Os mineradores de Cripto podem tornar o mundo mais verde?

Cerca de 15.000 plataformas de mineração de Criptomoeda estão funcionando no data center de 30 megawatts (MW) da HIVE Blockchain (HIVE) em Boden, Suécia. Mas não o tempo todo. Às vezes, a instalação desliga para ajudar a rede local.

O data center, extraindo energia barata de produtores locais de energia hidrelétrica, atua como uma das maiores, se não a maior, reserva de energia ativa que a rede elétrica sueca pode usar sempre que houver grandes perturbações no fornecimento de energia local. A instalação pode desligar suas máquinas quase instantaneamente para que a energia possa ser rapidamente desviada para uso público.

“Em cinco segundos, temos que desligar metade do que permitimos no sistema”, disse Johanna Thornblad, presidente da HIVE Blockchain na Suécia. “E em 30 segundos, todo o fornecimento de energia que está sendo solicitado tem que estar participando do sistema FCR-D” – a Reserva de Contenção de Frequência para Perturbações que mantém as luzes acesas na região.

Quando gerenciada dessa forma, a demanda de energia da mina da HIVE é um trunfo para a rede elétrica local; os mineradores são uma fonte estável de FLOW de caixa quando o consumo público de energia é baixo, mas podem desligar durante os horários de pico.

O relacionamento mutuamente benéfico entre a instalação do HIVE e a rede local mostra outro lado da história desgastada das consequências ambientais da mineração de Cripto .

Este artigo faz parte do CoinDesk’sSérie Semana da Mineração.

Uma narrativa popular entre políticos, mídia e os críticos mais vocais da indústria é que a mineração está cozinhando a Terra. Os mineradores são realmente conhecidos por trazerusinas de combustíveis fósseis de volta da zona do crepúsculo – graças à sua sede insaciável e indiscriminada por energia barata. O Bitcoin (BTC) é, portanto, considerado como devorando a energia preciosa do mundo e, consequentemente, responsável por uma grande quantidade de emissões de carbono.

“Não é possível desperdiçar energia de forma sustentável”, disse Pete Howson, professor sênior do departamento de geografia e ciências ambientais da Universidade de Northumbria, no Reino Unido, ao CoinDesk, resumindo adequadamente a visão dos críticos.

Globalmente, a mineração de Bitcoin consome 136 terawatts-hora (TWh) por ano, estimativas o Centro de Finanças Alternativas da Universidade de Cambridge. Isso é quase a mesma quantidade de eletricidade que Argentina, o Emirados Árabes Unidos ou Suécia. Mas isso é apenas cerca de metade do que os centros de dados que funcionam para outros fins consomem, o que a Agência Internacional de Energia (AIE)colocaa 200-250 TWh.

Os legisladores dos EUA e da Europa têm estadofazendo argumentos como os mencionados acima ao analisar o impacto ambiental da mineração de Bitcoin . Na semana passada, a mineração de prova de trabalho, usada pela rede Bitcoin , escapou por pouco de sua morte na União Europeia: Legisladores votado para baixo uma proposta que proibiria a mineração de prova de trabalho, mas permitiria protocolos como o Ethereum , que estavam em transição para outros métodos de verificação que consomem menos eletricidade, como a prova de participação.

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Ao mesmo tempo em que essas críticas acontecem, a indústria de mineração de Bitcoin mudou drasticamente em direção às energias renováveis.

As estimativas de quanto a mineração de Bitcoin é alimentada por energias renováveis ​​variam de 40% a 75%, The New York Times relatadoem setembro de 2021. Arelatório a empresa de gestão de Cripto CoinShares descobriu que, em dezembro de 2021, as energias renováveis ​​contribuíram com menos de 30% do total de energia consumida pela rede Bitcoin , com a energia nuclear sendo responsável por 11% do total e o GAS natural contribuindo com outros 24%.

Embora as emissões de carbono da mineração tenham crescido em geral junto com a indústria, elas diminuíram em relação aos megawatts-hora de eletricidade usados e aos terahashes de poder de computação produzidos, descobriu a CoinShares.

Mais do que melhorar seu próprio desempenho no processo de descarbonização, a indústria de Cripto pode ajudar os produtores de energia a construir mais energia renovável que o resto da sociedade pode usar.

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Os benefícios das energias renováveis ​​para os mineradores de Cripto

Para muitos mineradores, usar eletricidade de fonte renovável faz muito sentido econômico. No geral, a energia renovável é mais barata do que combustíveis fósseis, então pode preservar as margens de lucro dos mineradores.

“De modo geral, a eletricidade proveniente de fontes renováveis ​​é tão competitiva, se não mais barata, do que a eletricidade proveniente de combustíveis fósseis”, disse Jesse Morris, CEO da Energy Web, uma empresa norte-americana que está ajudando um consórcio de mineradores a construir transparência em torno de suas fontes de energia, conhecido como Cripto Climate Accord.

Os combustíveis fósseis não só são mais caros como também são vulneráveis a choques de preços externos, como a guerra na Ucrânia.

Uma dinâmica interessante emergindo do conflito é que, com os preços dos combustíveis fósseis nas alturas, a energia renovável é ainda mais atraente, disse Mellerud. “Provavelmente veremos mais mineradores migrando para renováveis devido a esse choque.”

Howson, que estuda o impacto social e ambiental da mineração de Bitcoin , é cético em relação a tais argumentos. O fato de a energia renovável não ser produzida 24 horas por dia, 7 dias por semana, 365 dias por ano, a torna menos atraente para os mineradores, ele disse. “A cada minuto que o sol não brilha ou o vento não sopra, ou é estação seca, então sem hidrelétrica, eles estão perdendo dinheiro”, ele disse ao CoinDesk.

Os mineradores têm outro incentivo para migrar para fontes de energia mais limpas: eles podem “reduzir seu custo de capital, pois têm uma chance melhor de atrair investidores institucionais que operam sob mandatos ESG”, disse Jaran Mellerud, pesquisador da Arcane Research, sediada em Oslo. “Ambiental, social e governança” é um conjunto de critérios para fazer investimentos que LOOKS objetivos sociais além de retornos financeiros.

As empresas, especialmente aquelas negociadas em Mercados públicos, estão sob pressão para descarbonizar, disse John Belizaire, CEO da Soluna. À medida que as mineradoras se tornavam públicas, seu consumo de energia se tornou informação pública e "e como você pode imaginar, nenhuma empresa, especialmente nos Mercados públicos, é imune às pressões ESG. Estamos todos no papel neste momento na parte de trás de uma Tesla se movendo na direção certa", disse Belizaire.

“Ainda assim, alguns mineiros recorrerão à compracompensações de carbonocomo uma solução fácil, como algumas delas já fazem hoje”, disse Mellerud. Esses são créditos transferíveis para redução de emissões, que as empresas podem vender no mercado.

Se um minerador que pretende ser ecológico se junta ao setor, os mineradores movidos a combustíveis fósseis, como os que usam carvão no Cazaquistão ou os que usam gás no Texas, são incentivados a aumentar seu consumo de energia para KEEP o ritmo, disse Howson.

Uma maneira crescente de usar energia renovável para alimentar a mineração é por meio do que pode ser chamado de soluções behind-the-meter. É quando um produtor de eletricidade conecta algumas, ou algumas milhares, plataformas de mineração perto do ativo de energia, para que a energia vá diretamente para os mineradores, em vez de passar pela rede (e seus medidores).

Energia de ninguém

Uma boa parte da energia renovável do mundo está retida ou restringida, o que significa que está localizada longe da demanda e não há uma boa maneira de transmiti-la para regiões com alto uso. Como resultado, os produtores podem desligar ou limitar sua produção de energia. A Califórnia registrou 1,5 TWh de energia restringida de energia eólica e solar em 2021, de acordo com o estadooperador de rede.

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Além disso, muita energia se dissipa quando é transmitida por longas distâncias, então faz sentido econômico consumi-la onde é produzida, disse o cofundador da PoW Energy, Alejandro de la Torre, cuja empresa de Cripto constrói minas pela Europa.

Por exemplo, no norte da Noruega, os preços da eletricidadehttps://www.nordpoolgroup.com/Market-data1/Regulating-Power1/Regulating-Power--Area1/NO21/Norway1/ são cerca de 10 vezes menores do que na parte sul do país porque há energia hidrelétrica abundante, mas quase nenhuma indústria ou população para consumi-la.

“A produção de energia [no norte] e o potencial para mais produção são muito maiores do que a demanda local por essa energia e a capacidade de exportá-la para outras áreas”, disse Kjetil Pettersen, CEO da mineradora Kryptovault, sediada em Oslo, ao CoinDesk.

No entanto, países ao redor do mundo estão trabalhando para desenvolver melhores linhas de transmissão para que a energia possa ser consumida ou exportada. A Alemanha gastará US$ 55 bilhões em tais projetos até o final de 2030, estima aMinistério Federal de Assuntos Econômicos e Ação Climática.

Graças à abundante energia hidrelétrica, o norte da Noruega, que não está diretamente conectado ao resto da Europa, tem sido imune a um aumento acentuado nos preços de energia no sul do país e T espera nenhum aumento em breve, disse Oleg Blinkov, chefe de desenvolvimento e operações de data center na Bitfury, uma das maiores mineradoras da Europa.

Kryptovault está considerando estabelecer instalações lá para absorver o excesso de energia. O mesmo é verdade para o norte da Suécia, onde energia barata e abundante atraiu tudo, desdeCentros de dados do Facebook para operações de mineração de Cripto na região.

A mineração de Bitcoin pode atuar como uma resposta do lado da demanda ao problema de energia reduzida ou retida. “A rede está tendo um desafio real para integrar grandes quantidades de energia”, disse Belizaire. Três coisas são necessárias para consertar esse problema; capacidade de transmissão, cargas flexíveis e armazenamento de energia, disse ele.

A AIEestimativasque outros 500 gigawatts (GW) de respostas de demanda precisam ser colocados online até 2030 para atingir emissões líquidas zero de carbono globalmente até 2050. Isso é um aumento de dez vezes em comparação com a capacidade de respostas do lado da demanda colocadas online em 2020. As respostas de demanda tentam equilibrar a rede aumentando ou reduzindo o consumo de energia para corresponder ao fornecimento.

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A próxima década será confusa, disse Morris. As redes elétricas se tornarão cada vez mais complicadas à medida que integram uma gama crescente de fontes de energia. “Vai piorar antes de melhorar”, disse ele, acrescentando que a mineração de Cripto deve ser uma parte necessária das soluções disponíveis para fornecedores de energia.

Howson respondeu que, no geral, a mineração está encorajando a produção de energia de combustível fóssil mais do que promovendo energia renovável. “Para cada fazendeiro que conecta alguns ASICs em seu biodigestor, há uma usina de energia de combustível fóssil inteira reabrindo para satisfazer as demandas de energia do bitcoin”, disse ele.

Grupos comerciais que promovem o primeiro tipo de minerador estão simplesmente se envolvendo em "uma grande campanha de greenwashing", disse ele.

Em última análise, a indústria “está atrasando as transições da rede para energias renováveis”, tornando as indústrias de petróleo e GAS mais lucrativas, disse Howson.

Aumentar a proporção de energia eólica e solar na rede aumentará a necessidade de reservas de energia que podem ser exploradas sob demanda, como a mina Boden da HIVE que pode ligar e desligar, disse Mellerud.

“Essas fontes de energia são variáveis e não controláveis, pois só geram energia quando o clima permite”, ele disse. Em outras palavras, o fornecimento de energia se torna menos flexível quanto mais eólica e solar são integradas à rede, de modo que o lado da demanda tem que compensar a diferença.

Outro modelo interessante é que as instalações de fabricação, como fábricas de roupas, podem usar qualquer excesso de energia que T gastaram durante o processo de fabricação para alimentar minas de Bitcoin internas, disse de la Torre. Isso está acontecendo, por exemplo, na Espanha, disse ele.

A flexibilidade energética dos mineradores de Cripto

Para Eric Thedéen, o regulador financeiro sueco que pediu a proibição da mineração de prova de trabalho na União Europeia, os mineradores estão usando eletricidade que, de outra forma, estaria disponível para outras indústrias.

“Esta energia é urgentemente necessária para o desenvolvimento do aço sem combustíveis fósseis, para a produção de baterias em larga escala e para a electrificação do nosso sector dos transportes”, afirmou.escreveuem novembro.

Indra Overland, chefe do programa de energia do Instituto Norueguês de Assuntos Internacionais,concorda com o ponto de vista de Thedéen, acrescentando que mesmo que os mineradores usassem energia em locais onde há abundância dela, eles ainda estariam competindo com outras indústrias que também buscam tirar proveito de energias renováveis baratas.

“A transição energética exige uma reorganização de muitos setores”, disse Overland em um e-mail para a CoinDesk em fevereiro. Este processo já está em andamentoe irá acelerar nos próximos anos. Muitas indústrias com uso intensivo de energia irãomudar para locais onde haja energia limpa abundante. Obstruir esses locais com mineração de Criptomoeda vai atrasar esse processo.”

A “natureza única do perfil de consumo de energia dos mineradores” é tão boa para absorver energia reduzida, que é difícil para outras indústrias competirem, disse o CEO da SAI Tech, Arthur Lee, cuja empresa desenvolve Tecnologia para tornar as minas mais eficientes e verdes. “Estações de energia limpa são construídas principalmente em lugares remotos, o que atraem consumidores de energia que têm mobilidade e grande demanda de energia – os mineradores se encaixam perfeitamente nesse perfil.”

Essas características únicas são vantagens para produtores de energia que buscam equilibrar suas cargas de rede, disse Andrew Webber, fundador e CEO da Digital Power Optimization, que ajuda produtores de energia a equilibrar suas cargas e maximizar lucros usando uma série de soluções.

Ele disse que T exige conexões de internet de alta latência, que podem não estar disponíveis em lugares remotos do mundo onde há usinas de energia renovável, e também T precisa estar funcionando o tempo todo, ao contrário de outros tipos de data centers de consumo.

“Se a Amazon ou o Google se instalarem e construírem um data center, e comprarem energia de um produtor de energia, antes de tudo, eles querem essa energia 24 horas por dia, 7 dias por semana”, ele disse. “Eles nunca querem desligar porque fotos do Instagram, aplicativos da web e os dados da CIA estão lá em seus servidores, e eles precisam que esses dados estejam disponíveis 24 horas por dia, 7 dias por semana. Eles T podem ter falhas; eles T podem ter tempo de inatividade.”

Automatizar o processo pelo qual as minas ligam e desligam é essencial para equilibrar a rede porque permite ajustes sem atrasos causados ​​por erro Human , maximizando o benefício para os consumidores, disse Gregg Dixon, CEO da Voltus, uma empresa que agrega digitalmente fornecedores e consumidores de energia em um sistema virtual para equilibrar cargas de forma mais eficiente.

De acordo com Henrik Juhlin, chefe de gerenciamento de energia da Vattenfall, uma das maiores empresas estatais de energia da Suécia e uma grande fornecedora de energia para a instalação da HIVE em Boden, o uso flexível de eletricidade é uma maneira eficaz de dar suporte à frequência estável na rede elétrica. Juhlin acrescentou que o data center Bikupa da HIVE é um dos maiores Colaboradores da Suécia para o FCR.

A operadora da rede nacional sueca pode recorrer ao data center HIVE em Boden para desligar uma parte de suas operações de mineração pelo menos uma vez por mês para equilibrar a rede local. Na instalação, o uso de energia é dividido em milhares de pequenas unidades ou máquinas que podem ser desligadas uma por uma, ou todas de uma vez, de acordo com Marin Baksa, gerente do site no data center HIVE Blockchain em Boden.

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Em comparação, uma fábrica de aço, que tem que manter certas temperaturas e uma linha de montagem, pode ter mais dificuldade para desligar rapidamente, Baksa acrescentou. Respostas QUICK , como as que as minas Cripto automatizadas podem trazer, são mais valorizadas do que as mais lentas, disse Dixon.

Os mineradores de Bitcoin estão dispostos a restringir sua atividade por cerca de 100 horas/ano, que é quando o valor da restrição excede o valor da mineração, ou seja, quando é mais lucrativo dar energia à rede do que usá-la para mineração, disse Dixon. Esses podem ser dias em que há uma demanda realmente alta; por exemplo, devido a uma onda de calor.

Os mineradores “podem usar o excesso de energia renovável localmente, para acelerar a taxa de retorno do investimento e atrair mais investidores (em energia limpa)”, escreveu Lee em um e-mail.

O problema com as baterias

Armazenar eletricidade em vez de usá-la para mineração traz consigo várias ressalvas, entre as quais se destaca o fato de que a Tecnologia de baterias tem sido infamemente estáticonos últimos anos.

No sul da Espanha, os produtores de energia “não estão lucrando muito com a venda de eletricidade para a rede”, disse Vincent Burke, CEO da Solar na Espanha, que desenvolve instalações fotovoltaicas de pequena escala.

Burke disse que para cada três unidades de eletricidade que ele envia à rede, ele recebe um crédito. “Então o valor desse quilowatt se torna um terço do que é se você o usar”, ele disse, acrescentando que armazenar eletricidade extra em uma bateria é geralmente caro porque o lítio, que é um material essencial em baterias, é caro.

“Se você T usa a energia que é produzida, então você precisa armazená-la em algum lugar”, Baksa, do HIVE, disse ao CoinDesk. Mas “quando você cria baterias, após o período de expiração da bateria, você cria muito desperdício. Então, não tenho certeza se alguém está indo nessa direção”, disse Baksa.

Os prós e contras da mineração de Cripto e baterias são diferentes, disse Webber.

Para produtores de energia, as baterias capturam a diferença de valor entre o preço baixo e o alto. “Você as carrega quando o preço da energia está baixo e, então, descarrega suas baterias quando o preço da energia está alto, então o que você captura é o spread entre esses dois preços”, ele explicou.

Em contraste, com a mineração de Cripto , “o que você quer é uma potência baixa mais ou menos consistente. Idealmente, você tem potência realmente baixa o dia todo e a noite toda”, disse Webber. Então, onde alguém coloca uma bateria pode ser o mesmo lugar para uma mina de Cripto , mas talvez não, ele disse.

Belizaire disse que as minas são, em certo sentido, melhores do que as baterias porque elas adicionam carga instantaneamente que pode ser convertida diretamente em um ativo diferente. “Uma bateria absorve os elétrons e então tem que reemitir os elétrons para o mesmo ponto onde está conectada. Ela só pode fazer isso durante certos períodos, e às vezes esses períodos para seu modelo de negócios T entram em conflito com o que a rede precisa”, ele disse.

Howson zomba de tais comparações. A ideia de que o Bitcoin funcionará como uma bateria, na qual os mineradores podem agir como um comprador de último recurso, convertendo e armazenando a eletricidade como “energia financeira” é “uma besteira absoluta”, disse ele.

A grande fusão de mineração de Cripto

Os incentivos entre produtores de energia e mineradores estão tão alinhados que em breve poderá ser difícil traçar uma linha entre os dois.

Mais empresas de energia estão entrando na mineração, enquanto os mineradores estão acumulando seu próprio suprimento de energia. A Voltus criou modelos para determinar exatamente quanto a flexibilidade vale para os mineradores de Cripto : no Texas, US$ 37,53 por megawatt-hora, enquanto na Nova Inglaterra, é US$ 6,69 por MWh.

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As empresas de energia que ficarem fora da mineração de Bitcoin deixarão dinheiro na mesa, "porque a mineração na maioria das vezes é muito mais lucrativa do que vender energia para a rede", disse Mellerud.

Com base em sua pesquisa, durante o superlucrativo ano de 2021 da mineração, os produtores de energia poderiam ter ganho mais de 10 vezes o FLOW de caixa minerando Bitcoin do que vendendo sua energia para a rede, disse ele.

Daro Ruiz, que instala energia fotovoltaica com a Solar na Espanha, disse que, embora os preços da energia tenham aumentado para US$ 0,14 por kWh para os consumidores devido ao conflito na Ucrânia, os produtores ainda estão pagando cerca de US$ 0,05 a US$ 0,06 por kWh.

Webber, do DPO, disse que em cinco a 10 anos, todos os grandes mineradores de Cripto terão que gerar sua própria capacidade de geração de energia para manter operações competitivas em termos de custo. “Se não o T, as pessoas que possuem a geração de energia podem fazer isso”, disse ele.

Belizaire concordou amplamente, mas parou antes de dizer que os mineradores que T fornecem sua própria energia acabariam sendo excluídos. “À medida que a indústria cresce, e essa abordagem e modelo começam a decolar, é provável que a integração vertical de renováveis ​​e essa indústria seja uma vantagem estratégica importante”, disse Belizaire.

Trabalhando nisso

Os materiais usados para construir minas também estão contribuindo para a pegada de carbono da indústria.

Várias mineradoras, que estão auditando sua pegada de carbono, estão olhando de forma abrangente para suas operações, mesmo que se concentrem no consumo de energia, disse Morris. E algumas estão encontrando maneiras de economizar energia em seus projetos de data center, sistemas de software e contratação e estruturação financeira.

Morris acrescentou que a maioria das críticas à pegada de carbono do bitcoin é uma forma velada de dizer: "T acredito no Bitcoin". Descarbonizar a rede pode não satisfazer esses críticos, disse ele.

Questionado se uma rede de mineração de Bitcoin totalmente alimentada por energia renovável seria aceitável em termos de sua pegada de carbono, Howson, da Universidade de Northumbria, um crítico da indústria, disse que "prova de trabalho é prova de desperdício" e que "se todos os Bitcoiners do mundo se reunissem e concordassem em cooperar para tornar o Bitcoin 'verde', isso anularia o objetivo da prova de trabalho".

O sueco Theéden começou sua carta pedindo a proibição da mineração de prova de trabalho dizendo: "O benefício social dos Cripto é questionável". Para o regulador, a energia destinada à mineração poderia ser melhor aproveitada em outro lugar.

Theéden citou uma pesquisa do Digiconomist, um projeto do pesquisador holandês Alex de Vries, que tem sido um forte defensor contra a mineração de Bitcoin .

Entre outros tópicos, de Vriesquantificoua pegada de carbono das transações de Bitcoin comparando a intensidade energética e as emissões de carbono de uma transação de Bitcoin e de uma transação Visa. Ele descobriu que a pegada de carbono do bitcoin por transação é equivalente a 2.700.562 transações Visa.

O Bitcoin comunidade opôs-se à comparação e questionou o histórico de de Vries. Pesquisadores do Centro de Finanças Alternativas da Universidade de Cambridge dizerque a métrica de custo de energia por transação é “uma medida puramente teórica que tem pouca relevância prática sem contexto adicional”. Os críticos também apontam que o pesquisador trabalha para o banco central da Holanda, que eles consideram umconflito de interesses.

Os apoiadores do Bitcoin, como muitos dos mineradores citados neste artigo, discordam. Mellerud acha que o debate em geral foca muito nos custos do Bitcoin, e que a rede tem outros benefícios.

“Sim, o Bitcoin consome muita energia”, mas “esse é o preço que pagamos por ter um sistema monetário global, sem permissão e resistente à censura”, disse ele.

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