Технологии «зеленого» майнинга криптовалют
Снижение негативного воздействия майнинга криптовалют на экологию — один из главных криптотрендов, который будет актуален в ближайшие несколько лет. Об этом говорит тот факт, что на рынок выходит все больше майнинговых экокомпаний, которые используют возобновляемые источники энергии, а также интегрируют технические решения, значительно снижающие энергозатраты. Разобрались в основных направлениях развития «зеленого» майнинга криптовалют и перспективах данного сектора криптоотрасли.
Сколько энергии потребляет сеть Bitcoin
Излишнее энергопотребление и использование «грязной» энергии (то есть полученной от сжигания ископаемого топлива) при майнинге биткоина — самые популярные аргументы среди критиков первой криптовалюты. Особенно после того, как весной прошлого года компания Tesla отказалась принимать биткоины в качестве оплаты за автомобили — тогда глава компании Илон Маск обвинил майнинг биткоина в загрязнении окружающей среды. Ранее мы уже подробно рассказали, насколько не обоснована подобная критика.
Но сколько же электроэнергии потребляет сеть Bitcoin? Дать точный ответ на этот вопрос сегодня невозможно — для этого понадобится собрать данные по всем странам, где майнеры добывают биткоины. А учитывая, что во многих регионах данная отрасль никак не регулируется, то и статистики по электропотреблению нет.
По оценкам Кембриджского центра альтернативного финансирования (CCAF), сеть первой криптовалюты потребляет от 49.31 ТВт·ч до 291.58 ТВт·ч. А в среднем данный показатель составляет 125.13 ТВт·ч. Это около 0.56% от всего электропотребления мира по статистике за 2019 год. Для сравнения: на интернет уходит до 10% всей электроэнергии мира, а на YouTube и Netflix — 1%.
Примечательно, что сейчас Bitcoin потребляет меньше энергии, чем год назад — тогда на поддержание работоспособности сети уходило около 150 ТВт·ч. Впрочем, и нынешние 125.13 ТВт·ч — это тоже немало. Например, это больше годового потребления энергии таких стран, как Норвегия и Украина.
При этом, по данным ресурса Digiconomist, сеть Bitcoin потребляет почти вдвое больше — около 204.5 ТВт·ч.
Доля «зеленого» майнинга в добыче биткоина
По этой причине также нельзя точно подсчитать, сколько электроэнергии получают майнеры сети Bitcoin от возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Но многие последние исследования указывают на то, что доля таких источников при добыче биткоинов постоянно растет.
Так, по данным CCAF, за 2021 год около 39% энергии, расходуемой на майнинг ВТС, поступило от ВИЭ, большая часть которых приходится на гидроэлектростанции. Хотя бы частично энергию от ВИЭ используют более 75% всех майнеров. По данным Совета по майнингу биткоина (Bitcoin Mining Council, BMC), на «зеленый» майнинг приходится до 56% всей добычи ВТС. Такие цифры, кстати, делают майнинг одной из самых «зеленых» отраслей в мире.
При этом, по данным исследователей, BTC-майнеры по возможности предпочитают использовать именно «зеленую» энергоструктуру там, где она доступна, поскольку тарифы на такое электричество дешевле. Например, в Исландии ферма Genesis Mining Enigma еще с 2013 года работает исключительно на геотермальной энергии, потому что в стране развит этот сектор. А в Казахстане большинство майнеров и сейчас используют энергию угольных ТЭС — ВИЭ-сектор в стране не развит.
Также стоит отметить, что после миграции китайских майнеров в другие страны доля «зеленого» майнинга резко возрастет. У этого несколько причин. В Китае две трети майнеров использовали энергию угольных электростанций, а в США и России — странах, куда переехало большинство китайских майнеров, — велика доля ВИЭ. По разным оценкам, около 50% BTC-майнинга в США приходится на ВИЭ. Также после переезда китайских майнеров сократилось количество старых и менее энергоэффективных устройств, вместо которых к сети подключились более современные устройства.
Немаловажно и то, что интерес к «зеленому» майнингу среди крупных компаний растет — на рынок выходят даже «зеленые» дата-центры. Так, сейчас американская фирма Marathon Digital Holdings построит в Техасе дата-центр мощностью 300 МВт, 70% энергии которого будут получены от ветряных и солнечных электростанций. Также в Техасе компания BIT Mining Limited планирует построить дата-центр мощностью 57.2 МВт, 85% энергии которого будут обеспечены «зеленой» энергетикой. В мае 2021 года Argo Blockchain купила два «зеленых» дата-центра в Канаде, работающих на энергии местной ГЭС. А прошедшим летом платежная компания Square и инфраструктурный стартап Blockstream начали работу над совместным строительством в США майнинг-фермы, работающей на солнечной энергии.
Использование попутного нефтяного газа
Использование попутного нефтяного газа, который выделяется в процессе добычи и подготовки нефти — одна из самых перспективных и экономически выгодных технологий «зеленого» майнинга. Один лишь этот вид топлива может полностью обеспечить потребности всех майнеров мира.
Попутный нефтяной газ содержит 82% метана, поэтому его нельзя просто выпустить в атмосферу. Сейчас его либо закачивают обратно под землю, либо просто сжигают, так как для его транспортирования нужны газопроводы, а их строительство, как правило, нерентабельно. Само сжигание увеличивает углеродные выбросы в атмосферу.
Однако за счет сжигания попутного нефтяного газа можно получать электроэнергию и продавать ее потребителям. Но здесь есть один момент — возле нефтяных шахт обычно не строят другие производства, и поэтому покупателей на такую энергию попросту нет. К счастью, потребителями энергии от попутного нефтяного газа могут быть майнеры.
Первые партнерства майнинговых ферм с нефтяными компаниями начали заключаться еще в 2018 году в США и Канаде. И сегодня в Северной Америке работают более 10 крупных майнинговых компаний, использующих нефтяной газ. Например, компания Upstream работает со 140 шахтами по всей Северной Америке, а у компании Crusoe Energy Systems более 40 мобильных контейнеров с майнинговым оборудованием, которые размещены в сланцевых бассейнах в Северной Дакоте. В 2021 году Crusoe Energy Systems привлекла инвестиции на $250 млн, которые пойдут на расширение бизнеса в 2.5 раза.
Развитию партнерств между нефтяными и майнинговыми компаниями в Северной Америке способствуют и местные власти. Например, в штатах Северная Дакота и Вайоминг были приняли законы, которые предоставляют налоговые льготы производителям нефти, работающим вместе с BTC-майнерами.
В отличие от США и Канады, в России новый сектор майнинга развивается по инициативе нефтяных компаний. В сентябре прошлого года предложение о легализации майнинга, использующего попутный нефтяной газ, поступило от заместителя главы Минпромторга Василия Шпака. По источникам «Коммерсанта», через Шпака «Газпром нефть» пытается масштабировать свой проект — в 2020 году компания построила электростанцию и мобильный дата-центр на месторождении имени Александра Жагрина под Ханты-Мансийском и предложила криптомайнерам арендовать эти мощности. Первый партнер, фирма Vekus, добыл 1.8 биткоина за месяц. «Газпром нефть» довольна результатами эксперимента, но опасается регуляторных рисков из-за негативной позиции Банка России относительно криптовалют.
У сотрудничества нефтяных и майнинговых компаний огромные перспективы. По оценкам экспертов, энергии от ежегодно уничтожаемого попутного нефтяного газа хватит на обеспечение работы сети Bitcoin в течение 6 лет. Только в США уничтожают столько попутного нефтяного газа, что хватило бы для работы всех майнеров мира. На долю России приходится около 15% всего сжигаемого нефтяного газа.
Со временем нефтяные и газовые компании могут составить большую часть энергетической экосистемы майнинга. При этом такой майнинг полезен для экологии — использование энергии попутного нефтяного газа значительно сокращает углеродные выбросы в атмосферу.
Майнинг на ветряной и солнечной энергии
Отдельное направление развития «зеленого» майнинга — использование ветряной и солнечной энергии. Оно популярно в регионах с соответствующими погодными условиями.
Среди недостатков ветряной и солнечной электроэнергии — нестабильность. В результате в периоды низкого спроса может производиться избыточная электроэнергия, однако ее хранение в аккумуляторах резко повышает издержки для поставщиков. Майнинг как раз может стать решением этой проблемы — избыточная энергия может поставляться майнинговым компаниям. Например, в Японии с 2017 года компания Kumamoto-Energy Co Ltd продает энергию, полученную от солнечных батарей, своей дочерней майнинговой фирме OZ Mining.
Впереди планеты всей в этом отношении штат Техас. Сейчас это главный регион, который развивает «зеленый» майнинг и имеет все шансы стать столицей по добыче биткоина. Это обусловлено тем, что в штате много дешевой энергии, получаемой от ВИЭ — прежде всего от ветряных и солнечных источников. Одна только мощность ветряной энергетики в Техасе составляет 28 гигаватт. При этом в 2022 году планируется ввести в строй ветряные и солнечные электростанции мощностью в 16 гигаватт. Это больше, чем необходимо жителям этого штата в нормальных условиях, но в самый раз на случай частых ураганов и летней жары. В результате образующийся излишек энергии скупают BTC-майнеры.
При этом чтобы быть более «зеленым», майнингу необязательно использовать только ВИЭ — он может помочь рынку энергетики утилизировать излишки энергии. Баланс спроса и предложения очень важен для нормальной работы электростанций по всему миру. В идеале они должны вырабатывать именно столько энергии, сколько сейчас нужно потребителям, но на практике такой баланс соблюсти сложно.
Майнеры — идеальные потребители таких излишков, которые в периоды дефицита могут просто отключить оборудование, получая за это скидки на электроэнергию. При этом майнеры могут увеличивать и уменьшать потребление до уровня, требуемого оператором сети, всего за несколько секунд. Вместо того чтобы настраивать сложную систему балансировки энергонагрузки (например, включать газовые турбины, чтобы компенсировать внезапное прекращение ветра), электростанции могут просить майнеров отключать оборудование. Это снижает потребность в «грязной» энергии на случай, когда энергии возобновляемых источников недостаточно.
Так, например, норвежская нефтегазовая компания Aker планирует использовать майнеров для балансировки нагрузки. В Техасе центр обработки данных HODL Ranch работает от солнечных и ветряных электростанций. В некоторые ночи порывы ветра бывают настолько сильными, что операторы сети отдают энергию только для того, чтобы система не перегружалась. Для этого HODL Ranch заключила так называемые «контракты на реагирование», в соответствии с которыми майнеры соглашаются в обмен на скидки выключать свои компьютеры в любой момент во время пикового спроса на электроэнергию. Это снижает точку рентабельности майнинга до $2 000 за монету. Схожие программы заключила и майнинговая компания Riot. Аналогичные схемы использовались и китайскими майнерами, работавшими с энергией от ГЭС.
Утилизация избыточного тепла от майнинга
Еще одна сфера «озеленения» майнинга биткоина — это утилизация избыточного тепла, вырабатываемого при добыче монет. Ведь это тепло также может вносить свой негативный вклад в глобальное потепление.
Большинство подобных инициатив успешно действуют в Канаде. Канадская майнинговая компания Heatmine использует излишки тепла для обогрева теплицы, в которой выращивает клубнику. А компания Myera Group использует такой подход для разведения рыб, отопления теплицы и жилых домов. В октябре прошлого года канадская майнинговая компания MintGreen заключила соглашение с корпорацией Lonsdale Energy Corporation, в рамках которого к началу 2022 года она начала поставлять тепло, получаемое от добычи BTC, жителям Северного Ванкувера в Британской Колумбии. Выработанного тепла хватает на обогрев 100 зданий. Более того, по оценкам компании, она таким образом может компенсировать до 96% своего энергопотребления.
Крупнейший норвежский центр обработки данных (ЦОД) и майнинговая компания Kryptovault сейчас использует излишнее тепло для сушки рубленых бревен, а в первой половине этого года планирует использовать его и для сушки морских водорослей. Kryptovault — «зеленый» ЦОД, так как 99% потребляемой ею энергии получены от ВИЭ.
«Зеленый» майнинг — будущее всей отрасли
Помимо использования ВИЭ и альтернативных энергетических решений вроде энергии нефтяного газа, экологичность майнинга также повышается за счет использования более энергоэффективных решений — прежде всего более эффективного майнингового оборудования.
С каждым годом майнинг криптовалют все меньше зависит от углеродного топлива, а значит, его негативное воздействие на окружающую среду снижается. «Зеленая» повестка становится все более актуальной, и крипторынок не только не остается в стороне, но и находится в авангарде этого тренда. В 2020-м 40 крупных крипто- и майнинговых компаний подписали соглашение, предусматривающее переход работы блокчейн-сетей на 100-процентное использование ВИЭ к 2025 году и минимизацию углеродного следа до нуля к 2040 году. Надеемся, в ближайшие годы майнинг криптовалют перестанет ассоциироваться с неэколочной деятельностью, а представители этой индустрии станут постоянными партнерами энергетиков.
