Este es un editorial de opinión de Dan Luddy, ingeniero mecánico y consultor energético con 15 años de experiencia en el diseño de edificios de alto rendimiento.
La energía que usamos para calentar nuestros edificios es uno de los principales contribuyentes a las emisiones globales de gases de efecto invernadero y es un foco de las iniciativas de descarbonización. Al reutilizar el calor residual, la minería de Bitcoin podría integrarse de manera rentable en edificios comerciales y residenciales y ser un catalizador para las modernizaciones de electrificación que mejorarían el rendimiento de los edificios y reducirían las emisiones globales de carbono.
Reducción de las emisiones de los edificios
Una parte significativa del uso de energía de los edificios es en forma de calor, la mayor parte del cual proviene de la quema de gas natural.
Las emisiones asociadas con los edificios comerciales y residenciales representan más del 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero de EE. UU. Fuente: Inventario de gases de efecto invernadero de la EPA 2019
Como reemplazo del gas, el calentamiento por resistencia eléctrica es una tecnología simple y elimina las emisiones en el sitio. Pero es de 3 a 5 veces más caro que el gas a las tarifas promedio de los servicios públicos y es tan limpio como la planta de energía que genera la electricidad.
Una solución más eficaz son las bombas de calor, que absorben y comprimen el calor del aire exterior, del agua o de un pozo geotérmico. Las bombas de calor son una opción mucho más eficiente, por lo que los costes operativos son comparables a los del gas. Sin embargo, la mayoría de las bombas de calor necesitan respaldo eléctrico en temperaturas muy frías (
La eliminación de las emisiones de gases de efecto invernadero del entorno construido se topa con un impedimento de costos: nuevos equipos, nueva infraestructura y un rendimiento mínimo en ahorros de costos operativos. Este desafío financiero es donde la minería de bitcoin podría cambiar la ecuación al proporcionar calor como subproducto.
Electrificando con la minería de Bitcoin
Casi toda la energía consumida por un ASIC de minería se convierte en calor, que debe eliminarse de la máquina. Los ASIC refrigerados por aire tienen ventiladores que expulsan el calor. Esto se puede usar para calentar el aire circundante, pero es difícil de comprimir, transportar o almacenar para otros usos.
Los ASIC enfriados por líquido (agua o líquido dieléctrico) presentan una mejor oportunidad para la integración con los sistemas de construcción. Al conectar los ASIC enfriados por líquido a los sistemas de agua caliente con tuberías, una bomba y un intercambiador de calor, la operación minera proporciona una fuente de agua caliente que se puede usar en un edificio. Además, los ASIC pueden funcionar un 80 % más rápido y un 5 % más eficientemente que los equipos enfriados por aire.
Los ASIC refrigerados por líquido utilizan aproximadamente un 5 % menos de energía que los ASIC refrigerados por aire para el mismo TH. Además, el enfriamiento por fluido permite una captura más efectiva de la energía térmica para compensar el costo energético de la minería. Fuente: Autor
El agua caliente generada por la minería de Bitcoin se puede utilizar para una serie de usos dentro de diferentes tipologías de edificios, que incluyen calefacción de espacios, agua caliente sanitaria, calefacción de piscinas y usos industriales. Hay muchos edificios que tienen un gran servicio eléctrico y demandas de agua caliente durante todo el año, incluidos hoteles, viviendas multifamiliares, laboratorios, edificios universitarios, instalaciones de fabricación y más.
Cuando se usa para reemplazar la calefacción de gas, el calor residual reutilizado puede compensar ~33% de los costos de minería. Dado que el equipo enfriado por agua funciona de manera más eficiente, los mineros pueden funcionar de manera rentable incluso a tarifas eléctricas minoristas al funcionar más rápido y vender el exceso de calor. Además, el edificio elimina las emisiones de combustibles fósiles en el sitio asociadas con la calefacción.
La reutilización del calor en el edificio puede recuperar una parte significativa de los costos de energía de la operación minera. El gráfico anterior asume una tarifa de electricidad promedio de $0.10/kWh. Fuente: Autor
Integración solar
La reutilización del calor residual es un argumento financiero para integrar la minería de bitcoin en los sistemas de construcción, pero sería más atractivo si se considerara la integración de la producción solar fotovoltaica (PV) en el sitio. Los paneles fotovoltaicos en techos o integrados en marquesinas de estacionamiento han bajado significativamente de precio en la última década, lo que ha llevado a mayores niveles de adopción. Según el proveedor de servicios públicos y la conexión, la energía generada por los paneles fotovoltaicos en exceso de la demanda del edificio puede volver a venderse a la red mediante medición neta, almacenarse en el sitio o, en el peor de los casos, desperdiciarse.
Las instalaciones solares fotovoltaicas en el sitio pueden producir un exceso de energía durante las condiciones pico. Si bien algunas empresas de servicios públicos permiten a los consumidores vender energía a la red (medición neta), usar esa energía para la minería de Bitcoin puede ser más rentable según las condiciones del mercado. Fuente: Autor
Un sistema de minería de Bitcoin en el sitio presenta otra opción para utilizar el exceso de producción de energía solar fotovoltaica. Según el ajuste de dificultad y el acuerdo de medición neta de servicios públicos, usar el exceso de energía para extraer bitcoins puede ser más rentable que venderlo de nuevo a la red. Esta opción de ingresos adicionales incentiva a los propietarios de edificios a maximizar los paneles fotovoltaicos en el sitio, generando capacidad adicional y reduciendo la dependencia de la electricidad generada a partir de combustibles fósiles.
Respuesta de la demanda
Muchas empresas de servicios públicos están ofreciendo programas de respuesta a la demanda para frenar el exceso de demanda durante los períodos en que la red alcanza su capacidad máxima, como durante una ola de calor. En muchos de estos programas, los propietarios de edificios pueden recibir incentivos o pagos de la empresa de servicios públicos para modificar sus operaciones durante las condiciones pico para eliminar un cierto porcentaje de carga y estabilizar la red cuando sea necesario.
Un edificio modificado para operar con un sistema de minería bitcoin puede responder favorablemente dentro de estos programas. Las plataformas mineras se pueden apagar casi instantáneamente y demostrar una reducción significativa en la demanda máxima, lo que ayuda a cambiar los recursos eléctricos a recursos de vida y seguridad más esenciales. La participación en estos programas puede generar ingresos adicionales, esencialmente proporcionando pagos al edificio para no la mía en momentos específicos.
Descentralización
Una de las características fascinantes de la minería de bitcoins es la escalabilidad. Dependiendo del precio de la electricidad, el potencial para reutilizar el calor y el acceso a la infraestructura, los ASIC individuales pueden operar de manera competitiva en costos en comparación con los mineros a gran escala con centros de datos masivos. Los edificios comerciales y multifamiliares brindan un tamaño de operación minera que se encuentra en el medio de ese rango. Hay miles de edificios en todo el mundo donde la minería podría integrarse con éxito, lo que expandiría la red de bitcoin y distribuiría aún más el poder de hash.
Potencialmente, podría haber un día en el que los mineros de bitcoin no solo aseguren la red, sino que también proporcionen agua caliente para unidades de vivienda asequibles, calefacción para escuelas y oficinas y absorban el exceso de energía solar de los techos.
Escenario futuro: vivienda baja en carbono con minería Bitcoin
Considere un complejo de apartamentos que ha optado por instalar una unidad refrigerada por líquido en el sótano de la habitación que solía albergar una caldera de gas. La modernización del sistema eléctrico y el equipo minero han sido financiados e instalados por un operador minero que compartirá los ingresos con el propietario del edificio.
El calor minero proporciona agua caliente para duchas, fregaderos, lavavajillas y lavadoras. En invierno, los mineros trabajan horas extras para calentar los apartamentos. Durante los días pico del verano, un sistema fotovoltaico en la azotea recién instalado devuelve el exceso de energía a los mineros para que sigan funcionando a bajo costo. El edificio participa en los programas de respuesta a la demanda de la red local y cierra la minería según sea necesario para responder a las condiciones máximas y adquirir ingresos adicionales.
Como resultado, el propietario tiene capital adicional que puede volver a invertir en el edificio para mejorar el mantenimiento, aumentar el valor de la propiedad y mejorar la experiencia de los inquilinos del edificio, todo mientras se reducen las emisiones de carbono. Este mismo enfoque podría escalarse e implementarse en carteras comerciales y residenciales, presentando una triple ganancia para bitcoin, edificios y medio ambiente.
Esta es una publicación invitada de Dan Luddy. Las opiniones expresadas son totalmente propias y no reflejan necesariamente las de BTC Inc o Bitcoin Magazine.
