Как майнинг изменит мир

Вступления

Майнинг (Mining) (с дословного перевода от Англ. Mining – добыча полезных ископаемых). Пришло с Америки в 2009 году, когда в оборот была запущена первая и на сегодняшний день популярная криптовалюта (Сriptocurrency) – Биткоин (Bitcoin). Термин криптовалюта закрепилась после публикации статьи о системе Биткойн, опубликованной в 2011 году в журнале Форбс (Forbes).

Майнинг – деятельность по поддержке распределенной платформы и создание новых блоков с возможностью получить вознаграждение в форме эмитированной валюты и комиссионных сборов, выступают математические функции для обеспечения защиты от повторного расходования одних и тех же единиц, в различных криптовалютах: Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Namecoin, Ripple, Peercoin, Quark и NXT – самые популярные криптовалюты в мире, но общая количество криптовалют составляет выше 2-х тысяч видов на март 2015 год. Общая капитализация составляет больше 2-х триллионов (трлн.) долларов, а в начале 2022 года – эта капитализация была выше 3-х триллионов.

Для понимания, какая эта сумма денег триллион – это единица с двенадцать нулей (1 000 000 000 000, тысяча миллиардов или миллион миллионов) ВВП Украины на конец 2021 года составляло 200 млрд. долларов или же 1 триллион имеет 5 ВВП Украины.

Интересный факт общее количество денег, потраченных на оборону и оружие в 2004 году, впервые в истории человечества превысило 1 триллион долларов США.

Популярность майнинга и криптовалют за 13 лет только увеличивается топ 5 стран по майнингу: США 35%, Россия (страна агрессор) – 11,2%, Канада – 9,6%, Ирландия – 4,7 %, Казахстан – 18,1%, другие страны – 21,7%.

И с каждым годом эта популярность только растет. Принятие постройки майнинг фермы зависит от таких трех признаков:

1. Большое количество падение солнечных лучей (для установки солнечных ферм) или страны в которых изобилие восстанавливающих энергоресурсов;

2. Дешевая электроэнергия;

3. Низкая температура климата за год.

Проблематика майнинга и влияние на экологию

Рассмотрим майнинг первой криптовалюты «Биткоин» более детально. Плюсы биткоина наверно очень малоизвестно, но большой плюс биткоина в капитализации на июнь 2022 года составляет 600 млрд. долларов США.

Минусы уже сейчас можно охарактеризовать:

1. Ученые из США считают, что добыча цифровой валюты представляет серьезную угрозу для климата Земли. Ведь объем электричества, которое используется для добычи биткоинов, превышает энергопотребление целых стран.

2. Повышение цен и спрос на разные вычислительное оборудование (видеокарты, винчестеры, процессоры и т.д.).

3. Создания новых коррупционных схем и ухода или уменьшения налогов.

4. Сохранение внешних активов стран «Агрессоров», которые хотят начать захват территории силой. (Если вам интересно раскрытие этой проблемы оставляйте под статьей свои комментарии).

Более детально про первый минус: «Проблематика майнинга для климата Земли». Энергопотребление на производство биткоина за 13 лет можно посчитать только оценочно. Рыночная капитализация при полной эмиссии составляет 947 682 644 612 долларов стоимость 1 биткоина на состояние 01.04.2022 года составляет 45 177,39 долларов/биткоин. В переводе на количество созданных биткоинов составляет 21 000 001,29, что по данным конечности составляет 21 млн.

На 01.04.2022 год было изготовлено 18,99 млн. биткоинов, на июнь эта цифра составляет 19 млн.

По моим вычислением среднее потребление энергии на создание биткоин в течение 13 лет составляла 7 675,57 кВт/биткоин, но эта цифра с каждым годом будет только расти. За первые 12 лет было потрачено 89 897 593 400 кВт электроэнергии на 18,68 млн. биткоинов, а на 0,62 млн. биткоинов было использовано 48 217 300 000 кВт энергии согласно на 2018 года. На 01.04.2022 года было создано 0,05 млн. биткоинов и потрачено энергии соответственно 7 647 100 000 кВт. Прогноз, за год будет создано 0,2473 млн., а потребление энергии на создания 1 биткоина будет составлять 173 112,4 кВт (173 Мега Ват энергии) за весь год будет использовано 40 316 626 560 кВт.

За 2022 год будет выкидав углекислого газа - 16,93 млн. тон., только на создание биткоинов. За данными ООН за 2021 год во всем мире было выкидав 36,7 млрд. тон. углекислого газа, из которых 0,0046% - это выкидав за счет майнинга. По моему мнению – это не рациональное использование ресурса для получения денежного вознаграждения.

В настоящее время майнинг биткойнов потребляет около 110 тераватт-часов в год. Это составляет 0,55% мирового потребления энергии и примерно эквивалентно годовому спросу на энергию в Малайзии или Швеции. Текущие выбросы углерода, вызванные майнингом биткойнов, эквивалентны 1 миллиону трансатлантических перелетов или выработке энергии в Ирландии, Новой Зеландии, Венгрии или Перу. Большая часть майнинга биткойном осуществляется там, где энергия в изобилии и дешева. Например, 65% текущего хирейте приходится на Китай, где угольная энергия дешева, гидро- и ветровая энергия в изобилии, а оборудование для майнинга местного производства рентабельно и удобно в доставке. Оценка того, какой процент добычи биткойнов использует возобновляемые источники энергии, варьируются от 39% до 73%. Кроме того, ожидается, что короткий срок хранения установок для майнинга биткойнов приведет к значительному количеству электронных отходов.

Решение проблемы

Элементы по производству майнинга (видеокарты, винчестеры и специальные приборы) работают на температурах до 90 градусов Цельсия (поэтому на них устанавливается охладительная система, которая потребляет дополнительную энергию), температура работы котлов (твердотопливные, газо- и углевые) от 60-80 градусов Цельсия в свою очередь согласно наказу с 27.10.2020 года №261 «Об утверждении Изменений в Методике определения энергетической эффективности зданий» выбросы углекислого газа при использовании полезных ископаемых (Торф, дерево, уголь, природный газ, мазут, бензин) от 220 г/кВт*час до 360 г/кВт*час.

Предлагаю решение проблемы – это использовать энергию тепла, которая производится во время майнинга в систему отопления домов и зданий.

Потребление энергии в жилищном комплекс этажностью до 3 этажей составляет 120 кВт/м2, согласно наказу от 27.10.2020 года №260 «Об утверждении минимальных требований к энергетической эффективности зданий». Здесь я хочу сказать, что в этом наказе 120 кВт/кв. м. включает в себе потребление на охлаждение и отопление зданий.

На практике могу сказать потребление на отопление составляет в среднем от 50% до 70% (разница в таких цифрах зависит от ориентации здания и времени отопление здания в с\р 4500 часов идет для І климатической зоны Украины на отопление зданий) от общей суммы, то есть 60 кВт/кв. м. или 84 кВт/кв. м.

Цифра очень большая в Европейском союзе была принята директива энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive) в котором говорится о потребление новых зданий не ниже стандарта «Пассивного дома» до 15 кВт/кв. м. с 2019 года, и уменьшение чистых выбросов парниковых газов не менее чем на 55% жилого комплекса к 2030 году.

Наибольшим источником загрязнения окружающей среды является процесс обеспечения жизнедеятельности людей, выделяющий 50% глобальных выбросов углекислого газа в год.

Составной частью этого загрязнения от эксплуатации жилых домов. Только система отопления производит большое количество углерода. Так в США, например, жилые дома выделяют около 278 млн. тонн парниковых газов ежегодно.

Здания несут ответственность примерно за 40% - энергопотребления в ЕС и 36% выбросов парниковых газов, связанных с энергетикой. Таким образом, здания являются крупнейшим потребителем энергии в Европе. На отопление, охлаждение и горячее водоснабжение приходится 80% энергии, которую мы, граждане, потребляем.

Поскольку почти 34 миллиона европейцев не могут позволить себе должным образом отапливать свои дома – это энергетическая бедность.

Коэффициент полезного действия (КПД) твердотопливных котлов по отдаче тепла имеют с 47% до 94% (некоторые низкотемпературные котлы с использованием газа), а свою очередь элементы майнинга имеют КПД от 94% до 99% - это говорится о том, что потери использования ресурса идут минимальные.

На сегодняшний момент создание электроэнергии идет при помощи таких ТЕЦ с потреблением таких видов ресурсов соответственно и выкидав парниковых газов будет разные на 1 кВт изготовление энергии:

1. Уголь от 700 до 1050 грамм углекислого газа;

2. Газ – от 345 до 443 грамм углекислого газа;

3. Атомные электростанции – 66 грамм углекислого газа;

4. Восстанавливающие источники включая биомассу (гидро, солнце до 13 грамм, ветро до 10 грамм) – до 41 грамм углекислого газа за 1 кВт.

В исследовании 2008 года, опубликованном в журнале Energy Policy, «Оценка выбросов парниковых газов от атомной энергетики: критический обзор». Автор Бенджамин К. Совакул, в то время работавший в Школе государственной политики Ли Куан Ю при Национальном университете Сингапура, проанализировал более 100 предыдущих исследований, чтобы получить наилучшую оценку выбросов атомных электростанций. Эта статья впоследствии цитировалась сотни раз и остается актуальной проблемой на сегодня. Ключевые выводы включают, что среднее значение выбросов углекислого газа в течение всего срока службы ядерного реактора составляет 66 граммов на киловатт-час электроэнергии. Атомная энергетика выбрасывает больше парниковых газов на киловатт-час, чем все возобновляемые источники энергии, включая биомассу, гидроэнергетику и солнечную энергию и ветер. Реакторы производят значительно меньше углекислого газа, чем все виды ископаемого топлива. Самым чистым является природный газ, а больше всего углекислого газа дает уголь.

В мире соотношений разных источников производства электроэнергии на 2019 год:

1. На угле и торфе – 36.7%

2. На газу – 23,5%

3. Гидро – 16%

4. Атомная электростанции – 10.3% (Украина занимает 7 место в мире, а внутри страны атомная электростанции вырабатывают 53,9% от общей добытой суммы [16])

5. Ветровая – 5.3 %

6. Нефть – 2.8%

7. Солнечная – 2.6%

8. Биотопливо и энергия из отходов – 2.4%

9. Геотермальная, приливная и прочие – 0,5%

С этих данных и составляется коэффициент, выкидав парниковых газов по наказу №261 Украины и электрика составляет – 420 грамм. С использованием майнинга в отопительной системе позволит лишиться энергетической бедности, улучшить здоровье и благополучие уязвимых людей, сократить при этом их счета за электроэнергию и рациональное использование ресурсов, укрепить криптовалюту которую в свою очередь стабилизирует глобальную экономику и даст толчок в развитии возобновляемых ресурсов: гидро-, ветровая, солнечная, биотопливу и геотермальным видам энергии.

Отопление в домах с энергоэффективными и без энергоэффективных мероприятиях

Выше сказанному, потребление домов в отоплении составляет 40% на территории ЕС и 36% выкидав парниковых газов. По оценкам ЕС, около 35% зданий в ЕС старше 50 лет, и почти 75% фонда зданий неэффективны с точки зрения энергии. При этом ежегодно обновляется только 0,4-1,2% строительного фонда (в зависимости от страны). Соответственно с директивой энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive) в странах ЕС, дома делятся за такими стандартами:

- старые здания (здания построены до 1970-х годов) – для своего отопления они требуют около трехсот киловатт-часов энергии на квадратный метр в год: 300 кВт•ч/(м2•год) – здания старше 50 лет.

- новые здания (здания построены с 1970-х по 2000 годы) – 150кВт•ч/(м2•год).

- дома низкого потребления энергии (с 2002 года в Европе не разрешено строительство более низкого стандарта!) – 70кВт•ч/(м2•год).

- пассивные дома (уже действует Закон, согласно которому с 2019 года в Европе нельзя строить дома по стандарту ниже, чем пассивный дом) – 15кВт•ч/(м2•год).

- дома нулевого потребления энергии (дом, архитектурно имеющий тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерное оснащенный так, чтобы потреблять исключительно энергию, производимую им самим) – 0кВт•ч/(м2•год). – «дом плюс энергия» – дом, который с помощью установленного на нем инженерного оборудования (солнечные батареи, коллекторы, тепловые насосы, рекуператоры, и т.п.) производит больше энергии, чем потребляет.

Как упоминается выше, очень небольшое количество зданий проходит глубокую реконструкцию с изменением отопительной системы, утепления всех непрозрачных элементов, вентиляция и другие энергосберегающие технологий, для достижения экономии энергии не менее 60% по сравнению с уровнями энергопотребления до реконструкции. Потому, что средний владелец здания часто считает такие действия слишком дорогими и не оправданными.

Поэтому в большей части владельцы принимают капитальный ремонт из-за своей дешевизны на рынке, частичная модернизация здания, но в капитальном ремонте отсутствует техническая экспертиза, и поэтому менее интересен для инвесторов и финансистов, которые готовы вкладывать большие инвестиции, проблема заключает в том, что форма интеграции еще не полностью разработана.

Это объясняется наличием нескольких информационных проблем в цепочке создания стоимости, которые, как считается, создают так называемую дилемму инвесторам, например, отсутствие полного набора знаний исполнителя, необходимых для оценки и подготовки инвестиций в энергоэффективность. Эти недостающие моменты информации можно резюмировать следующим образом:

- Техническая фрагментация рынка – отсутствие стандартизации в отношении технологий и процессов реализации, что приводит к ограниченному контролю над затратами на разработку проекта, качеством и достигнутыми энергетическими показателями; (Необоснованное удорожание строительства);

- Непредсказуемость доходности инвестиций – отсутствие общепринятых ключевых показателей эффективности и контрольных показателей, обеспечивающих четкое и всестороннее экономическое обоснование энергоэффективности зданий, поскольку в нынешнем состоянии они часто основаны на упрощенных подходах к бизнес-моделированию, основанных исключительно на ожиданиях окупаемости (окупаемость идет только за счет уменьшения платежных и повышения комфортности здания);

- Отсутствие универсальных институтов, структурированных баз данных и надежных инструментов, облегчающих путь инвесторов, оценка совокупного эффекта энергоэффективности с точки зрения повышения стоимости недвижимости, снижения затрат на эксплуатацию и управление, повышения производительности.

Этот недостаток информации особенно актуален в случае существующих зданий, которые нуждаются в реконструкции. В таких случаях (существующие здания) существует внутренняя трудность в определении точной производительности и коммерческой ценности мер по повышению по повышению энергоэффективности с использованием стандартизированного подхода.

Майнинг в системе отоплении зданий даст инвесторам больше доходности и можно лучше будет создать бизнес-модель. Для примера возьмем пяти этажное здание 1979 года постройки в г. Светловодск, Украина. Территория климата относится к 1 зоне до энергоэффективной модернизации (реконструкции) энергопотребление составляло 273,7 кВт/м2 в год, после показатель сократился до 117,27 кВт/м2 в год энергии на отопление и охлаждение здания.

Инвестиций в реконструкцию условно составило 11 тысяч грн. /м2. Окупаемость здания будет идти до 25 лет без учета повышения цен на отопление, а срок службы утепление стен составляет 25 лет. С добавлением в реконструкцию систему отопления с централизованного на майнинг в систему отопление (автономная) – экономия будет, доходит до 85 кВт/м2 на отопления (из-за КПД в 94-99% отличие от централизованного отопления в 47% КПД), но и капитала вложения будет больше на 3,5 тысячи грн./м2 больше, но и окупаемость увеличиться.

Для примера возьмем популярную криптовалюту Биткоин на 13.06.2022 год стоимость одной монеты составляет – 23 513,5 долларов, но сумма может варьироваться максимальная стоимость Биткоина была до 64 400,00 долларов, при затратах 173 112,4 кВт*часов энергии для пяти этажного дома на отопление и охлаждение требуется с отопительной площадью в 1787,7 м2 – 151 954,5 кВт*часов. Условно за год отопления пяти этажного дома, сможет создать 1 монету биткоина, а за 7 лет эксплуатации без изменения повышения тарифов и рыночной стоимости полностью окупится за 10 лет и чем будет больше иметь популярность Биткоин и иметь конвертацию на товары, тем быстрее будет происходить период окупаемости!

А это без учета того, что можно вкладывать лишние деньги в восстанавливающую энергию, где окупаемость придёт еще быстрее и улучшения экологии!

Если же использовать майнинг отопление в «Пассивных домах» - 15 кВт*час/м2 и потребление для восстанавливающей энергии (солнечная энергия). Пассивный дом стоит от «Нового здания» в 35% от стоимости. Новый дом стоит 15 450 грн./м2 , а пассивный дом соответственно 20 857,5 грн./м2. Соответственно для 100 м2 стоимость постройки Нового дома будет – 1 545 000,00 грн., а стоимость пассивного дома стоит – 2 085 750 грн. – экономия за счет платежек за отопление составляет 35 640 грн. в год, что соответственно окупится на одних платежках за 15 лет.

Посчитаем стоимость дополнительных вложений для добавления майнинг отопление и солнечную ферму в 15 кВт в пассивный дом. Оборудование, которое майнинг криптовалюту было взято Asic Bitmain Antminer S19 Pro характеристики потребление 3250 Вт*час за день Asic может создать 0,0005 Биткоина, а за 24 часа потребление будет составлять 78 кВт, за 5.5 лет без прерывной работы будет произведена 1 Биткоин и потратится 156 585 кВт*часов.

Соответственно солнечной фермы в 15 кВт за первый год будет произведено 17 739 кВт*час, а за 5 лет производится 88 695 кВт*час, согласно, зеленого тарифа доходность составляет в 2734 долларов за первый год, а за пять лет будет составлять 13 667 долларов.

Экономическая целесообразность будет составлять затратная часть составляет:

1. Постройка пассивного дома – 70 462,35 долларов;

2. Asic с установкой в отопительную систему составляет – 8580 долларов;

3. Солнечная ферма в 15 кВт под. ключ будет стоит 11 800 долларов.

Общая сума: 90 842,35 долларов.

Прибыльная часть составляется из:

1. Экономии платёжек на отопление – 1 204,2 долларов в год;

2. Производства Биткоина – 3 354,825 долларов в год (при стоимости биткоина 18 382,6 долларов);

3. Производство электроэнергии и продажи за счет солнечных ферм и зеленого тарифа – 2 734 долларов в год;

Общая сумма: 7 293,025 долларов.

Чистая окупаемость произойдет через 12.,5 лет.

Учтите, что это без изменения стоимости счетов за отопление и увеличения популярности биткоина и стоимости соответственно, но популярность крипто валюты увеличивается, а стоимость платежек в среднем увеличивается на 17% каждый год. Настоящая окупаемость будет быстрее.

Заключение

С использованием майнинга в отопительной системе позволит лишиться энергетической бедности за счет продажи монет которые вырабатываются во время отопления дома, улучшить здоровье и благополучие уязвимых групп людей, сократить при этом их счета за электроэнергию и рациональное использование ресурсов, укрепить криптовалюту которую в свою очередь стабилизирует глобальную экономику за счет решения проблемы непредсказуемости доходности инвестиций ведь добавляется еще один доходности кроме уменьшения затратов на платежках.

Для наглядности в Украине жилой площади составляет - 40 316 626 560 м2. В среднем потребление зданий занимает 195 кВт/м2, соответственно потребление на отопление составит – 7 861 742 179 200 кВт – энергии или 7 861,74 тераватт*часов энергии, а свою очередь за год биткоин потребляет 101 тераватт*час и по этому мы сможем уменьшить не рациональности выкидов углекислого газа в атмосферу.

Автор статьи: Иван Чернуха

ПроектХоум предлагает такие услуги:

1. Индивидуальное проектирование домов с низкого потребления энергии и пассивные дома;

2. Майнинг в системе отопление;

3. Сертификат энергоэффективности здания и домов.

Связаться