يمكن لتعدين البيتكوين مساعدة مزارع الرياح على تحقيق أرباح من الطاقة المهدرة

تم انتقاد تعدين البيتكوين (BTC ) منذ فترة طويلة بسبب استهلاكه الضخم للكهرباء. ذلك لأن الشبكة اللامركزية تستخدم آلية إثبات العمل (PoW) لتأمين سلسلة الكتل.

في آلية إثبات العمل، تحتاج إلى قوة حوسبة كبيرة لتشغيل حواسيب متخصصة من أجل المنافسة مع المعدنين الآخرين لحل الألغاز التشفيرية المعقدة. تكاليف البيئة المرتبطة بالبيتكوين هائلة، وقد حظيت المسألة باهتمام كبير ليس فقط¹ في المجتمع البحثي بل أيضاً في وسائل الإعلام السائدة.

لكن ما يتم تجاهله هو وجود مجموعة متزايدة من الأبحاث التي تشير إلى أن هذه الرواية غير مكتملة. الباحثون ومشغلو الشبكات وشركات الطاقة يستكشفون بشكل متزايد كيف يمكن للطلب الفريد والمرن لتعدين البيتكوين أن يساعد في استغلال الطاقة المتجددة المهدرة وتحويلها إلى إيرادات، دون أن يضيف عبئًا جديدًا على الشبكة.

هناك كمية متزايدة من الكهرباء المتجددة تُنتج ولا يمكن توصيلها للمستهلكين بسبب فائض الإنتاج أو نقص خطوط النقل لنقلها.

تشير دراسة محكمة جديدة² حول سوق الطاقة الأيرلندي، التي تبحث في هذا الأمر، إلى أن تعدين البيتكوين ليس مجرد مستهلك للطاقة بل أداة عملية لتحقيق إيرادات من الإنتاج الزائد وتحسين اقتصاديات مشاريع الطاقة النظيفة.

في مزرعة رياح أيرلندية نموذجية بقدرة 100 ميجاواط، امتصت تركيبة تعدين حديثة بقدرة 20 ميجاواط معظم طاقة الإلغاء السنوية وزادت إيرادات النظام الكلية بنحو الثلث تقريبًا.

تدعم هذه النتائج رؤية أكثر دقة لتعدين البيتكوين: تحت الظروف المناسبة، يمكن أن يعمل كطلب رقمي مرن يحسن اقتصاديات المشاريع المتجددة بدلاً من مجرد إضافة حمل إلى الشبكة.

الجدل حول طاقة البيتكوين واستجابة الصناعة 

أكبر عملة مشفرة في العالم من حيث القيمة السوقية، بقيمة 1.26 تريليون دولار، يعمل البيتكوين كمال نقدي رقمي دون سلطات مركزية مثل البنوك المركزية أو وسطاء من الطرف الثالث مثل معالجات الدفع.

محميًا بالتشفير، يتيح البيتكوين للمستخدمين حول العالم إرسال أو استقبال القيمة مباشرة عبر الإنترنت. وفي الوقت نفسه، تُسجل المعاملات بشكل دائم وشفاف على دفتر أستاذ عام موزع.

تتميز العملة المشفرة أيضًا بإمداد محدود يبلغ 21 مليون بيتكوين فقط، مما يجعلها أصلًا رقميًا نادرًا وبالتالي مخزن قيمة جذاب للغاية.

أكثر من 20 مليون بيتكوين موجودة بالفعل، لكن آخر بيتكوين لن يُستخرج حتى عام 2140. صحيح: استغرق الأمر أقل من عقدين لاستخراج 95.45٪ من الإمداد، بينما سيستغرق المتبقي 4.55٪ أكثر من قرن. ذلك بسبب آلية الانقسام المدمجة في البيتكوين، التي تقلل مكافأة استخراج الكتل الجديدة إلى النصف كل أربع سنوات.

مكافآت الكتل التي تُدفع للمُعَدّنين هي الطريقة التي يدخل بها بيتكوين جديد إلى التداول. يتلقى المُعَدّنون مكافآت تشمل كمية محددة من بيتكوين المُنتَج حديثًا (حاليًا 3.125 بيتكوين لكل كتلة) بالإضافة إلى رسوم المعاملات، مقابل التحقق الناجح من كتلة من المعاملات.

تُتحقق المعاملات عبر عملية مكثفة الموارد تُسمى التعدين، حيث تحل الحواسيب ألغازًا تشفيرية معقدة.

يستهلك هذا التعدين حاليًا ما يُقدّر بـ 150-180 تيراواط‑ساعة من الكهرباء سنويًا على مستوى العالم، وفقًا لتقديرات CBECI في كامبريدج، وهو ما يُقارن تقريبًا باستهلاك طاقة دولة متوسطة الحجم.

يستغل النقاد هذه الأرقام لتصنيف شبكة البيتكوين كعبء بيئي. وقد واجهت العملة المشفرة الرائدة انتقادات بشأن استهلاكها للطاقة منذ توسعها إلى شبكة مالية عالمية.

تتمحور الانتقادات الرئيسية حول الطلب العالي للطاقة من قبل البيتكوين، مما يزيد من انبعاثات الكربون، ويرفع أسعار الكهرباء، ويتنافس مع الأسر والشركات على موارد الطاقة النادرة.

الواقع هو أنه في أيامه الأولى، تم تلبية معظم طلب البيتكوين على الطاقة بأرخص وأيسر مصادر الطاقة المتاحة. وهذا يعني أن المُعَدّنين كانوا يستخدمون الكهرباء المولدة من الوقود الأحفوري غير المتجدد.

على سبيل المثال، كانت حصص كبيرة من معدل التجزئة العالمي للبيتكوين تتجمع في مناطق مثل شينجيانغ وسيتشوان في الصين، حيث اعتمدت على طاقة الفحم الرخيصة. ثم شهدت كازاخستان تدفقًا للمُعَدّنين أدى إلى ضغط على شبكة قديمة تعتمد على الفحم، مما ساهم في انقطاعات كهربائية محلية وتدخل حكومي لاحق.

لكن ذلك كان في الماضي؛ وهذا هو الحاضر.

شهدت صناعة التعدين تحولًا كبيرًا خلال السنوات القليلة الماضية. بدلاً من تجاهل الانتقادات، ركز المُعَدّنون على تحسين ملف الطاقة للبيتكوين.

بحث المُعَدّنون عن مواقع تتمتع بموارد طاقة متجددة وفيرة، وفائض من الطاقة الكهرومائية، والغاز المتصاعد الذي كان سيُحرق، وأشكال أخرى من الطاقة العالقة التي لا توجد لها بدائل اقتصادية مجدية.

تشير الطاقة العالقة إلى الكهرباء المتاحة للاستخدام ولكن لا يمكن استخدامها لأنها لا يمكن نقلها أو بيعها بكفاءة بسبب قيود البنية التحتية، أو محدودية النقل، أو العزلة الجغرافية.

ثم هناك الطاقة المتجددة المقتصرة، التي تمثل الكهرباء التي تُطلب من مزارع الرياح أو الشمس عدم توليدها لأن الشبكة لا تستطيع استيعاب الإمداد الإضافي.

كان المُعَدّنون عونًا كبيرًا هنا لأن معدات تعدين البيتكوين يمكن تشغيلها أو إيقافها خلال ثوانٍ، دون أي ضرر أو فقدان في الإنتاج. علاوة على ذلك، نظرًا لأنها تحتاج فقط إلى الكهرباء والاتصال بالإنترنت، يُنظر إلى تعدين البيتكوين بشكل متزايد كحمل مرن للغاية يمكنه استهلاك الطاقة التي كانت ستظل غير مستخدمة.

لقد حول هذا النقاش من ما إذا كان البيتكوين يستهلك الطاقة إلى نوع الطاقة التي يستهلكها.

وفقًا لتقرير صناعة التعدين الرقمي الصادر عن كامبريدج قبل أكثر من عام، يأتي الآن أكثر من نصف كهرباء تعدين البيتكوين من مصادر خالية من الانبعاثات، مرتفعًا من 37.6٪ في عام 2022، مع زيادة مدفوعة بالطاقة الكهرومائية والرياح والطاقة النووية.

وصلت حصة الطاقة المتجددة مثل الطاقة الكهرومائية والرياح إلى 42.6٪، بينما تمثل الطاقة النووية 9.8٪، مما يرفع حصة مصادر الطاقة المستدامة إلى 52.4٪. أما أكبر مصدر للطاقة فهو الغاز الطبيعي بنسبة 38.2٪، مرتفعًا من 25٪ في عام 2022، محلاً محل الفحم الذي انخفضت حصته إلى 8.9٪ فقط من 36.6٪.

تُظهر هذه الحقيقة الجديدة أن الأثر الكلي لتعدين البيتكوين يعتمد إلى حد كبير على موقع حمل التعدين، ونوع الكهرباء التي يستهلكها، وظروف النظام التي يعمل ضمنها.

من منظور الشبكة، هو حمل كهربائي كبير ومرن غير مقيد بموقع محدد، وهذا وحده لا يحدد ما إذا كان التعدين جيدًا أو سيئًا لنظام الطاقة.

تشغيل منشأة تعدين في منطقة تعاني من قيود على الشبكة يعمل كطلب إضافي، يتنافس مع الشركات والأسر على الإلكترونات النادرة، مما يرفع الأسعار، وقد يطرد الاستخدامات الأخرى. أيضًا، عندما يعتمد التعدين على توليد الوقود الأحفوري، يمكن أن يزيد الانبعاثات.

لكن منشأة تعدين تقع خلف العداد في مزرعة رياح أو شمسية تستهلك طاقة كانت ستُقيد أو تُباع بأسعار سلبية، محققة إيرادات من كهرباء لا يرغب أحد آخر في الحصول عليها.

بهذه الطريقة، يمكن أن يعمل التعدين كـ “مشتري أخير” للطاقة العالقة أو الفائضة التي لا يوجد لها مشترٍ آخر، ولكن فقط حيث يوجد فائض حقيقي ومستمر.

بدلاً من استبدال المستهلكين التقليديين للكهرباء، يمكن لتعدين البيتكوين إنشاء مصدر إيرادات إضافي للمشاريع المتجددة خلال الفترات التي كانت ستُقيد فيها الكهرباء.

من الواضح أن نفس التقنية، عندما تُطبق في موقعين مختلفين، تُنتج نتيجتين مختلفتين تمامًا للشبكة. لهذا السبب تميل الادعاءات العامة حول تأثير طاقة البيتكوين، في أي اتجاه، إلى التضليل.

وهذا أيضًا سبب عدم تقييم تعدين البيتكوين ببساطة بناءً على عدد التيراواط‑ساعة التي يستهلكها. السؤال المهم ليس ما إذا كان التعدين جيدًا أو سيئًا، بل ما الذي يُزيحه هذا الحمل المحدد، وما الذي كان سيحدث لهذا الإلكترون المحدد لولا ذلك.

دراسة اقتصاديات الطاقة: التعدين المشترك للبيتكوين مع مزارع الرياح الأيرلندية 

الدراسة الجديدة، التي كتبها م. سارنيكي ون. بورك من قسم البوليمرات والهندسة الميكانيكية، الجامعة التقنية لشانون، حرم أثلون في أيرلندا، بحثت فيما إذا كان التعدين المشترك للبيتكوين يمكنه تحسين اقتصاديات مزارع الرياح التي تواجه تقليصًا في الطاقة المتجددة.

تركز الدراسة على أيرلندا، حيث مشكلة التقليص شديدة وتتفاقم.

على سبيل المثال، تم إلغاء أكثر من 10٪ من توليد الرياح المتاح في عام 2024. تم توجيه إيقاف ما يعادل 1.3 تيراواط‑ساعة من القدرة الإنتاجية، ليس بسبب نقص الطلب، بل لأن شبكة النقل لا تستطيع استيعابه.

ارتفعت الحصة من حوالي 4%-5% في 2014-2016 إلى 11.4% بحلول 2025، وفقًا للبيانات، دون أي علامات على الاستقرار مع استمرار نشر الطاقة المتجددة في التفوق على استثمارات النقل.

باستخدام بيانات الرياح والأسعار الساعية لعام 2024 المتاحة للجمهور، نمذج الباحثون مزرعة رياح أيرلندية بقدرة 100 ميجاواط وقيموا ستة سيناريوهات تشمل قدرات تعدين مختلفة وأجيال من الأجهزة. على وجه التحديد، قاموا بمحاكاة الجمع مع تعدين بيتكوين مشترك بمقاييس تتراوح بين 0 إلى 90 ميجاواط، باستخدام كل من أجهزة ASIC الحديثة (16 جول/ث) والأجهزة القديمة الأقل كفاءة (98 جول/ث).

وجدت الدراسة أن تركيبة بقدرة 20 ميجاواط من أجهزة ASIC الحديثة (16 جول/ث) امتصت حوالي 83٪ من طاقة الإلغاء السنوية، مما زاد إيرادات المزرعة الإجمالية بنسبة 32٪ وحسّن عامل السعة الفعّال من 29٪ إلى 32٪.

زيادة قدرة التعدين إلى 30 ميجاواط ارتفعت امتصاص طاقة الإلغاء إلى حوالي 93٪. ومع ذلك، وجدت الدراسة عوائد متناقصة بعد هذه النقطة مع انخفاض معدلات استخدام التعدين، بالإضافة إلى فترة استرداد استثمار أطول.

ومن المهم أن الباحثين وجدوا أن أجهزة التعدين القديمة (98 جول/ث) كانت غير اقتصادية في جميع سيناريوهات 2024، مما يبرز أن كفاءة الأجهزة كانت ذات أهمية مساوية لفرصة التقليل نفسها.

تتحدى الدراسة أيضًا فرضية شائعة حول اقتصاديات التعدين، وهي أن سعر البيتكوين هو العامل الأساسي، مبينة بدلاً من ذلك أن كفاءة الأجهزة هي عامل حاسم رئيسي. تعتمد جدوى الاستثمار، سواء نجح أو فشل، إلى حد كبير على الفارق بين نمو سعر البيتكوين ونمو معدل التجزئة العالمي.

إذا نما السعر ومعدل التجزئة بمعدلات متقاربة، يبقى إيراد التعدين لكل وحدة كهرباء مستقرًا نسبيًا. المهم هو ما إذا كان نمو السعر يتجاوز المنافسة على نفس الإيراد.

تشير الدراسة إلى أن المتقدمين الأوائل يحققون أفضل اقتصاديات، قبل أن يدخل معدنون آخرون الموقع المقيد عالي التقليل للتنافس على نفس الطاقة المقتصرة.

نظرة