معرفی 5 منبع انرژی پاک برای استخراج (ماینینگ) ارزهای دیجیتال

هنگامی که سخن از استخراج (ماینینگ) بیت کوین و دیگر ارزهای دیجیتال می‌شود، هدف آن است که هزینه‌های انرژی و عملیاتی را به حداقل برسانیم تا بیشترین سودآوری را داشته باشیم.

تا همین اواخر نیاز به به صرفه بودن هزینه انرژی، مقدار قابل توجهی از استخراج (ماینینگ) را به سمت کشور چین روانه کرده است؛ زیرا در این کشور هزینه برق یارانه‌ای و ارزان است. با این حال اکثر این تجهیزات در چین از نیروگاه‌های زغال سنگ تامین نیرو می‌شوند که اثبات شده برای محیط زیست مضر است.

درحالی که برخی پیشنهاد می‌کنند که باید سرعت رشد انقلاب بلاک چین را کمتر کرد، این صنعت فناوری‌های سودمند بسیاری را به وجود می‌آورد و بنابراین باید برای رشد آن مشوق‌هایی در نظر گرفته شود. بلاک چین به عنوان یک فناوری غیرمتمرکز، پتانسیل آن را دارد تا مسائل امنیتی بیشماری را رفع کند، در بازار عدالت به وجود آورد و فساد را در سراسر جهان کاهش دهد.

راه حل، محدود کردن استخراج (ماینینگ) بیت کوین نیست؛ بلکه بهره بردن از نوآوری انرژی پاک است. پنج فناوری انرژی تجدید پذیر که در ادامه بیان خواهیم کرد، می‌توانند توسط صنعت ماینینگ بلاک چین مورد استفاده قرار گیرند و به رشد آن کمک کنند.

انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال)

انرژی زمین گرمایی یک منبع کاملا تجدید پذیر انرژی است زیرا انرژی آن از گرمای ذخیره شده زمین به دست می‌آید. یکی از نکاتی که زمین را تبدیل به سیاره‌ای ایده آل برای زندگی می‌کند، هسته مذاب آهنی آن است. این هسته، مگنتوسفری فراهم می‌کند که ما را از تشعشعات خطرناک و سایر تهدیدات بیرون از جو محافظت کرده و گرمایی تولید می‌کند که می‌توانیم آن را به برق تبدیل کنیم.

در کشورهایی نظیر ایسلند که فعالیت‌های آتشفشانی، گرمای زمین را به سطح نزدیک‌تر می‌کند، به ما این امکان را می‌دهد که بدون تاثیر مخرب بر محیط زیست از این انرژی به میزان قابل توجهی استفاده کنیم. از بین تمام فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر، انرژی زمین گرمایی بیشترین خروجی را ارائه می‌دهد زیرا وابسته به موارد طبیعی نظیر باد و نور خورشید نیست. به علاوه، انرژی زمین گرمایی به وفور وجود دارد و ظرفیت جهانی آن ۱۲,۸۹۴ مگاوات است.

یکی از نقص‌های مهم انرژی زمین گرمایی، محدود بودن آن به مناطق نزدیک مرزهای صفحات تکتونیک است. از این رو حفاری و اکتشاف انرژی زمین گرمایی بسیار گران است. پیشرفت‌های اخیر در فناوری، محدوده و اندازه منابع قابل اطمینان ژئوترمال را گسترش داده است. در نتیجه هزینه تولید برق از انرژی زمین گرمایی طی ۲۰ سال گذشته ۲۵ درصد کاهش یافته است و هزینه هر کیلووات ساعت تولید برق از این انرژی بین ۶ الی ۸ سنت است.

انرژی خورشیدی

از بین تمام فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی بیشتر از همه مورد استفاده قرار می‌گیرد. صفحات فتوولتاییک (صفحات تبدیل انرژی نورانی خورشید به الکتریسیته)، از تابش خورشید برای تولید برق و انرژی پاک استفاده می‌کنند.

هزینه تولید برق از انرژی خورشیدی از سال ۲۰۱۳ بیش از ۶۰ درصد کاهش یافته است. هزینه هر کیلووات ساعت برق از انرژی خورشیدی تجاری ۰.۰۷ دلار و انرژی خورشیدی چندمنظوره ۰.۰۶ دلار است. مجموع ظرفیت تولید برق جهانی از این انرژی در سال ۲۰۱۶ به ۳۰۲ گیگاوات رسید که ۱.۳ الی ۱.۸ درصد کل تقاضای برق جهان است. پیش بینی می‌شود این آمار تا سال ۲۰۲۰ به ۵۰۰ گیگاوات برسد. متخصصین پیش بینی می‌کنند که تا سال ۲۰۵۰ انرژی خورشیدی به بزرگترین منبع برق جهان تبدیل خواهد شد.

یکی از دلایل علاقه به انرژی خورشیدی نصب و نگهداری آسان آن است. خروجی صفحات خورشیدی تحت تاثیر آب و هوا و آلودگی است و در صورت ابری بودن هوا، خروجی صفحات خورشیدی تا ۴۰ درصد یا بیشتر کاهش می‌یابد. میزان خروجی صفحات در طول سال و با تغییر مسیر حرکت خورشید متفاوت است. معمولا در فصل تابستان برق بیشتری تولید می‌شود.

راندمان صفحات خورشیدی با مقدار نور خورشیدی که صفحات فوتوولتاییک می‌توانند به انرژی مفید و کاربردی تبدیل کنند، اندازه گیری می‌شود. در اکثر موارد، سطح راندمان انرژی خورشیدی بین ۱۴ الی ۲۳ درصد است.

نقص دیگر انرژی خورشیدی این است که تولید برق هنگام شب متوقف می‌شود. این چالش را با ارسال انرژی اضافه به نیروگاه در هنگام روز می‌توان جبران کرد. از آنجایی که از این روش برای جبران مصرف شب استفاده می‌شود، به آن نیروگاه برق مجازی نیز می‌گویند.

راه حل دیگر، ذخیره انرژی تولید شده در سیستم‌های ذخیره سازی انرژی است که می‌توان از آن ها هنگام شب استفاده کرد. انرژی باتری (سیستم های ذخیره انرژی) هم چنان گران است؛ با این حال، پیشرفت‌هایی در این حوزه صورت گرفته است. به نظر می‌رسد که با تولید تجاری و افزایش رقابت در این حوزه، هزینه ذخیره سازی انرژی در چند سال آتی کاهش خواهد یافت.

انرژی پسماند

انرژی پسماند از پسماندهای مختلف به عنوان منبعی برای انرژی بازیافتی استفاده می‌کند. این رویکرد را می‌توان به دو جریان فناوری تقسیم کرد:

• حرارتی
• غیرحرارتی

نیروگاه‌های انرژی پسماند حرارتی، زباله های ارگانیک را می‌سوزانند تا گرما تولید کنند. از این گرما برای به حرکت درآوردن توربین و تولید برق استفاده می‌شود. اگرچه این فناوری مقداری آلاینده دی اکسید کربن و سایر گازهای سمی تولید می‌کند؛ با این حال به لطف قوانین کنترل کننده و سخت گیرانه آلایندگی اروپا، نسبت به سایر رویکردهای انرژی های تجدید ناپذیر قدیمی از آلایندگی کمتری برخوردار است.

نوع دوم نیروگاه تبدیل پسماند به انرژی، غیر حرارتی است که از نوعی باکتری برای تجزیه زباله های ارگانیک به گاز متان استفاده می‌کند. گاز متان به شدت قابل اشتعال است و برای فعال نگه داشتن ژنراتور و تولید برق سوزانده می‌شود. آلاینده دی اکسید کربن حاصل از سوزاندن گاز متان بسیار کمتر از سایر سوخت‌های فسیلی است. هرچند خود گاز متان نیز پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) بالایی دارد؛ بنابراین برای جلوگیری از انتشار گاز متان داخل جو زمین باید اقدامات خاصی انجام شود.

اواخر سال ۲۰۱۵، ایالات متحده دارای ۷۱ نیروگاه تبدیل پسماند به انرژی بود که ظرفیت تولید انرژی ۲.۳ گیگاواتی در ۲۰ ایالت داشت. نیروگاه‌های تبدیل پسماند به انرژی معمولا راندمان ۱۴ الی ۲۸ درصدی دارند. گرمای پسماندها در شرایط جوی سردتر معمولا برای گرمایش داخلی استفاده می‌شوند. این رویکرد راندمان کلی نیروگاه را بهبود می‌بخشد. راندمان این نیروگاه ها با مقدار انرژی مفیدی که می‌توان از زباله های ارگانیک استخراج و آن را تبدیل به برق کرد اندازه گیری می‌شود.

مزیت قابل توجه نیروگاه های تبدیل پسماند به انرژی این است که تعداد مکان های دفن زباله های شهری را کاهش می‌دهد. اما متاسفانه به بازیافت این پسماندها توجه زیادی نمی‌شود.

نقص مهم این نیروگاه ها، نیاز مستمر به زباله های ارگانیک است. هنگام استفاده از این روش باید توافق بلند مدتی با تامین کننده‌های زباله ایجاد شود تا از وجود منابع اطمینان حاصل شود. نیروگاه‌های تبدیل زباله به انرژی باید تا حد امکان نزدیک به منابع زباله قرار داشته باشند تا هزینه‌های حمل و نقل و انتشار گازهای گلخانه‌ای کاهش یابد.

انرژی آبی

انرژی آبی یکی از قدیمی‌ترین انواع فناوری های انرژی تجدیدپذیر است. اولین نیروگاه انرژی آبی در سال ۱۸۷۹ و در آبشار نیاگارا نصب شد. نیروگاه انرژی آبی، انرژی جنبشی آب را گرفته و آن را به انرژی برق تبدیل می‌کند.

این روش هم چنین یکی از ارزان‌ترین و ثابت ترین انواع انرژی تجدیدپذیر است؛ زیرا تا هنگامی که آب جریان داشته باشد، می‌توان انرژی خروجی را دریافت کرد. راندمان ۹۰ درصدی انرژی آبی بیشتر از تمام انرژی های تجدید پذیر است و در مقایسه با نیروگاه‌های سوخت فسیلی با راندمان ۵۰ درصدی، منبع بسیار محبوبی از انرژی تجدیدپذیر است.

هرچند ممکن است انرژی آبی، منبع پاک‌تری از انرژی با انتشار کربن بسیار اندک باشد، اما باز هم مشکلات زیست محیطی خاص خود را دارد. انرژی آبی می‌تواند برای محیط زیست محلی مخرب باشد. این روش تولید انرژی نیازمند سدسازی در مسیر رودها است که در صورت مراقب نبودن، می‌تواند به طبیعت منطقه آسیب بزند. اغلب اوقات انجام ارزیابی تاثیر بر محیط زیست ضروری است تا از بروز مشکلات آتی جلوگیری شود.

تاسیس نیروگاه کوچک انرژی آبی در صورت نزدیک بودن به رودخانه پرآب و با جریان قوی می‌تواند گزینه خوبی باشد.

انرژی جزر و مد

انرژی جزر و مد تقریبا یک فناوری انرژی تجدیدپذیر جدید است که تاکنون به طور گسترده پذیرفته نشده است، هرچند پتانسیل رشد دارد. انرژی جزر و مد که یک نوع از انرژی آبی است که از جزر و مد دریا و انرژی جنبشی به دست آمده برای تولید برق استفاده می‌کند.

این فناوری هزینه‌های اجرایی بسیار زیادی دارد و تعداد مکان‌های مناسب با محدوده و سرعت جزر و مد کافی، بسیار کم است. پیشرفت‌های اخیر باعث افزایش مکان‌های مناسب برای این نوع انرژی شده است. انتظار می‌رود با پیشرفت فناوری، هزینه‌های اجرایی این روش نیز کاهش یابد.

بزرگترین ژنراتور انرژی جزر و مد در کره جنوبی واقع است و شامل ۱۰ ژنراتور با ظرفیت ۲۵۴ مگاوات است. این فناوری را می‌توان به ۴ زیرمجموعه تقسیم کرد:

• ژنراتور جریان جزر و مد: این توربین‌ها همانند توربین‌های بادی هستند؛ با این تفاوت که زیر آب قرار دارند و از انرژی جنبشی جریان آب برای به حرکت درآوردن توربین ها استفاده می‌کنند.
• سدهای جزر و مدی: سدهای جزر و مدی از انرژی پتانسیل موجود در اختلاف سطح جزر و مد برای تولید برق استفاده می‌کنند.
• نیروی جزر و مدی دینامیک: نیروی جزر و مدی دینامیک یک فناوری تقریبا جدید و آزمایش نشده است، اما قابلیت‌های بالقوه‌ای دارد. این فناوری، ساخت سدهای بزرگ بدون محوطه سازی را از ساحل به سمت دریا پیشنهاد می‌کند. اختلافات فازی جزر و مدی منجر به اختلاف چشمگیر سطح آب و جریانات قوی جزر و مدی در دریاهای کم عمق خواهد شد.
• تالاب جزر و مدی: رویکرد جدید دیگر برای استفاده از انرژی جزر و مد به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر، انرژی تالاب جزر و مدی است که شامل دیوارهای نگهدارنده مدور است که داخل آن ها توربین تعبیه شده است تا انرژی جزر و مد را دریافت کنند. مخازن ایجاد شده همانند سدهای جزر و مدی هستند با این تفاوت که به صورت مصنوعی ایجاد شده‌اند.

انرژی جزر و مدی در مراحل اولیه قرار دارد و تاکنون مکان‌های مناسب بسیار کمی در جهان برای این روش وجود دارد. انجام مطالعات و تحقیقات برای یافتن مکان‌های مناسب این روش به زمان، پول و انرژی بسیار زیادی نیاز دارد. این فناوری دارای ظرفیت‌های بالقوه بسیار زیادی است و به مرور کامل خواهد شد.

نتیجه گیری

مصرف کلی انرژی سیستم های استخراج (ماینینگ) بیت کوین در سال های اخیر افزایش یافته است و به منظور کمک به رشد نوآوری در این حوزه، توجه به انرژی های جایگزین پاک بسیار مهم خواهد بود. مدل‌های پیش بینی انرژی نشان می‌دهد که مصرف انرژی این شبکه ها در سال های آتی حتی بیشتر خواهد شد. بنابراین توجه به این منابع جدید انرژی به ادامه فعالیت صنعت ماینینگ با حداقل تاثیر منفی بر محیط زیست کمک خواهد کرد.

در بعضی از کشورها نظیر چین، بخش عمده‌ای از انرژی مورد استفاده استخراج (ماینینگ) از نیروگاه‌های انرژی سوخت فسیلی حاصل می‌شود که با تلاش‌های جامعه بین المللی بهبود انرژی های پاک در تضاد است. شرکت‌های ماینینگ مسئولیت پذیر، تاسیسات خود را بر اساس انرژی‌های تجدیدپذیر بنا می‌کنند و سرمایه گذاری‌های زیرساختی انجام می‌دهند تا برای بازارهای درحال توسعه، از انرژی‌های پاک و سبز استفاده کنند.

این مسئولیت بر عهده صنعت استخراج (ماینینگ) بلاک چین است که استفاده از این انرژی‌ها را برای تاسیسات ماینینگ و زیرساخت‌ها و بازارها حمایت کند. با جست و جوی راه‌هایی برای افزایش راندمان انرژی و توسعه زیرساخت‌های انرژی پاک، شرکت‌های ماینینگ تاثیر منفی ارز دیجیتال بر محیط زیست را کاهش خواهند داد. نتیجه این اقدامات، تلفیق روند نوآوری در عرصه بلاک چین و آینده غیرمتمرکز و دوستداران محیط زیست خواهد بود.

نظر شما چیست؟ آیا استخراج (ماینینگ) ارزهای دیجیتال مسیر مناسبی برای ماندگاری صنعت خود انتخاب کرده است؟

آخرین به روز رسانی: ۱۳۹۹/۵/۸