الأمل أو الضجيج: إستعراض بشأن تعدين البيتكوين والطاقة المتجددة

مصدر الصورة: unsplash.com

في عام 2008، خرج ساتوشي ناكاموتو (اسم على شبكة الإنترنت) بفكرة عبقرية أول عملة تشفير في التاريخ البشري، وهي العملة البتكوين. ومن أجل زيادة التكاليف التي يتحملها المعتدون وتحسين أمن نظام بيتكوين، اقترح ساتوشي آلية توافق آراء إثبات العمل. ومع ذلك، ومع نمو صناعة البيتكوين، خلقت آلية التزويد بالطاقة مشكلة إستهلاك طاقة هائلة أثارت القلق في جميع أنحاء العالم.

وفي الثالث عشر من مايو/أيار، غرد مسك بأنه سوف يكف عن قبول البيتكوين كدفعة، مستشهدا بعبء الطاقة الثقيل واستهلاك الوقود الأحفوري الناتج عن تعدين البيتكوين. وقد أدت هذه التغريدة إلى انخفاض حاد في البتكوين وإشعال الجدال حول إستهلاك البتكوين للطاقة.

ومن بين جوانب هذا الجدال هناك معارضو العملات المشفرة من الصناعات التقليدية مثل فاينانشيال تايمز. في 20 مايو نشرت صحيفة الفاينانشيال تايمز مقالا رئيسيا ينتقد الاستهلاك المتزايد للطاقة في بيتكوين، واصفا ذلك ب "العملة القذرة". ويشير المقال إلى دراسة أعدتها جامعة كامبريدج، تشير إلى أن تعدين البتكوين يستهلك 133.68 تيراواط من الكهرباء سنويا، ويحتل المرتبة 27 من حيث إستهلاك الكهرباء في البلدان، متجاوزا بذلك إستهلاك السويد للكهرباء.

وعلى الجانب الآخر من الجدال هناك بعض المواد التي تدعم العملة الورقية مثل "ماسك"، و"آرك إنفيستمنت"، و"ميدان شركة دورسي للدفع". في 20 مايو/أيار، قال مسك إن التدقيق يمكن أن يحل مشاكل الطاقة في البتكوين. وفي الخامس والعشرين من مايو/أيار، غرد موسك بأنه التقى بالعديد من شركات التعدين في أميركا الشمالية لدعوة عمال المناجم العالميين إلى إستخدام الطاقة النظيفة للتعدين والمساعدة في جعل البيتكوين مستدامة. وقد إستضاف الاجتماع مايكل سايلور الرئيس التنفيذي لشركة ميكروستراتيجية، حيث قالت شركات التعدين أنها ستشكل مجلس تعدين لشركة بيتكوين لتعزيز الإفصاح عن إستهلاك الطاقة في هذه الصناعة، من أجل تحقيق أهداف الإدارة البيئية والاجتماعية للشركات.

ومع كل هذا الجدال، أصبح التأثير البيئي الحقيقي للبيتكوين مربكا. هل صناعة البتكوين "قذرة" أم "نظيفة"؟

"قذر" أو "نظيف"

وتقوم آلة التعدين باستخراج البيتكوين، ولا ينتج هذا العمل نفسه التلوث أو انبعاثات الكربون. وتستهلك آلات التعدين الأقل قوة في السوق حاليا نفس كمية الطاقة تقريبا التي يستهلكها جهاز تكييف الهواء في المنزل (تستهلك آلة تعدين النمل S9 1400 واط). ولذلك، فإن مسألة ما إذا كان تعدين البيتكوين "قذرا" أو "نظيفا" تعتمد على كيفية توليد الكهرباء. عندما نتحدث عن التعدين، يفكرون في المداخن، اللهب، والغبار، ولكن تعدين البتكوين قد يكون أنظف مما نعتقد.

في عام 2019، أصدرت شركة CoinShares لإدارة الأصول الرقمية دراسة عن شركة Bitcoin Mining Network (شبكة تعدين بيتكوين)، فأشارت إلى أن 73٪ من الكهرباء التي تستهلكها صناعة تعدين بيتكوين تأتي من مصادر الطاقة النظيفة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة المائية. وبسبب وفرة الطاقة الكهرومائية، فقد بلغت نسبة تسرب الطاقة المتجددة 90٪، وخاصة في مقاطعة سيشوان في الصين. ففي سيشوان وحدها، تلبي الطاقة المتجددة المقدمة 48٪ من إحتياجات صناعة تعدين البيتكوين العالمية. وفي المقابل فإن نسبة الوقود الأحفوري والطاقة النووية في التعدين لا تتجاوز 27٪. فالانبعاثات الكربونية التي تطلقها الطاقة المتجددة أقل كثيرا من تلك التي تطلقها الطاقة الحرارية التقليدية. وتتراوح بصمة الكربون في طاقة الرياح بين 7 إلى 38 جرام CO2eq/kWh، والطاقة المائية بين 2 إلى 13 جرام CO2eq/kWh، وبالنسبة للفحم فإن هذا الرقم مرتفع إلى 846. gCO2eq/kWh.

ويرجع السبب في حصول تعدين البتكوين على هذا " الاخضر " إلى الاعتبارات الاقتصادية لعمال المناجم. ومع تطوير تكنولوجيات الطاقة الجديدة، أصبحت تكلفة بناء الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أقل. ووفقا للبيانات الصادرة عن EIA، فإن تكلفة الطاقة الثابتة (LCOE) من الطاقة الحرارية التقليدية تبلغ حوالي 73 دولارا أمريكيا لكل ميغاواط، وتكلفة الطاقة المائية 55.26 دولارا أمريكيا لكل ميغاواط، وتكلفة طاقة الرياح على الشاطئ 37 دولارا أمريكيا لكل ميغاواط. وتبلغ تكلفة الطاقة الشمسية 48 دولارا أمريكيا لكل ميغاواط. وفي المناطق الغنية بالطاقة الخفيفة مثل كاليفورنيا والبرتغال والشرق الأوسط، هناك اقتباسات للطاقة الشمسية تصل إلى 22 دولارا أميركيا لكل ميغاواط أو حتى أقل. الكهرباء هي أحد أهم تكاليف تعدين البتكوين. وانطلاقا من هذا، فإن عمال المناجم سوف يتجمعون بشكل طبيعي في مناطق حيث أسعار الكهرباء رخيصة نسبيا، وخاصة التلال أو الجبال حيث المياه وفيرة، وحيث الكثافة السكانية قليلة، وحيث الطلب على الكهرباء منخفض.

وفى الصين ، وبسبب انخفاض تكاليف المشروع ، تعتبر الطاقة المائية عموما هى الطاقة ذات أدنى تكلفة ، ويتراوح سعرها عموما بين 0.1 و 0.2 يوان اقل من سعر الطاقة الحرارية. وفي آب/أغسطس 2019، أعلن الموقع الرسمي لحكومة مقاطعة سيشوان عن "خطة التنفيذ العملي لبناء منطقة إنتاج الطاقة الكهرمائية في مقاطعة سيشوان"، التي ستنظم مظاهرات لصناعة إستهلاك الطاقة الكهرمائية في محافظة غانزي، ومدينة بانتشيهوا، ومدينة ياان، ومدينة ليشان، وناحية ليانغشان، ومنطقة محافظة أبا. واعتبارا من مايو من العام الماضى ، اصدرت قانزى وياان وليانغشان ومدن ومحافظات أخرى سياسات لجذب عمال مناجم البيتكوين. يذكر ان سعر الكهرباء لسوق الطاقة الكهرمائية المهملة خلال فترة المياه العالية هو 0.075 يوان / كيلووات ساعة. وحتى إذا ما أضفنا إلى ذلك تكاليف نقل وتوزيع الطاقة الكهربية، فإن أسعار الكهرباء في المنازل تتراوح ما بين 0،135 إلى 0،162 يوان/كيلووات/ساعة.

وقد وضعت صناعة تعدين البيتكوين أفضلية لمصادر الطاقة المتجددة لأنها أرخص من الناحية الموضوعية، وبالتالي تصبح "أنظف".

تناول كل "بطون البط" في صناعة الطاقة المتجددة

في مقالتنا السابقة التي تناولت إستخدام الطاقة النووية لدعم تعدين البيتكوين، ذكرت ورقة شاركت في تأليفها شركتا Square and Ark Investments (Bitcoin هي مفتاح لمستقبل الطاقة النظيفة والوفيرة)، والتي أطلقت عليها اسم تعدين البيتكوين "مشتر للطاقة كملاذ أخير". وذلك بسبب الخصائص الخاصة لتعدين بيتكوين. وبمجرد بناء المحطة فإن التكلفة الأكبر للتعدين هي الكهرباء. وكلما كان إستهلاكك للكهرباء أرخص كلما كان بوسعك الحصول على قدر أعظم من الطاقة الحسابية، وبالتالي جمع المزيد من العملة الورقية. وطالما ظل سعر البيتكوين مرتفعا وكان التعدين مربحا، فإن عمال المناجم سيكونون "الملاذ الأخير" للكهرباء المتجددة الرخيصة.

وبالنسبة للطاقة المتجددة، يكمن التحدي الرئيسي في موازنة الطاقة والأعباء. وعلى النقيض من الطاقة الحرارية والطاقة النووية، التي يمكنها الاستمرار في إنتاج الطاقة الثابتة، فإن طاقة إنتاج مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة المائية والطاقة الشمسية كثيرا ما تتأثر بالظروف الطبيعية. ومن وجهة نظر معينة، فإن هذا الاختلال بين العرض والطلب موجود في غضون يوم واحد وبين أرباع السنة.

1. عدم التوازن خلال يوم واحد

كما أن إمدادات طاقة الرياح والطاقة الشمسية غير منتظمة طوال اليوم. الطاقة الشمسية متوفرة بكثرة خلال النهار لكنها تختفي في الليل. وتتذبذب طاقة الرياح أساسا بسبب الأحوال الجوية ولكنها أعلى في الليل في معظم المناطق. وعلى جانب الطلب ، سيصل الطلب على الكهرباء في معظم الدول إلى ذروته بعد الظهر أو المساء كل يوم ثم ينخفض حوالى منتصف الليل. الرسم البياني أدناه يبين منحنى إستهلاك الكهرباء ليوم خريفي في كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، في 2016. والخط الأزرق هو الطلب على الكهرباء في الشبكة، والذي يبلغ ذروته عند 19:00، والخط الرمادي هو توليد الطاقة الشمسية، والذي يصبح صفرا عند 19:00. وطرح الاثنين يعطينا الخط البرتقالي، الذي يشير إلى الحمل الإجمالي لمصادر الطاقة الأخرى على الشبكة (مثل الفحم) بعد خصم توليد الطاقة الشمسية. شكل المنحنى يشبه البطة، وبالتالي فإن اسم "منحنى البط". ومع إرتفاع نسبة الطاقة المتجددة (مثل الطاقة الشمسية) في العالم، فإن "بطن البط" سوف يصبح أكبر فأكبر، الأمر الذي يخلق مشاكل خطيرة فيما يتصل بجدولته.

لنأخذ كاليفورنيا كمثال. ومع التطور السريع للصناعة الكهروضوئية المحلية ، حقق توليد الطاقة الكهروضوئية نموا كبيرا أيضا. وبما أن الأحمال الأساسية مثل محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز والفحم مصممة لتعمل على مدار الساعة، فإن جدولة الإغلاق المتكرر سوف تقلل من كفاءة التشغيل. وهذا يؤدي إلى ضرورة التخلي عن العبء أو تقييد دمج الطاقة الشمسية في الشبكة عندما يكون الإمداد بالطاقة المتجددة فائضا، مما يؤدي إلى توليد "الطاقة الكهربائية المهدورة".

وفي حين أن تطوير تكنولوجيات تخزين الطاقة المتجددة هو الحل المثالي لمشكلة الطاقة الفائضة، أو "البطن البطي"، الناجمة عن عدم التطابق بين العرض من الطاقة المتجددة والطلب على الكهرباء، فإن تعدين البيتكوين يمكن أن يساعد أيضا على تخفيف هذه المشكلة على المستوى الاقتصادي إلى أن يتم تطوير تكنولوجيات التخزين بالكامل، مثل البطاريات القابلة لإعادة التدوير. وأثناء فترات الطاقة الفائضة، تستطيع شركات الطاقة المتجددة إستخدام الطاقة الفائضة لاستخراج البيتكوين، وهو ما من شأنه أن يجلب عائدات إضافية لشركات الطاقة، وبالتالي تحسين القدرة التنافسية الاقتصادية لصناعة الطاقة المتجددة. ومع "دعم" الإيرادات المتأتية من تعدين بيتكوين لشركات الطاقة، يمكن لمشاريع الطاقة المتجددة أن تتلقى المزيد من الاستثمارات ويمكن بناؤها في وقت مبكر وعلى نطاق أوسع، مما يعجل بخطى التنمية.

2. عدم التوازن بين الجهات

ويتحدد الاختلال الموسمي في ميزان الطاقة المتجددة من خلال توزيع الموارد المتجددة في كل منطقة من المناطق وخصائص الطلب على الكهرباء. بالنسبة للمملكة المتحدة، مصادر الرياح هي أكثر مصادر الطاقة المتجددة وفرة، ولكن هذا المورد أكثر وفرة بكثير من الطلب في الشتاء. أما بالنسبة للصين، فنظرا لأن معظم محطات الطاقة الكهرومائية المحلية هي محطات تعمل بالنهر، فإن توليد الطاقة يرتبط مباشرة بتدفق النهر، الذي يشهد تغيرات موسمية كبيرة. وفى المنطقة الجنوبية الغربية فان متوسط فرق الجريان السنوى بين الشهور الاربعة الاكثر وفرة من المياه و الثلاثة اشهر الاكثر جفافا هو أكثر من 50 في المائة. ولا سيما في فصل الصيف، وبسبب قدرة النقل المحدودة لخط النقل، لا يمكن نقل فائض الطاقة الكهربائية، مما يؤدي إلى هجر الكهرباء.

ومن ناحية أخرى، يتمكن عمال مناجم البيتكوين من السفر دوريا إلى المناطق ذات الفائض من الطاقة، كالطيور المهاجرة. وفى مايو من كل عام سوف تدخل سيتشوان فترة من طاقة المياه الزائدة حيث " يهاجر " عدد كبير من عمال مناجم البيتكوين إلى سيتشوان ويوننان لتوقيع إتفاقيات امدادات الطاقة مع محطات الطاقة الكهرومائية المحلية واستخدام الكهرباء الرخيصة للتعدين. وفي هذا النموذج، هناك موقف يعود بالنفع على كل الأطراف: حيث تحصل مزارع التعدين على عائدات التعدين، وتستهلك شركات الطاقة طاقة المخلفات وتكسب دخلا إضافيا، وتحصل الحكومة المحلية على المزيد من الدخل وفرص العمل.

ومن الممكن أيضا أن يلعب إستخراج البيتكوين المرتبط بالشبكة دورا تنظيميا أكثر عمقا بعض الشيء. فالقوة التي يولدها التعدين يمكن إستخدامها "كاحتياطي طاقة" في أوقات الأزمات، وهو التأثير الذي شوهد بالفعل في أزمة الطاقة التي شهدتها تكساس في أوائل عام 2021 (رغم أن التأثير الفعلي محدود حاليا).

وفي الورقة المذكورة آنفا، يستخدم الباحثون بيانات حقيقية لدراسة تأثير تعدين البيتكوين على صناعة الطاقة الجديدة (يستخدم الورق شبكة شمسية تأخذ في الاعتبار تخزين البطاريات). ويفترض النموذج أن المولدات الكهربائية الضوئية تشارك أيضا في التعدين وتبيع إنتاجها "الزائد" من الكهرباء. وبعد ذلك، ومع نمو الصناعة التحويلية والصناعة التعدينية عموما، يمكن أن تزداد تدريجيا حصة الفولطية في الشبكة. وقد أظهرت الدراسات أن توطيد صناعة التعدين من شأنه أن يزيد من حصة الطاقة النظيفة في الشبكة من 40٪ إلى 99٪.

بعد هبوط "الأحذية التنظيمية"

وفي حين أن تعدين البيتكوين قد يسهم في تطوير صناعة الطاقة النظيفة، فإن التعدين لا يزال يستهلك قدرا كبيرا من الكهرباء. وبالاضافة إلى لجنة التعدين التي تروج لاستعمال الطاقة النظيفة في صناعة تعدين البيتكوين، تشارك الحكومات أيضا. في عام 2021، وأثناء دورتي الصين، تم كتابة مفاهيم ذروة الكربون والحياد الكربوني في تقرير عمل الحكومة لأول مرة، حيث صرحت الحكومة الصينية بأنها سوف تطور خطط عمل للسعي إلى تحقيق ذروة الكربون بحلول عام 2030 وحياد الكربون بحلول عام 2060. وبموجب إستراتيجية الحياد الكربوني، فإن تعدين البتكوين، باعتباره مستهلكا رئيسيا للطاقة، لا يمكن بطبيعة الحال أن يفلت من التنظيم.

ففي السابع من إبريل/نيسان، نشرت جامعة تسينجهوا والأكاديمية الصينية للعلوم مقالا مشتركا في "إتصالات الطبيعة"، مشيرة إلى تأثير تعدين البيتكوين الصيني على المناخ. وفي 25 أيار/مايو، أصدرت لجنة التنمية والإصلاح في منغوليا الداخلية وثيقة تطالب بمزيد من التنظيف لسلوك "التعدين" الخفي للعملة، وتعزيز الجهود التأديبية، وبناء آلية تنظيمية طويلة الأجل.

وفيما يتعلق بهيكل الطاقة، فإن منغوليا الداخلية غنية بموارد الفحم، حيث تبلغ القدرة الإنتاجية الحالية للفحم 1/4 من مجموع موارد البلد. ولا تتجاوز نسبة انتشار الطاقة المتجددة في صناعة التعدين في منغوليا الداخلية 16 في المائة (2017). وقبل إتخاذ هذا الإجراء التنظيمي، قامت منغوليا الداخلية بعدة إصلاحات لمؤسسات التعدين في أراضيها. فبين عامي 2019 و 2020، انتقلت العديد من شركات التعدين بالفعل إلى سيشوان، ويونان، وأماكن أخرى. دخلت سيتشوان حاليا فترة تتسم بوفرة المياه ، ولكن بحلول اكتوبر عندما تدخل سيتشوان فترة الجفاف ، لم يعد بامكان الشركات العودة إلى منغوليا الداخلية. وعند هذه النقطة، فإن تأثير التنظيم على تعدين البيتكوين الصيني قد يتجلى حقا.

وبالنسبة لصناعة تعدين البيتكوين، يمكن بالتأكيد أن يشجع التنظيم إستخدام الطاقة المتجددة في هذه الصناعة. ومن المتوقع ان تستحوذ مشاريع تعدين طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية والطاقة المائية على نسبة متزايدة من الاجمالى وان يتم السيطرة على قوة دفع التنمية غير المنظمة لصناعة تعدين البيتكوين في الصين.

ملخص: رؤية "متجددة" لتعدين البيتكوين

إن الجمع بين الطاقة المتجددة وتعدين البيتكوين يحمل مستقبلا مشرقا. ويبدو أن صناعة التعدين العالمية تستهلك الكثير من الطاقة، ولكن ليس بقدر إجمالي القدرة المثبتة لمحطة بايهتان لتوليد الطاقة الكهرومائية (في سيشوان الصين). ومع "اليد الخفية" للسوق، فإن سعي عمال المناجم للحصول على طاقة منخفضة التكلفة قد اقترن بجهود صناعة الطاقة المتجددة للإبقاء على التكاليف منخفضة. ولكن في ظل نظام يجمع بين الطاقة المتجددة وتعدين البيتكوين، فإن التنظيم المعقول يشكل أيضا ضرورة أساسية. وبرغم أن البيتكوين يستهلك حاليا كمية كبيرة من الكهرباء، فإن إدخال البيتكوين في نظام الطاقة العالمي والمساعدة في الاستفادة من تخصيص الموارد في السوق يعد وسيلة فعالة لتعزيز صناعة الطاقة المتجددة.

المرجع:

CoinShares، شبكة تعدين البتكوين: الاتجاهات ومتوسط تكاليف الإنشاء واستهلاك الكهرباء

EIA، التكاليف الثابتة لموارد الجيل الجديد في توقعات الطاقة السنوية لعام 2021

البتكوين، البيتكوين هو مفتاح لمستقبل طاقة نظيفة وفير

الكاتب: الباحث Gate.io: إدوارد. ح

* لا تمثل هذه المادة سوى آراء الباحث ولا تشكل أي اقتراحات إستثمارية.

*يحتفظ Gate.io بكافة الحقوق في هذه المادة. سيتم السماح بإعادة نشر المادة بشرط الإشارة إلى Gate.io. وفي جميع الحالات الأخرى، ستتخذ الإجراءات القانونية بسبب انتهاك حقوق التأليف.