduzir ainda mais os custos de instalação solar.

Uma visão geral dessas soluções de energia e sua adoção é fornecida abaixo.

Consumo Global de Energia do Bitcoin

Bitcoin's consumo global de energia é de 253 TWh, aproximadamente 0.15% do consumo global total de energia. A rede Bitcoin alcançou um mix de energia mais verde do que a Alemanha.

De acordo com o Bitcoin Mining Council's 2022 relatório, 59.5% do total de energia global de mineração de bitcoin vem de fontes renováveis, o que é um bom sinal de progresso. O conselho relatou ainda um aumento de 46% na eficiência ano a ano devido ao aumento da eficiência da mineração e à melhoria da tecnologia de semicondutores.

Vamos ter uma ideia aproximada do custo atual da mineração de bitcoin.

Qual é a rentabilidade média da mineração de Bitcoin?

Tomando o poderoso e popular minerador de bitcoin Antminer S19 Pro, avaliado em 3250 watts, ele consumirá 78kWh diariamente. Isso custará $ 7.80 por dia, à taxa de $ 0.10 por kWh, isso produz um perda de $ 0.11. Este não é um bom cenário.

O custo de resfriamento e um limite de descarga de 50% para baterias de íons de lítio podem aumentar ainda mais o preço para minerar bitcoin devido à capacidade utilizável. No entanto, a lucratividade é impactada principalmente pelo custo da eletricidade e pela dificuldade de mineração. Com eletricidade barata, a mineração continua lucrativa, independentemente do preço do bitcoin.

A mineração solar e outros híbridos viáveis ​​oferecem excelentes alternativas. Embora um elemento de geografia e capital pareça ser uma vantagem para o sucesso da mineração.

Existem diferentes opções para acelerar a revolução da energia verde com inúmeros benefícios para a mineração de bitcoin. O potencial é incrível quando olhamos para outras fontes de energia verde, mas primeiro vamos dar uma olhada na energia solar.

Energia Solar e Crescimento da Mineração

A energia solar é agora denominada “a fonte de energia mais barata”. O custo nivelado dos locais de energia eólica e solar terrestre à frente de outras fontes de energia.

Como a fonte de energia com a taxa de crescimento mais rápida, a energia solar hoje fornece cerca de 3% da eletricidade do mundo, produzindo poluição sonora zero e possuindo alta escalabilidade. Ao contrário da geotérmica relativamente escassa, a solar tem potencial mundial.

A implantação da energia solar em conjunto com a mineração de bitcoin continua ganhando força entre os empreendedores. Aspen Creek Digital Corp.., uma nova empresa de mineração de bitcoin, começou a minerar em uma usina de energia solar de 6 megawatts (MW) no oeste do Colorado em meio ao atual mercado de baixa.

No entanto, a energia eólica e solar são significativamente utilizadas no Texas, um lugar em expansão para a mineração de bitcoin.

De acordo com Shaun Connell, vice-presidente executivo de energia da empresa de tecnologia Lancium, com sede em Houston, “você obtém essa sobreposição perfeita com a qualidade do sol e a velocidade do vento no oeste do Texas”.

O Texas continuará desempenhando um papel vital no mercado de energia verde. No entanto, a China continua a ser líder global em fabricação de energia solar e capacidade total instalada, contribuindo com 15.4% de combustíveis não fósseis para seu mix de energia com um meta de 33% por 2025.

Painéis fotovoltaicos e espelhos de concentração de radiação solar estão sendo cada vez mais usados ​​para aproveitar a energia solar à medida que a tecnologia continua avançando.

Implantação de biomassa na mineração de Bitcoin

A biomassa é responsável por aproximadamente 10% da energia do mundo, 5% de Consumo primário dos EUA e 1.4% da eletricidade gerada no Canadá. A maior parte desta energia é utilizada para aquecimento e outros processos industriais, o que tem vantagens ambientais significativas que se estendem à melhoria da higiene através da reciclagem de resíduos e da redução das emissões de gases com efeito de estufa.

Na corrida para uma indústria sustentável de mineração de bitcoin, usar materiais biodegradáveis ​​como combustível para a produção de eletricidade não está fora de lugar. Pode não fornecer uma arbitragem mais significativa quando combinado com a energia solar, mas investir nessas alternativas de energia a partir de uma vantagem continua sendo o melhor.

A Generation Hemp acaba de fazer parceria com a Cryptic Solutions em uma tentativa de utilizar o cânhamo como biocombustível para executar seu hardware de mineração. Conforme relatado em um artigo, o presidente e CEO da Generation Hemp, Gary Evans, disse:

“Decidimos que o local ideal para iniciar nossa primeira operação de mineração de bitcoin verde era em nosso próprio quintal. Estamos localizados em um parque industrial do oeste do Kentucky com ampla disponibilidade elétrica de baixo custo e um ambiente de negócios muito amigável.”

Usar resíduos biodegradáveis ​​de fazendas para gerar eletricidade para minerar bitcoin é uma maneira interessante de implantar economicamente materiais desperdiçados que poderiam ser uma fonte de contaminação da terra e da água, mas, em vez disso, cria emissões de dióxido de carbono quando esses recursos são agora usados ​​para bitcoin de mineração. É provável que o uso desses tipos de materiais de biorresíduos para mineração de bitcoin seja mais impactante para a sociedade, evitando problemas de saúde que surgem com a contaminação do que as emissões de dióxido de carbono que eles criam. Dito isto, a escalabilidade dessas soluções continua sendo uma preocupação significativa.

Bitcoin pode ser minerado com energia eólica?

Com uma vida útil de 25 anos para turbinas eólicas, é mais gratificante para a mineração de bitcoin do que a energia solar quando a manutenção é considerada.

A velocidade do vento, a densidade do ar e a área varrida servem como lembretes de que a localização é crucial quando se trata de energia eólica. Constrangido pelo Limite de Betz, os engenheiros têm explorado opções de projeto que oferecem a melhor otimização da eficiência das turbinas eólicas ao mesmo tempo em que reduzem os custos. As turbinas de eixo horizontal são padrão. No entanto, os conceitos de turbina sem pás estão ganhando terreno, embora não possam ser vistos como concorrentes significativos.

Projetos de energia eólica estão experimentando melhorias aceleradas na eficiência do projeto e capacidade. A implementação de mais sistemas de mineração movidos a energia eólica melhorará o mix de energia renovável da mineração de bitcoin. No entanto, a energia eólica sofre o mesmo destino que a solar e exigirá baterias para deficiências durante períodos menos ventosos. Além disso, é melhor dimensionado adicionando energia à rede em um modelo distribuído.

A energia eólica é eficiente, inesgotável e acessível. A energia eólica é a maior fonte de energia renovável nos Estados Unidos e crescendo. No entanto, se não forem cuidadosamente planejadas, as instalações eólicas criam ruídos e representam preocupações ambientais.

Hidrelétrica e mineração de Bitcoin?

A energia hidrelétrica tem a maior energia eficiência de extração (conversão) de até 90%, a mais alta entre as opções de energia renovável, a mais confiável e mantém a menor pegada de carbono.

Alps Blockchain, uma startup italiana, é uma empresa que implantou o uso de energia hidrelétrica para mineração de bitcoin em Borgo d'Anaunia. Com uma empresa de energia lutando para cobrir seus custos de manutenção de instalações, foi fácil para a Alps Blockchain comprar mais de 40 mineradores ASIC de última geração a um preço mais barato e revender o poder de computação em todo o mundo.

A energia hidrelétrica é estável e acessível. Continua a ser uma das fontes de energia mais antigas e mais adotadas. É responsável por mais 18% do poder global geração e é a opção de mineração mais estável que não requer backups. Vale notar que existe uma grande apatia entre engenheiros e cientistas ao se referirem à energia hidrelétrica como renovável, considerando seu impacto ambiental.

Balanceamento de carga de opções renováveis

O corte de carga incentivado nos períodos de pico de demanda continuará na tentativa de diminuir as perdas. O envolvimento dos mineradores continua relevante, mas os preços no atacado caíram devido à deflação do valor solar causada pelo fornecimento de energia solar bloqueado no tempo, resultando em serviços públicos pagando menos pela energia solar.

O crescente mercado de carros elétricos e a rede Bitcoin oferecem alternativas lucrativas para o declínio do valor solar da indústria. A mineração de bitcoin solar pode reduzir a deflação do valor solar em grande medida, reduzindo a necessidade de redução de energia gerada, ao mesmo tempo liberando energia durante o pico de demanda, especialmente quando os backups dependentes da rede são incorporados.

Troca de energia de longa distância

A transmissão de energia comercial de corrente contínua (DC) supercondutora reduzirá perdas significativas na realização da transmissão de energia submarina de longa distância (inclusive em nível intercontinental). O uso de CC de alta tensão registrou sucesso e fracasso nesta tentativa ambiciosa. Um projeto popular recente é o Austrália-Cingapura (ASEAN) linha de energia solar.

Recursos de energia solar e outros recursos sazonais de tempo limitado com tremenda abundância podem ser trocados entre regiões com características semelhantes com períodos de disponibilidade opostos.

É importante observar que as trocas de energia de longa distância representam um risco de segurança significativo quando usadas como fonte de energia primária se a manutenção e as emergências forem levadas em consideração. Esses mesmos sistemas têm enormes vantagens quando usados ​​como energia de backup.

Uma ilustração é a da Dinamarca e da Noruega armazenamento de água bombeada, que fornece energia para a Dinamarca quando não há vento. É interessante como os recursos hídricos montanhosos da Noruega complementam os altos ventos sazonais da Dinamarca.

Maior armazenamento para otimizar a mineração solar

Melhorias tecnológicas ajudaram a compensar a depreciação do valor solar, especialmente em baterias.

A natureza descentralizada do Bitcoin torna uma vantagem ter fontes de alimentação intermitentes adicionadas à rede, o que o torna lucrativo para a rede de energia e os investidores ao mesmo tempo, mantendo um ecossistema descentralizado.

O dimensionamento de bateria se tornou a escolha ideal para mineradores que buscam colher todos os benefícios de seus investimentos. A Blockstream e a empresa de pagamentos Block fizeram parceria com a Tesla para construir uma plataforma totalmente fora da rede, instalação de mineração de bitcoin usando energia renovável. Isso inclui a implantação de 3.8 MW de painéis solares com quatro unidades de bateria Tesla Megapack.

Aumento contínuo na eficiência da mineração de Bitcoin

A pegada de carbono do Bitcoin está caindo drasticamente à medida que eficiência de mineração continua a melhorar em uma base registrada de 63% ano a ano. De acordo com o Bitcoin Mining Council, espera-se uma melhoria de seis vezes com o protocolo Bitcoin e a eficiência na mineração nos próximos oito anos.

Considerações Finais

Um sistema híbrido de energia renovável provou maior eficiência na produção de eletricidade, o que só pode significar mais rentabilidade para a mineração. Com geografia perfeita, o sistema híbrido solar-vento é sustentável.

O impacto combinado do avanço tecnológico, subsídios governamentais e sistemas renováveis ​​híbridos podem desencadear a transição para a energia verde a uma velocidade vertiginosa. A utilização de técnicas de balanceamento de energia, redução e maior armazenamento colocará a tampa na mitigação da ineficiência no gasto de energia disponível, apoiará os esforços para combater as mudanças climáticas e abrirá caminho para uma maior lucratividade na mineração de bitcoin.

Este é um post convidado por Jerry Usman. As opiniões expressas são inteiramente próprias e não refletem necessariamente as da BTC Inc. ou da Bitcoin Magazine.