" Противники криптовалюты часто называют основными причинами против ее принятия энергозатратность и загрязнение окружающей среды. Однако естественная синергия между майнингом криптовалюты и ядерной энергетикой может полностью снять эти проблему.
Криптовалюты - это цифровые валюты, защищенные криптографией. В отличие от физических денег, таких как доллары, криптовалюты не чеканятся национальными учреждениями. Вместо этого они создаются с помощью сложных алгоритмов, которые применяются в компьютерных сетях. Хотя не все криптовалюты имеют определенную функцию, наиболее ценные из них, такие как BTC и ETH, существуют в основном для выполнения финансовых транзакций, встроенных в блокчейн.
В последнее время стоимость многих криптовалют резко увеличилась и привлекательность этой отрасли продолжает расти. Отчасти это происходит из-за возросшего признания, а также предположений о будущей конкуренции между децентрализованной финансовой системой, основанной на криптовалюте, и существующей централизованной финансовой системой, контролируемой банками и правительствами.
Невероятный рост стоимости криптовалюты, связанный с тем, что достаточно легко и просто включиться в процесс майнинга криптовалюты с помощью обычного компьютерного оборудования, привел к тому, что все большее количество майнеров присоединяется к криптовалютным сетям. Увеличение количества майнеров приносит пользу системе за счет дальнейшей децентрализации и, следовательно, защиты криптовалюты.
Большинство основных криптовалют работают по схеме доказательства работы (PoW). В PoW майнеры соревнуются за использование компьютерных ресурсов для выполнения транзакций с криптовалютой и взамен получают вознаграждение в виде криптовалюты, которую они активируют. Хотя существуют энергоэффективные альтернативы схеме PoW, такие как схемы Proof-of-Stake (PoS) или Proof-of-Space, эти методы еще не получили широкого распространения в основных криптовалютах.
Общее энергопотребление, используемое при майнинге основных криптовалют, составляет десятки гигаватт электроэнергии, или ГВт, в зависимости от текущего размера сети и средней мощности майнингового оборудования. Примерно такие же показатели потребления электроэнергии у Швеции или Монтаны. Новые поколения вычислительного оборудования более эффективны и постепенно снижают энергопотребление на хешрейт, но высокая прибыльность майнинга привлекает все больше участников, что приводит к чистому увеличению общей мощности, используемой сетью. Фактически, до тех пор, пока совокупные затраты на электроэнергию и оборудование остаются ниже стоимости генерируемой криптовалюты, сети и их энергопотребление будут продолжать расти и вскоре превзойдут показатели большинства стран.
Хотя майнинг криптовалюты требует огромного количества энергии, сам процесс не загрязняет окружающую среду напрямую. Потребность в природных ресурсах ограничивается тем, что необходимо для производства компьютерного оборудования и выработки электроэнергии для операций по добыче полезных ископаемых. Майнинг криптовалюты - это процесс 24/7, использующий постоянную мощность с минимальным временем простоя. Кроме того, для крупных майнинговых предприятий может потребоваться более 100 мегаватт электроэнергии для объектов размером с завод среднего размера. Майнинг в промышленных масштабах требует высоконадежного и плотного электроснабжения.
Воздействие производства электроэнергии на окружающую среду во многом зависит от используемого источника. Основные воздействия включают выбросы углерода и загрязнение воздуха в результате сжигания ископаемого топлива. Набор доступных источников производства электроэнергии в значительной степени зависит от региона и от того, когда именно майнеры криптовалюты покупают электроэнергию из сети, а воздействие на окружающую среду связано с местной структурой энергии. Углеродный след криптовалюты является самым большим, если энергосистема питается в основном за счет ископаемого топлива – нефти или газа.
Громкие заголовки о связи между криптовалютами и воздействием майнинга на окружающую среду стали обычным явлением, и связанные с этим геополитические решения повредили их оценке. Эта динамика должна касаться криптоиндустрии, и участники отрасли должны стремиться к поиску более чистых источников электроэнергии, чтобы минимизировать ее воздействие на окружающую среду.
Чтобы гарантировать долю безуглеродной электроэнергии, операции по добыче криптовалюты могут заключать соглашения с местными сетевыми операторами или производителями электроэнергии. Некоторые крупные компании по добыче криптовалюты могут владеть и управлять собственными объектами по производству электроэнергии.
Доступные источники безуглеродной электроэнергии включают возобновляемые источники энергии (в основном ветровую и солнечную), гидроэнергетику и ядерную энергию. Гидроэнергетика географически ограничена и зависит от сезона, поэтому возобновляемые источники энергии и ядерная энергия остаются наиболее технически зрелыми вариантами. Непостоянство возобновляемых источников энергии означает, что они требуют больших систем хранения энергии или резервных копий ископаемого топлива для обеспечения постоянного электроснабжения, необходимого для майнинга. Из-за своего влияния крупномасштабное производство энергии с помощью возобновляемых источников энергии в желаемых местах гораздо менее гибко, чем другие источники энергии. Эти атрибуты делают возобновляемые источники менее привлекательными энергетическими партнерами для майнинга криптовалюты.
Энергетические потребности индустрии майнинга криптовалюты создают уникальную возможность для объединения с ядерной энергетикой. Ядерные реакторы используют энергию делящихся элементов, таких как уран. Поскольку в нем не используется топливо на основе углерода, энергия, производимая с помощью ядерных реакторов, не содержит углерода. В 2020 году на ядерную энергию приходилось 50% всей безуглеродной выработки электроэнергии в США.
Выбросы парниковых газов ядерной энергетики в течение всего процесса, включая добычу урана, обогащение и изготовление топлива, сопоставимы с выбросами других возобновляемых источников электроэнергии, как показано на диаграмме ниже. В дополнение к тому, что ядерная энергия не содержит углерода, теперь ядерная энергия исходит от киловаттного до гигаваттного уровней и обладает двумя особыми характеристиками, которые делают ее лучшим партнером для майнинга криптовалюты.
Во-первых, ядерная энергетика чрезвычайно надежна. Надежность измеряется «коэффициентом мощности», соотношением между фактическим производством электроэнергии станцией и количеством электроэнергии, которое она могла бы произвести, если бы работала на 100% мощности без перебоев. Атомная энергетика в США имеет самый высокий коэффициент мощности среди всех источников электроэнергии. Таким образом, атомная энергия часто описывается как электроэнергия «базовой нагрузки» - она всегда находится в рабочем состоянии, надежно удовлетворяя спрос на электроэнергию. Для операций по майнингу криптовалют, требующих постоянной мощности, это огромное преимущество.
Во-вторых, ядерная энергетика невероятно энергоемка. Одна реакция деления производит в миллион раз больше энергии, чем одна реакция горения. Таким образом, требования к топливу и занимаемой площади для ядерных реакторов очень малы. Это хорошо сочетается с компактностью средств крипто-майнинга.
Но ядерная энергия скомпрометирована такими вещами, как радиактивные отходы и ядерные аварии. Несмотря на несколько громких ядерных аварий в прошлом, атомные электростанции остаются в числе самых безопасных сооружений, созданных руками человека, а ядерная энергетика – по-прежнему один из самых безопасных источников электроэнергии. Несмотря на то, что ядерные отходы неизбежно образуются в результате ядерных реакций, высокое использование ресурсов приводит к чрезвычайно компактным формам отходов, с которыми можно безопасно обращаться с минимальным воздействием на окружающую среду. Во всем мире выгоды от ядерной энергетики намного перевешивают ее проблемы.
Взаимодействие с растущей криптовалютной индустрией также выгодно для атомной отрасли. Несмотря на то, что атомные электростанции вырабатывают безуглеродную и надежную электроэнергию, они изо всех сил пытаются конкурировать с дешевым природным газом, который доминирует на рынках электроэнергии. В отличие от этого, индустрия криптовалюты требует уникальных преимуществ ядерной энергетики, что делает партнерство идеальным. Ежегодные затраты на электроэнергию для крипто-майнинга составляют десятки миллиардов долларов, исходя из общего энергопотребления и средних затрат на электроэнергию в США. Рост сети криптовалюты неизбежно приведет к дальнейшему росту затрат на электроэнергию. Тот факт, что популярность и ценность криптовалюты, вероятно, будет расти, еще больше подчеркивает важность партнерских отношений между криптовалютами и экологически чистыми источниками энергии.
Продуманное сотрудничество с ядерной энергетикой может снизить стоимость электроэнергии для операций по майнингу криптовалют. Стоимость производства электроэнергии составляет небольшую часть от общей суммы, остальное приходится на различные налоги, затраты на передачу и доставку. Несмотря на то, что ядерная энергетика не предполагает самых низких затрат на производство электроэнергии, криптодобыча в полной мере извлечет выгоду из ее надежности, плотности энергии и географической гибкости. Крипто-майнинговые фермы, использующие ядерную энергию путем размещения своего оборудования на уже существующих заводам либо путем владения собственными заводами, будут платить за свою безуглеродную электроэнергию меньше, чем если бы они покупали углеродоемкую электроэнергию из сети.
Руководители технологических компании GRIID и Blockstreame выступают за использование ядерной энергии для майнинга биткойнов. Участники недавно состоявшегося виртуального саммита Bitcoin&Beyond высказались в пользу того, чтобы «внести огромное количество чистой безуглеродной энергии в базовую нагрузку». Партнерство между крипто-майнингом и атомной промышленностью уже существует и развивается. Недавние отчеты продемонстрировали соглашения, заключенные между предприятиями по добыче криптовалюты и ядерными энергосистемами и поставщиками ядерных реакторов. Учитывая синергию между потребностями в энергии криптовалюты и ядерной энергетикой, мы надеемся, что эти отрасли продолжат взаимодействовать друг с другом для изучения взаимовыгодных возможностей для роста и сотрудничества.
Мнения, высказанные в этой статье, принадлежат авторам.
Об авторах
Доктор Флоран Хайдет - научный руководитель крупного государственного исследовательского учреждения. Он работал над передовыми ядерными технологиями более 15 лет, внося свой вклад во многие типы передовых технологий ядерных реакторов.
Доктор Милош Ац - инженер-ядерщик в крупном государственном исследовательском учреждении, где он работает над множеством передовых исследовательских проектов по анализу реакторов и обращению с отходами.
