Por que a mineração de Cripto precisa de energia nuclear

Com o Bitcoin cercado por críticos ambientais, dois cientistas defendem uma energia de “carga de base” mais limpa.

AccessTimeIconOct 13, 2021 at 6:41 p.m. UTC
Updated Apr 10, 2024 at 2:35 a.m. UTC

Os oponentes da Criptomoeda costumam citar sua pegada energética e de poluição como os principais motivos contra a adoção. No entanto, as sinergias naturais entre a mineração de Criptomoeda e a energia nuclear poderiam eliminar completamente essa questão.

As criptomoedas são moedas digitais protegidas por criptografia. Ao contrário do dinheiro físico, como o dólar, as criptomoedas não são cunhadas por instituições nacionais. Em vez disso, eles são criados através de algoritmos complexos que ocorrem em redes de computadores. Embora nem todas as Cripto tenham uma função específica, as mais valiosas, como o BTC e o ETH, existem principalmente para transportar transações financeiras embutidas no blockchain – o registro criptográfico da transação.

Dr. Florent Heidet é gerente científico de uma grande instituição pública de pesquisa. Ele trabalhou em tecnologias nucleares avançadas por mais de 15 anos, contribuindo para muitos tipos de tecnologias avançadas de reatores nucleares. Dr. Milos Atz é engenheiro nuclear em uma grande instituição pública de pesquisa, onde trabalha em uma variedade de projetos avançados de análise de reatores e pesquisa de gerenciamento de resíduos.

Recentemente, os valores de muitas criptomoedas dispararam, em parte devido ao aumento da aceitação, bem como à especulação sobre a concorrência futura entre um sistema financeiro descentralizado baseado em criptomoedas e o sistema financeiro centralizado existente controlado por bancos e governos.

O incrível aumento no valor das Criptomoeda , associado à facilidade de contribuir para o processo de mineração de Criptomoeda com hardware de computador comum, resultou em um número cada vez maior de mineradores ingressando em redes de Criptomoeda . Aumentar o número de mineradores beneficia o sistema ao descentralizar ainda mais e, portanto, proteger a Criptomoeda.

A maioria das principais criptomoedas opera seguindo o esquema de prova de trabalho (PoW). No PoW, os mineradores competem para aproveitar os recursos do computador para realizar transações de Criptomoeda e, em troca, recebem uma recompensa na forma da Criptomoeda que estão habilitando. Embora existam alternativas energeticamente eficientes ao esquema PoW, como os esquemas de prova de aposta (PoS) ou prova de espaço, esses métodos ainda T foram amplamente adotados pelas principais criptomoedas.

O consumo total de energia usado pela mineração nas principais criptomoedas é de dezenas de gigawatts elétricos, ou GWe, com base no tamanho atual da rede e na potência média do equipamento de mineração. Isto é quase o mesmo que a procura de energia da Suécia ou de Montana. As novas gerações de hardware de computação são mais eficientes e reduzem progressivamente o consumo de energia por hashrate, mas a elevada rentabilidade da mineração atrai mais participantes, produzindo um aumento líquido da energia total utilizada pela rede. Na verdade, enquanto os custos combinados de eletricidade e hardware permanecerem inferiores ao valor da Criptomoeda gerada, as redes e o seu consumo de energia continuarão a crescer e em breve ultrapassarão o da maioria dos países.

Embora a mineração de Criptomoeda exija enormes quantidades de energia, o processo em si não é diretamente poluente. A necessidade de recursos naturais limita-se ao necessário para fabricar hardware informático e gerar electricidade para as operações mineiras. A mineração de Criptomoeda é um processo 24 horas por dia, 7 dias por semana, que usa energia constante com tempo de inatividade mínimo. Além disso, operações mineiras de maior dimensão podem exigir mais de 100 megawatts de energia para instalações com a dimensão de uma fábrica de tamanho médio. As operações de mineração precisam de uma fonte de alimentação altamente confiável e densa.

O impacto ambiental da geração de eletricidade depende em grande parte da fonte utilizada. Os impactos primários incluem emissões de carbono e poluição do ar resultante da queima de combustíveis fósseis. A combinação de fontes de geração de eletricidade disponíveis é altamente dependente da região e de quando os mineradores de Criptomoeda compram eletricidade da rede, e o impacto ambiental está vinculado à combinação energética local. A pegada de carbono da Criptomoeda é maior se a rede for abastecida principalmente por combustíveis fósseis.

As manchetes sobre as ligações entre as criptomoedas e o impacto ambiental associado à mineração tornaram-se comuns e as decisões geopolíticas resultantes prejudicaram as suas avaliações . Essa dinâmica deveria preocupar a indústria Cripto , e os participantes da indústria deveriam querer procurar fontes de electricidade mais limpas para minimizar o seu impacto no ambiente.

Para garantir uma parte da eletricidade livre de carbono, as operações de mineração de Criptomoeda podem procurar acordos com operadores de rede locais ou geradores de eletricidade. Algumas grandes operações de mineração de Criptomoeda podem optar por possuir e operar suas próprias instalações de geração de eletricidade.

As fontes disponíveis de electricidade sem carbono incluem energias renováveis ​​(principalmente eólica e solar), energia hidroeléctrica e energia nuclear. A energia hidroeléctrica é geograficamente limitada e dependente da estação do ano, o que deixa as energias renováveis ​​e a energia nuclear como as opções tecnicamente mais maduras. A intermitência das energias renováveis ​​significa que requerem grandes sistemas de armazenamento de energia ou reservas de combustíveis fósseis para garantir o fornecimento constante de electricidade necessário para a mineração. Devido à sua pegada, a geração de energia em grande escala através de energias renováveis ​​em locais desejados é muito menos flexível do que outras fontes de energia. Esses atributos tornam as fontes renováveis ​​um parceiro energético menos atraente para a mineração de Criptomoeda .

As demandas de energia da indústria de mineração de Criptomoeda criam uma oportunidade única de sinergia com a energia nuclear. Os reatores nucleares aproveitam a energia de elementos de fissão, como o urânio. Como T queima combustíveis à base de carbono, a energia produzida a partir de reatores nucleares é isenta de carbono. Em 2020, a energia nuclear foi responsável por 50% de toda a geração de eletricidade livre de carbono nos EUA

As emissões de Gas com efeito de estufa ao longo do ciclo de vida da energia nuclear – incluindo a extracção de urânio, o enriquecimento de combustível e o fabrico de combustível – são comparáveis ​​às de outras fontes renováveis ​​de electricidade , apresentadas no gráfico abaixo. Além de ser livre de carbono, a energia nuclear agora vai do quilowatt ao gigawatt e apresenta duas características particulares que a tornam um parceiro principal para a mineração de Criptomoeda .

U.S. Energy Information Administration

Primeiro, a energia nuclear é imensamente confiável. A confiabilidade é medida pelo “fator de capacidade”, a relação entre a geração real de eletricidade de uma usina e a quantidade de eletricidade que ela poderia produzir se funcionasse com 100% de potência e sem interrupções. A energia nuclear nos EUA tem o factor de capacidade mais elevado de qualquer fonte de electricidade . Como tal, a energia nuclear é frequentemente descrita como electricidade de “carga de base” – sempre activa, sempre em funcionamento, satisfazendo de forma fiável a procura de electricidade. Para operações de mineração de criptografia que exigem energia constante, esse é um enorme benefício.

Em segundo lugar, a energia nuclear é incrivelmente densa em termos energéticos. Uma única reação de fissão produz mais de 1 milhão de vezes mais energia do que uma reação de combustão. Como tal, os requisitos de combustível e de pegada ecológica para reactores nucleares são muito pequenos. Isso combina bem com a compactação das instalações de mineração de criptografia.

A energia nuclear traz consigo os estigmas dos resíduos nucleares e dos acidentes nucleares. Apesar de alguns acidentes nucleares de grande repercussão no passado, as centrais nucleares continuam a ser uma das construções mais seguras feitas pelo homem e a energia nuclear está entre as fontes de electricidade mais seguras . Embora os resíduos nucleares sejam inevitavelmente gerados através de reações nucleares, a elevada utilização de recursos leva a formas de resíduos extremamente compactas que podem ser geridas de forma segura com uma pegada mínima. Em todo o mundo, os benefícios da energia nuclear superaram largamente os seus desafios.

O envolvimento com a crescente indústria de Criptomoeda também é vantajoso para a indústria nuclear. Apesar de produzirem electricidade fiável e isenta de carbono, as centrais nucleares lutam para competir com o Gas natural barato que domina os Mercados de electricidade. Por outro lado, a indústria das Criptomoeda exige especificamente os benefícios únicos da energia nuclear, tornando as parcerias uma oportunidade ideal. Os custos anuais de energia da criptomineração representam dezenas de bilhões de dólares, com base no consumo total de energia e nos custos médios de eletricidade nos EUA. O crescimento da rede de Criptomoeda apenas impulsionará ainda mais os aumentos nos custos de energia. O fato de que as avaliações das Criptomoeda provavelmente aumentarão ainda mais enfatiza a importância das parcerias de Criptomoeda para energia limpa.

A colaboração intencional com a energia nuclear poderia reduzir o custo da eletricidade para operações de criptomineração. O custo para gerar a electricidade é uma pequena fracção do total, com vários impostos, custos de transmissão e custos de entrega a representar o resto. Embora a energia nuclear não ofereça o menor custo de geração de eletricidade, a mineração de Cripto tiraria todos os benefícios de sua confiabilidade, densidade energética e flexibilidade geográfica. As explorações agrícolas de cripto-mineração que utilizam energia nuclear, quer através da co-instalação com centrais existentes, quer através da propriedade das suas próprias centrais, pagariam menos pela sua electricidade isenta de carbono do que pagariam se adquirissem electricidade com utilização intensiva de carbono da rede.

As parcerias entre as indústrias de criptomineração e nuclear já começaram a florescer. Relatórios recentes mostraram acordos forjados entre operações de mineração de Criptomoeda e empresas de serviços públicos nucleares e fornecedores de reatores nucleares . Dadas as sinergias entre as exigências energéticas das Criptomoeda e a energia nuclear, esperamos que estas indústrias continuem a colaborar entre si para explorar oportunidades mutuamente benéficas de crescimento e colaboração.

As opiniões expressas neste artigo são de responsabilidade dos autores.

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