Sex sätt som Bitcoin Mining förvandlar byggnadsverktyg till det bättre

Detta är en opinionsledare av Dan Luddy, en maskiningenjör och energikonsult med 15 års erfarenhet av högpresterande byggnadsdesign.

Energin vi använder för att värma upp våra byggnader är en stor bidragande orsak till globala utsläpp av växthusgaser och är ett fokus för initiativ för att minska koldioxidutsläppen. Genom att återanvända spillvärme kan Bitcoin-brytning integreras lönsamt i kommersiella byggnader och bostadshus och vara en katalysator för elektrifieringsrenovering som skulle förbättra byggnadsprestanda och minska globala koldioxidutsläpp.

Minska utsläpp från byggnader

En betydande del av byggnadens energianvändning sker i form av värme, varav merparten kommer från förbränning av naturgas.

Som en ersättning för gas är elektrisk motståndsvärme en enkel teknik och eliminerar utsläpp på plats. Men det är 3-5X mer dyra än gas till genomsnittliga energipriser och är bara lika ren som kraftverket som genererar elen.

En effektivare lösning är värmepumpar, som absorberar och komprimerar värme från utomhusluft, vatten eller från en geotermisk brunn. Värmepumpar är ett mycket effektivare alternativ, så driftskostnaderna är jämförbara med gas. Men de flesta värmepumpar behöver elektrisk backup i mycket kalla temperaturer (

Att eliminera utsläpp av växthusgaser från den byggda miljön stöter på ett kostnadshinder: ny utrustning, ny infrastruktur och minimal avkastning i driftskostnadsbesparingar. Denna ekonomiska utmaning är var bitcoin gruv skulle kunna ändra ekvationen genom att tillhandahålla värme som en biprodukt.

Elektrifiera med Bitcoin Mining

Nästan all kraft som dras av en gruv-ASIC omvandlas till värme, som måste tas bort från maskinen. Luftkylda ASIC:er har fläktar som blåser ut värmen. Denna kan användas för att värma omgivande luft, men är svår att komprimera, transportera eller lagra för andra ändamål.

Vätskekylda ASIC:er (vatten eller dielektrisk vätska) ger en bättre möjlighet till integration med byggnadssystem. Genom att ansluta vätskekylda ASIC:er till varmvattensystem med rörledningar, en pump och en värmeväxlare ger gruvdriften en varmvattenkälla som kan användas i en byggnad. Dessutom kan ASIC:erna köras 80 % snabbare och 5 % effektivare än luftkyld utrustning.

Varmvattnet som genereras av Bitcoin-brytning kan användas för ett antal användningsområden inom olika byggnadstypologier, inklusive rumsuppvärmning, hushållsvarmvatten, pooluppvärmning och industriell användning. Det finns många byggnader som har både en stor eltjänst och året runt varmvattenbehov, inklusive hotell, flerfamiljshus, laboratorier, universitetsbyggnader, tillverkningsanläggningar med mera.

När den används för att ersätta gasuppvärmning kan återanvänd spillvärme kompensera ~33 % av kostnaderna för gruvdrift. Eftersom den vattenkylda utrustningen fungerar mer effektivt kan gruvarbetarna köra lönsamt även med elpriser genom att köra snabbare och sälja överskottsvärmen. Dessutom eliminerar byggnaden då utsläppen av fossila bränslen på plats i samband med uppvärmning.

Solintegration

Återanvändningen av spillvärme är ett ekonomiskt argument för att integrera bitcoin-brytning i byggnadssystem, men det skulle vara mer attraktivt om man överväger att integrera på plats solcellsproduktion (PV). PV-arrayer på hustak eller integrerade i parkeringstak har sjunkit avsevärt i pris under det senaste decenniet, vilket har lett till högre nivåer av adoption. Beroende på elleverantör och anslutning kan ström som genereras av solcellspanelerna utöver byggnadens efterfrågan antingen säljas tillbaka till nätet via nettomätning, lagras på plats eller i värsta fall gå till spillo.

Ett Bitcoin-gruvsystem på plats presenterar ett annat alternativ för att utnyttja överskott av solcellsproduktion. Beroende på svårighetsjusteringen och avtalet om elnätsmätning kan det vara mer lönsamt att använda överskottsenergin för att bryta bitcoin än att sälja tillbaka den till nätet. Detta alternativ för extra intäkter uppmuntrar fastighetsägare att maximera solcellspaneler på plats, generera ytterligare kapacitet och minska beroendet av el som genereras från fossila bränslen.

Efterfrågan svar

Många företag erbjuder efterfrågesvarsprogram för att minska efterfrågan under perioder när nätet når maximal kapacitet, till exempel under en värmebölja. I många av dessa program kan byggnadsägare få incitament eller betalningar från bolaget för att modifiera sin verksamhet under toppförhållanden för att avskaffa en viss procent av belastningen och stabilisera nätet vid behov.

En byggnad som modifierats för att fungera med ett bitcoin-gruvsystem kan svara positivt inom dessa program. Gruvriggar kan stängas av nästan omedelbart och visar en betydande minskning av toppefterfrågan, vilket hjälper till att flytta elektriska resurser till mer väsentliga livs- och säkerhetsresurser. Deltagande i dessa program kan generera ytterligare intäkter, i huvudsak ge betalningar till byggnaden till inte min under specifika tider.

Decentralisering

En av de fascinerande egenskaperna hos bitcoin-brytning är skalbarheten. Beroende på elpriset, potentialen att återanvända värme och tillgång till infrastruktur, kan enstaka ASIC:er fungera konkurrenskraftigt jämfört med storskaliga gruvarbetare med massiva datacenter. Kommersiella byggnader och flerfamiljsbyggnader ger en gruvdriftsstorlek som ligger i mitten av det intervallet. Det finns tusentals byggnader runt om i världen där gruvdrift framgångsrikt skulle kunna integreras, vilket skulle utöka bitcoin-nätverket och ytterligare distribuera hashkraft.

Potentiellt kan det finnas en dag då bitcoin-gruvarbetare inte bara säkrar nätverket, utan också tillhandahåller varmvatten till prisvärda bostäder, värme till skolor och kontor och absorberar överskott av solenergi från hustaken.

Framtidsscenario — Lågt koldioxidhus med Bitcoin-brytning

Tänk på ett lägenhetskomplex som har valt att installera en vätskekyld enhet i källaren i det rum som tidigare hyste en gaseldad panna. Upprustningen av elsystemet och gruvutrustningen har finansierats och installerats av en gruvoperatör som delar intäkterna med byggnadsägaren.

Gruvvärmen ger varmvatten till duschar, handfat, diskmaskiner och tvättmaskiner. På vintern arbetar gruvarbetarna övertid för att ge värme till lägenheterna. Under sommarens toppdagar matar ett nyinstallerat solcellssystem på taket tillbaka överskottsström till gruvarbetarna för att hålla dem igång till låg kostnad. Byggnaden deltar i lokala program för att svara på efterfrågan på nätet och stänger gruvdrift efter behov för att svara på toppförhållanden och skaffa extra intäkter.

Som ett resultat av detta har ägaren ytterligare kapital som kan investeras tillbaka i byggnaden för att förbättra underhållet, höja fastighetsvärdet och förbättra upplevelsen för byggnadshyresgäster, allt samtidigt som koldioxidutsläppen minskar. Samma tillvägagångssätt skulle kunna skalas och implementeras över kommersiella och bostadsportföljer, vilket ger en trippelvinst för bitcoin, byggnader och miljön.

Detta är ett gästinlägg av Dan Luddy . Åsikter som uttrycks är helt deras egna och återspeglar inte nödvändigtvis de från BTC Inc eller Bitcoin Magazine.