Kopanie kryptowalut ogranicza emisję metanu

187,1 megawatów energii ze źródeł o ujemnej emisji dwutlenku węgla, takich jak gaz ze składowisk odpadów, może uczynić całą sieć Bitcoin neutralną pod względem emisji dwutlenku węgla.

Czy jest to osiągalna wizja? Gdyby firmy kopiące bitcoina skupiły się na wykorzystaniu wcześniej wentylowanych źródeł emisji metanu (takich jak wentylowany gaz wysypiskowy), potrzeba by tylko sto dwadzieścia cztery instalacje  po 1,5 MW (około 50 średniej wielkości wysypisk w USA całkowicie spalających produkowany przez siebie metan w celu wydobycia BTC), aby cała sieć Bitcoin była ujemna pod względem emisji dwutlenku węgla.

Przez okres ostatnich 16 miesięcy, górnicy skonsumowali 132.5 MW energii z flarowanego metanu, czyli 8.3 MW miesięcznie. Opierając się na tym tempie wzrostu wydobycia zasilanego metanem, prognozuje się, że sieć Bitcoin stanie się całkowicie neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla w czwartym kwartale 2024 roku.

Spalanie, a flarowanie metanu

Spalanie metanu ze źródeł takich jak biogaz lub gaz ze składowisk odpadów, które w przeciwnym razie wydostałyby się do atmosfery, jest jedną z czterech uznanych metod wychwytywania dwutlenku węgla, i "jednym z niewielu źródeł energii o negatywnej emisji" na świecie.

Ten sprzeczny z intuicją fakt wynika z tego, że metan jest 84 razy bardziej szkodliwym gazem cieplarnianym niż CO₂. Tak więc, w przeciwieństwie do spalania zwyczajnego gazu z rurociągu, kiedy spalamy metan, który w innym przypadku wydostałby się do atmosfery (taki jak biogaz i gaz wysypiskowy), powodujemy ujemną emisję dwutlenku węgla.

Jest to ważne, ponieważ według Programu Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych zmniejszenie emisji metanu stanowi najlepszy sposób, aby spowolnić zmiany klimatyczne w ciągu najbliższych 25 lat.

Obecne metody takie jak flarowanie, są bardzo nieefektywne (nie usuwają całkowicie metanu, nawet w idealnych warunkach). Z tego powodu UNEP, IPCC i EDG połączyły siły i zmusiły do wprowadzenia globalnego zakazu rutynowego flarowania. IEA twierdzi, że flarowanie jest skuteczne tylko w 92% (8% metanu nadal uwalniane jest do atmosfery).

Korzystając z tych faktów, możemy:

1. Obliczyć ilość energii pochłanianej przez sieć Bitcoin, która obecnie pochodzi z dodatnich źródeł emisji dwutlenku węgla.
2. Obliczyć ilość wygenerowanej emisji dwutlenku węgla.
3. Obliczyć, ile metanu musiałoby zostać usunięte z powietrza przez spalanie, aby zrównoważyć emisję (ilość ujemna pod względem emisji dwutlenku węgla).

Kalkulacje:

Ilość energii zużywanej przez sieć Bitcoin, pochodzącej z paliw kopalnych:

Obecne szacowane roczne zużycie energii przez Bitcoin to 96,82 TWh – z tego procent energii opartej na paliwach kopalnych to 41,5% (wg. szacunków Bitcoin Mining Council). To daje nam 96.28 x 0.415 = 39.96 TWh energii z paliw kopalnych.

Przeliczymy to na tony CO2 wiedząc że; węgiel jest odpowiedzialny za 36.7% światowej energii elektrycznej, a gaz 23,5%. 36.7/60.2 : 23.5/60.2 = stosunek węgla do gazu wynosi 61:39, czyli: 24.34 TWh pochodzi od węgla, 15.58 TWh od gazu.

Elektrownie węglowe emitują 0.986 t CO₂/MWh, a gazowe 0.429 t CO₂/MWh. (https://www.rte-france.com/en/eco2mix/co2-emissions)

Procentowy udział w globalnym hashrate:

• USA : 42%
• Kazachstan + Iran: 9.7%
• Reszta: 4.57% (Kanada, Chiny, reszta świata)

Zakładamy standardowy podział 61/39 między węgiel/gaz dla paliw kopalnych reszty świata, podczas gdy wykorzystanie paliw kopalnych w Kazachstanie i Iranie jest faktycznie w 100% oparte na węglu. Tak więc ograniczając procent do tych 3 regionów, otrzymujemy:

• USA: 42/56.27 = 74.64%
• Kazachstan + Iran: 42/56.27 = 17.24%
• Reszta: 4.57/56.27 = 8.12%
• USA: stosunek gaz/węgiel =  38.3%:21.8% = 0.637:0.363
• Kazachstan/Iran = 0:1
• Reszta = 0.39:0.61

Jak już wiemy, Bitcoin zużywa 39.96 TWh energii elektrycznej pozyskiwanej z paliw kopalnych, więc przy 74.64% USA odpowiedzialne jest za 29.83 TWh:

• .7464×39.96×0.637 = 19.00 TWh z gazu,
• .7464×39.96×0.363 = 10.83 TWh z węgla.

Kazachstan i Iran odpowiedzialne są za 6.89 TWh, całość pozyskiwana z węgla.

Reszcie świata przypada 1,82 TWh, czyli:

• 1.82×0.39 = 0.71 TWh z gazu,
• 1.82×0.61 = 1.11 z węgla.

Tak więc, suma energii elektrycznej pozyskiwanej z gazu, w celu wydobywania BTC, to 19,71 TWh, a węgla – 18.82 TWh.

Całkowita emisja dwutlenku węgla przez pozyskiwanie energii z; gazu = 19.71 x 429,000, węgla = 18.83 x 986,000.

Całkowita emisja dwutlenku węgla sieci Bitcoin:

(429,000 x 19.71) + (986,000 x 18.83) = 8.456 Mt + 18.566 Mt = 27.022 megaton dwutlenku węgla rocznie.

Policzmy więc, ile energii z gazu wysypiskowego potrzeba, żeby zrównoważyć 27.02 megaton dwutlenku węgla.

1. Dwudziestoletni GWP (Global warming potential – Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego) metanu wynosi 84; 27.02 milionów ton dwutlenku węgla równa się 321.695 tonom metanu (rocznie).
2. Spalanie odprowadzanego gazu wysypiskowego lub biogazu ze ścieków/gospodarstw rolnych zmniejsza emisję netto CO2 o 95,8%, więc aby zrównoważyć 321.695 ton metanu, potrzebujemy go 321.695/0,958 = 335.798 ton.
3. Po spaleniu, 1 tona metanu produkuje 4.79 MWh.

335.798 t metanu generuje 335 798 x 4,79 = 1608 GWh (rocznie).

W roku jest 8760 godzin, a więc to = 1608 GWh/8760 h = 183,6 MW

MWh/8760 godz. = 183,6 MW

Prognozy

Jak już wspomniano, wykorzystanie gazu flarowanego do wydobywania kryptowalut od maja '21 wzrosło w tempie +8,3 MW miesięcznie.

Przewiduje się, że wykorzystanie energii z gazu wentylowanego do kopania bitcoina wzrośnie tylko o 80-85% ze względu dodatkowe wymagania kapitałowe z tym związane (potrzebne są oczyszczacze gazu wysypiskowego). Zwiększa to o około 15% czas trwania projektu od zamówienia do instalacji, i o 20% wymagany kapitał kopalni bitcoin.

Dużo zakładów wydobywczych wykorzystujących odnawialne źródła energii aktywnie ewaluuje możliwość wykorzystania gazu wysypiskowego w przyszłości.

W oparciu o szacowane średnie tempo wzrostu mocy kopalni Bitcoin przy użyciu wentylowanego metanu, wynoszące 6,9 MW miesięcznie, sieć Bitcoin będzie miała ujemny wpływ w rozliczeniu na emisję dwutlenku węgla już w grudniu ’24.