Prehod na obnovljive vire energije bo optimiziral rudarjenje bitcoinov

To je uredniško mnenje avtorja Jerry Usman, inženir elektrotehnike in tehnični pisec.

Ali napreduje v smeri zelenega Bitcoin rudarstvo? Vsekakor! Kljub regulativnim pretresom je bil dosežen razumen napredek. Je Bitcoin zdaj zelen? Ne, vendar vsaj emisije toplogrednih plinov Bitcoina niso več tam, kjer so bile. Glede na Indeks porabe električne energije v Cambridgeu, so emisije toplogrednih plinov Bitcoina padle z 59 metričnih ton ekvivalenta ogljikovega dioksida oktobra 2021 na 48.88 metričnih ton danes.

Vendar pa so poslanci zdaj uprti v mehanizem soglasja o dokazu o delu in si prizadevajo, da bi rudarjenje bitcoinov postalo zeleno.

Znano dejstvo je, da je naraščajoča poraba energije Bitcoina povzročila kritike okoljevarstvenikov. Rudarji bitcoinov morajo premagati prvotne občutke, ki se pogosto širijo nad nastajajočimi tehnologijami, za katere se družbi sprva zdi neprijetno; razmislite o internem memo Western Uniona iz leta 1876: »Ta 'telefon' ima preveč pomanjkljivosti, da bi ga resno obravnavali kot komunikacijsko sredstvo. Naprava za nas sama po sebi nima nobene vrednosti.« Občutki so ostali enaki. Ne bi smeli biti presenečeni, ko bo bitcoin postal standard za prihodnje valute.

Nekateri so morda pričakovali, da bo Pariški podnebni sporazum leta 2015 bi Bitcoin spodbudila k bolj trajnostni poti obnovljive energije. Vendar pa ne bi smeli biti presenečeni nad apatijo obtožnikov Bitcoina glede pozitivnih dobičkov, zabeleženih z njegovim omejevanjem izpustov ogljikovega dioksida.

Je sončno rudarjenje odgovor na problem energije Bitcoin? Delno. Optimizacija razpoložljive energije in razširitev delovnih možnosti zahtevata večdimenzionalen pristop. Različne strategije vključujejo uravnoteženje obremenitve, zamenjave energije, hibridne sisteme in dodatno shranjevanje baterij. Multiplikacijski učinek povečanih državnih subvencij – spodbujeno prizadevanje za pospešitev sprejemanja zelene energije – bi lahko dodatno zmanjšal stroške namestitve sončne energije.

Spodaj je podan splošni pregled teh energetskih rešitev in njihove uporabe.

Bitcoinova globalna poraba energije

Bitcoin's globalna poraba energije znaša 253 TWh, kar je približno 0.15 % celotne svetovne porabe energije. Omrežje Bitcoin je doseglo bolj zeleno mešanico moči kot Nemčija.

Glede na Bitcoin Mining Council's poročilo 202259.5 % celotne svetovne energije rudarjenja bitcoinov prihaja iz obnovljivih virov, kar je dober znak napredka. Svet je nadalje poročal o 46-odstotnem povečanju učinkovitosti na letni ravni zaradi povečane učinkovitosti rudarjenja in izboljšane polprevodniške tehnologije.

Oglejmo si grobo predstavo o trenutnih stroških rudarjenja bitcoinov.

Kakšna je povprečna donosnost rudarjenja bitcoinov?

Če vzamemo zmogljiv in priljubljen rudar bitcoinov Antminer S19 Pro z močjo 3250 vatov, bo dnevno porabil 78kWh. To bo stalo 7.80 $ na dan, po ceni 0.10 $ na kWh, to prinaša izguba 0.11 $. To ni dober scenarij.

Stroški hlajenja in 50-odstotna omejitev praznjenja za litij-ionske baterije bi lahko zaradi uporabne zmogljivosti dodatno zvišala ceno rudarjenja bitcoinov. Vendar pa na dobičkonosnost vplivajo predvsem stroški električne energije in težave pri rudarjenju. S poceni elektriko ostaja rudarjenje donosno ne glede na ceno bitcoina.

Sončno rudarjenje in drugi uspešni hibridi zagotavljajo odlične alternative. Čeprav se zdi, da sta element geografije in kapitala prednost za uspeh rudarjenja.

Obstajajo različne možnosti za pospešitev zelene energetske revolucije s številnimi ugodnostmi za rudarjenje bitcoinov. Potencial je neverjeten, če pogledamo druge zelene vire energije, vendar si najprej oglejmo sončno energijo.

Sončna energija in rast rudarstva

Sonce se zdaj imenuje "najcenejši vir energije". Izenačeni stroški energije se nahajajo veter in sonce na kopnem pred drugimi viri energije.

Kot vir energije z najhitrejšo stopnjo rasti sončna energija danes oskrbuje okoli 3 % svetovne električne energije, ki proizvaja ničelno onesnaženje s hrupom, hkrati pa ima visoko prilagodljivost. Za razliko od razmeroma redke geotermalne energije ima sončna energija svetovni potencial.

Uvedba sončne energije v povezavi z rudarjenjem bitcoinov med podjetniki še naprej pridobiva na moči. Aspen Creek Digital Corp., novo podjetje za rudarjenje bitcoinov, je sredi trenutnega medvedjega trga začelo rudariti v 6 megavatni (MW) elektrarni na sončno energijo v zahodnem Koloradu.

Veter in sonce pa se v Teksasu, ki je v razcvetu rudarjenja bitcoinov, močno izkoriščata.

Po besedah ​​Shauna Connella, izvršnega podpredsednika Power pri tehnološkem podjetju Lancium s sedežem v Houstonu, "dobite to popolno prekrivanje s kakovostjo sonca in hitrostjo vetra v Zahodnem Teksasu."

Teksas bo še naprej igral ključno vlogo na trgu zelene energije. Kljub temu Kitajska ostaja vodilna v svetu na področju proizvodnje sončne energije in skupne nameščene zmogljivosti, saj prispeva 15.4 % nefosilnih goriv k svoji energetski mešanici z cilj 33% s 2025.

Fotonapetostni paneli in zrcala za koncentriranje sončnega sevanja se vedno bolj uporabljajo za izkoriščanje sončne energije, saj tehnologija še naprej napreduje.

Uporaba biomase pri rudarjenju bitcoinov

Biomasa predstavlja približno 10 % svetovne energije, 5% primarna poraba v ZDA in 1.4% električne energije, proizvedene v Kanadi. Večina te energije se porabi za ogrevanje in druge industrijske procese, kar ima pomembne okoljske prednosti, ki segajo do izboljšanja higiene z recikliranjem odpadnih materialov in zmanjšanjem emisij toplogrednih plinov.

V tekmi za trajnostno industrijo rudarjenja bitcoinov uporaba biorazgradljivih materialov kot goriva za proizvodnjo električne energije ni na mestu. Morda ne bo zagotovil pomembnejše arbitraže v kombinaciji s sončno energijo, vendar je vlaganje v te energetske alternative iz prednosti še vedno najboljše.

Generation Hemp je pravkar sodeloval s podjetjem Cryptic Solutions v poskusu uporabe konoplje kot biogoriva za delovanje svoje strojne opreme za rudarjenje. Kot poroča članek, predsednik in izvršni direktor Generation Hemp Gary Evans je dejal:

»Odločili smo se, da je idealno mesto za začetek naše prve operacije zelenega rudarjenja bitcoinov prav na našem dvorišču. Nahajamo se v industrijskem parku v zahodnem Kentuckyju z veliko razpoložljivostjo nizkocenovne električne energije in zelo prijaznim poslovnim okoljem.«

Uporaba biološko razgradljivih odpadkov s kmetij za pridobivanje električne energije za rudarjenje bitcoinov je zanimiv način za gospodarno uporabo sicer izgubljenih materialov, ki bi lahko bili vir onesnaženja zemlje in vode, vendar namesto tega ustvarjajo emisije ogljikovega dioksida, ko se ti viri zdaj uporabljajo za rudarjenje bitcoinov. Verjetno bo uporaba teh vrst bioloških odpadkov za rudarjenje bitcoinov bolj vplivala na družbo s preprečevanjem zdravstvenih težav, ki nastanejo zaradi kontaminacije, kot emisij ogljikovega dioksida, ki jih povzročajo. Kot rečeno, razširljivost teh rešitev ostaja velik problem.

Ali je mogoče Bitcoin rudariti z vetrno energijo?

S 25-letno življenjsko dobo vetrnih turbin je rudarjenje bitcoinov bolj koristno kot sončna energija, če upoštevamo vzdrževanje.

Hitrost vetra, gostota zraka in pometena površina so opomniki, da je lokacija ključnega pomena, ko gre za vetrno energijo. Omejen z Betz Limit, so inženirji raziskovali možnosti zasnove, ki zagotavljajo najboljšo optimizacijo učinkovitosti vetrnih turbin ob znižanju stroškov. Turbine z vodoravno osjo so standardne. Vendar se koncepti turbin brez lopatic vse bolj uveljavljajo, čeprav jih ni mogoče obravnavati kot pomembne tekmece.

Zasnove vetrnih elektrarn doživljajo pospešeno izboljšanje učinkovitosti zasnove in zmogljivost. Uvedba več rudarskih sistemov na veter bo izboljšala mešanico obnovljivih virov energije pri rudarjenju bitcoinov. Vendar vetrno energijo doleti enaka usoda kot sončno energijo in bo za pomanjkanje energije v manj vetrovnih obdobjih potrebovala baterije. Poleg tega ga je najbolje prilagoditi z dodajanjem energije omrežju v porazdeljenem modelu.

Vetrna energija je učinkovita, neizčrpna in cenovno dostopna. Vetrna energija je največji obnovljivi vir energije v Združenih državah in raste. Če vetrne naprave niso skrbno načrtovane, povzročajo hrup in skrbijo za okolje.

Hidroenergija in rudarjenje bitcoinov?

Največjo energijo ima hidroelektrarna učinkovitost ekstrakcije (pretvorbe). do 90 %, najvišja med možnostmi obnovljive energije, najbolj zanesljiva in ohranja najnižji ogljični odtis.

Alps Blockchain, italijanski zagon, je eno od podjetij, ki uporablja hidroenergijo za rudarjenje bitcoinov v Borgo d'Anaunia. Z energetskim podjetjem, ki se trudi pokriti stroške vzdrževanja svojih objektov, je bilo za Alps Blockchain enostavno kupiti več kot 40 najsodobnejših rudarjev ASIC po nižji ceni in preprodati računalniško moč po vsem svetu.

Hidroenergija je stabilna in cenovno dostopna. Ostaja eden najzgodnejših in najbolj sprejetih virov energije. Računa za več 18 % svetovne moči generacije in je najbolj stabilna možnost rudarjenja, ki ne zahteva varnostnih kopij. Omeniti velja, da obstaja velika apatija med inženirji in znanstveniki, ko hidroenergijo obravnavajo kot obnovljivo, glede na njen vpliv na okolje.

Izravnavanje obremenitve obnovljivih možnosti

Spodbujeno zmanjševanje obremenitve v obdobjih največjega povpraševanja se bo nadaljevalo v poskusu izravnave izgub. Sodelovanje rudarjev je še vedno pomembno, vendar so veleprodajne cene padle zaradi deflacije solarne vrednosti, ki jo je povzročila časovno omejena dobava sončne energije, zaradi česar komunalna podjetja plačujejo manj za sončno energijo.

Rastoči trg električnih avtomobilov in omrežje Bitcoin ponujata donosne alternative za padec vrednosti sončne energije v industriji. Solarno rudarjenje bitcoinov bi lahko v veliki meri zmanjšalo deflacijo sončne vrednosti, hkrati pa zmanjšalo potrebo po omejevanju ustvarjene energije, hkrati pa sprostilo energijo med največjim povpraševanjem, zlasti če so vključene varnostne kopije, odvisne od omrežja.

Zamenjava energije na dolge razdalje

Superprevodni komercialni prenos električne energije z enosmernim tokom (DC) bo zmanjšal znatne izgube pri izvajanju podvodnega prenosa električne energije na dolge razdalje (vključno medcelinsko raven). Uporaba visokonapetostnega enosmernega toka je zabeležila uspeh in neuspeh v tem ambicioznem poskusu. Nedavno priljubljen projekt je Avstralija-Singapur (ASEAN) sončni daljnovod.

Časovno omejene sončne in druge sezonske vire energije z ogromnim izobiljem bi lahko zamenjali med regijami s podobnimi značilnostmi, ki imajo nasprotna obdobja razpoložljivosti.

Pomembno je omeniti, da zamenjave energije na dolge razdalje predstavljajo veliko varnostno tveganje, če se uporabljajo kot primarni vir energije, če upoštevamo vzdrževanje in nujne primere. Ti isti sistemi imajo izjemne prednosti, če se uporabljajo kot rezervno napajanje.

Ena ilustracija sta Danska in Norveška zalogovnik črpane vode, ki daje energijo za Dansko, ko ni vetra. Zanimivo je, kako norveški gorski vodni viri dopolnjujejo visoke sezonske vetrove na Danskem.

Povečan prostor za shranjevanje za optimizacijo sončnega rudarjenja

Tehnološke izboljšave so pomagale izravnati amortizacijo solarne vrednosti, zlasti pri baterijah.

Decentralizirana narava Bitcoina daje prednost, če so v omrežje dodani občasni napajalniki, zaradi česar je hkrati donosen za energetsko omrežje in vlagatelje, hkrati pa ohranja decentraliziran ekosistem.

Skaliranje baterije je postalo najboljša izbira za rudarje, ki želijo izkoristiti vse prednosti svojih naložb. Blockstream in plačilno podjetje Block sta sodelovala s Teslo pri izgradnji popolnoma izven omrežja, objekt za rudarjenje bitcoinov uporabo obnovljive energije. To vključuje postavitev 3.8 MW sončnih kolektorjev s štirimi baterijskimi enotami Tesla Megapack.

Nenehno povečevanje učinkovitosti rudarjenja bitcoinov

Ogljični odtis bitcoinov drastično pada učinkovitost rudarjenja se še naprej izboljšuje na zabeleženih 63 % v primerjavi z letom prej. Glede na Bitcoin Mining Council se pričakuje šestkratno izboljšanje s protokolom Bitcoin in učinkovitostjo rudarjenja v naslednjih osmih letih.

Končna thoughts

Hibridni sistem obnovljivih virov energije je dokazal večjo učinkovitost pri proizvodnji električne energije, kar lahko pomeni le večjo dobičkonosnost rudarjenja. S popolno geografijo je hibridni sistem sončnega vetra trajnosten.

Skupni vpliv tehnološkega napredka, državnih subvencij in hibridnih obnovljivih sistemov lahko sproži prehod na zeleno energijo z vrtoglavo hitrostjo. Z uporabo tehnik uravnoteženja energije, omejevanja in povečanega shranjevanja bo mogoče zmanjšati neučinkovitost porabe razpoložljive energije, podpreti prizadevanja za boj proti podnebnim spremembam in utrti pot večji donosnosti pri rudarjenju bitcoinov.

To je gostujoča objava Jerryja Usmana. Izražena mnenja so v celoti njihova lastna in ne odražajo nujno mnenj BTC Inc. ali Bitcoin Magazine.