Este é um editorial de opinião de Dan Luddy, engenheiro mecânico e consultor de energia com 15 anos de experiência em projetos de edifícios de alto desempenho.
A energia que usamos para aquecer nossos edifícios é um dos principais contribuintes para as emissões globais de gases de efeito estufa e é o foco das iniciativas de descarbonização. Ao reutilizar o calor residual, a mineração de Bitcoin pode ser integrada de forma lucrativa em edifícios comerciais e residenciais e ser um catalisador para retrofits de eletrificação que melhorariam o desempenho do edifício e reduziriam as emissões globais de carbono.
Redução de emissões de edifícios
Uma parcela significativa do uso de energia do edifício está na forma de calor, a maioria proveniente da queima de gás natural.
As emissões associadas a edifícios comerciais e residenciais representam mais de 30% das emissões de gases de efeito estufa dos EUA. Fonte: Inventário de Gases de Efeito Estufa da EPA 2019
Como substituto do gás, o aquecimento por resistência elétrica é uma tecnologia simples e elimina as emissões no local. Mas é de 3 a 5 vezes mais caro que o gás nas tarifas médias das concessionárias e é tão limpo quanto a usina de energia que gera a eletricidade.
Uma solução mais eficaz são as bombas de calor, que absorvem e comprimem o calor do ar exterior, da água ou de um poço geotérmico. As bombas de calor são uma opção muito mais eficiente, pelo que os custos operacionais são comparáveis aos do gás. No entanto, a maioria das bombas de calor precisa de backup elétrico em temperaturas muito frias (
A eliminação das emissões de gases de efeito estufa do ambiente construído é um impedimento de custo: novos equipamentos, nova infraestrutura e retorno mínimo em economia de custos operacionais. Esse desafio financeiro é onde a mineração de bitcoin pode mudar a equação, fornecendo calor como subproduto.
Eletrizante com mineração de Bitcoin
Quase toda a energia consumida por um ASIC de mineração é convertida em calor, que precisa ser removido da máquina. Os ASICs refrigerados a ar têm ventiladores que eliminam o calor. Isso pode ser usado para aquecer o ar circundante, mas é difícil de comprimir, transportar ou armazenar para outros usos.
Os ASICs resfriados a fluido (água ou líquido dielétrico) apresentam uma melhor oportunidade de integração com sistemas prediais. Ao conectar ASICs resfriados por fluido a sistemas de água quente com tubulação, uma bomba e um trocador de calor, a operação de mineração fornece uma fonte de água quente que pode ser usada em um edifício. Além disso, os ASICs podem funcionar 80% mais rápido e 5% mais eficientemente do que os equipamentos refrigerados a ar.
Os ASICs resfriados a fluido usam aproximadamente 5% menos energia do que os ASICs resfriados a ar para o mesmo TH. Além disso, o resfriamento de fluido permite uma captura mais eficaz de energia térmica para compensar o custo de energia da mineração. Fonte: Autor
A água quente gerada pela mineração de Bitcoin pode ser usada para vários usos em diferentes tipologias de construção, incluindo aquecimento de ambientes, água quente doméstica, aquecimento de piscinas e usos industriais. Existem muitos edifícios que têm um grande serviço elétrico e demandas de água quente durante todo o ano, incluindo hotéis, residências multifamiliares, laboratórios, edifícios universitários, instalações de fabricação e muito mais.
Quando usado para substituir o aquecimento a gás, o calor residual reutilizado pode compensar cerca de 33% dos custos da mineração. Como o equipamento refrigerado a água funciona de forma mais eficiente, os mineradores podem operar de forma lucrativa mesmo com tarifas elétricas de varejo, operando mais rápido e vendendo o excesso de calor. Além disso, o edifício está eliminando as emissões de combustíveis fósseis no local associadas ao aquecimento.
A reutilização do calor no edifício pode recuperar uma parcela significativa dos custos de energia da operação de mineração. O gráfico acima assume uma tarifa média de eletricidade de US$ 0,10/kWh. Fonte: Autor
Integração Solar
A reutilização do calor residual é um argumento financeiro para a integração da mineração de bitcoin nos sistemas de construção, mas seria mais atraente se considerar a integração da produção solar fotovoltaica (PV) no local. As matrizes fotovoltaicas em telhados ou integradas a coberturas de estacionamento caíram significativamente de preço na última década, o que levou a maiores níveis de adoção. Dependendo do provedor de serviços públicos e da conexão, a energia gerada pelos painéis fotovoltaicos em excesso da demanda do edifício pode ser vendida de volta à rede por meio de medição líquida, armazenada no local ou, na pior das hipóteses, desperdiçada.
As instalações solares fotovoltaicas no local podem produzir excesso de energia durante as condições de pico. Enquanto algumas concessionárias permitem que os consumidores vendam energia de volta à rede (medição líquida), usar essa energia para mineração de Bitcoin pode ser mais lucrativo dependendo das condições do mercado. Fonte: Autor
Um sistema de mineração de Bitcoin no local apresenta outra opção para utilizar a produção solar fotovoltaica em excesso. Dependendo do ajuste de dificuldade e do contrato de medição líquida da concessionária, usar o excesso de energia para minerar bitcoin pode ser mais lucrativo do que vendê-lo de volta à rede. Essa opção de receita adicional incentiva os proprietários de edifícios a maximizar os painéis fotovoltaicos no local, gerando capacidade adicional e reduzindo a dependência da eletricidade gerada a partir de combustíveis fósseis.
Resposta da Demanda
Muitas concessionárias estão oferecendo programas de resposta à demanda para conter o excesso de demanda durante os períodos em que a rede está atingindo a capacidade máxima, como durante uma onda de calor. Em muitos desses programas, os proprietários de edifícios podem receber incentivos ou pagamentos da concessionária para modificar suas operações durante as condições de pico para reduzir uma certa porcentagem de carga e estabilizar a rede quando necessário.
Um edifício modificado para operar com um sistema de mineração bitcoin pode responder favoravelmente dentro desses programas. As plataformas de mineração podem ser desligadas quase instantaneamente e demonstram uma redução significativa no pico de demanda, ajudando a transferir os recursos elétricos para recursos de vida e segurança mais essenciais. A participação nestes programas pode gerar receitas adicionais, essencialmente proporcionando pagamentos ao edifício para não mina em horários específicos.
Descentralização
Uma das características fascinantes da mineração de bitcoin é a escalabilidade. Dependendo do preço da eletricidade, do potencial de reutilização do calor e do acesso à infraestrutura, os ASICs únicos podem operar com custos competitivos em comparação aos mineradores de grande escala com data centers maciços. Edifícios comerciais e multifamiliares apresentam um tamanho de operação de mineração que está no meio dessa faixa. Existem milhares de edifícios em todo o mundo onde a mineração pode ser integrada com sucesso, o que expandiria a rede bitcoin e distribuiria ainda mais o poder de hash.
Potencialmente, pode haver um dia em que os mineradores de bitcoin não apenas protejam a rede, mas também forneçam água quente para unidades habitacionais a preços acessíveis, calor para escolas e escritórios e absorvam o excesso de energia solar dos telhados.
Cenário futuro – habitação de baixo carbono com mineração de Bitcoin
Considere um complexo de apartamentos que optou por instalar uma unidade refrigerada a fluido no porão da sala que costumava abrigar uma caldeira a gás. O retrofit do sistema elétrico e os equipamentos de mineração foram financiados e instalados por um operador de mineração que compartilhará a receita com o proprietário do edifício.
O calor da mineração fornece água quente para chuveiros, pias, lava-louças e máquinas de lavar. No inverno, os mineiros trabalham horas extras para fornecer aquecimento aos apartamentos. Durante os dias de pico do verão, um sistema fotovoltaico recém-instalado no telhado fornece o excesso de energia de volta aos mineradores para mantê-los funcionando a baixo custo. O edifício participa de programas de resposta à demanda da rede local e encerra a mineração conforme necessário para responder às condições de pico e obter receita extra.
Como resultado, o proprietário tem capital adicional que pode ser investido de volta no edifício para melhorar a manutenção, aumentar o valor da propriedade e melhorar a experiência dos inquilinos do edifício, ao mesmo tempo em que reduz as emissões de carbono. Essa mesma abordagem pode ser dimensionada e implementada em portfólios comerciais e residenciais, apresentando uma vitória tripla para bitcoin, edifícios e meio ambiente.
Este é um post convidado por Dan Luddy. As opiniões expressas são inteiramente próprias e não refletem necessariamente as da BTC Inc ou da Bitcoin Magazine.
Fonte: bitcoinmagazine.com
