كيف يتم استخدام الحرارة المهدرة لتعدين البيتكوين لتدفئة الدفيئات الزراعية الكندية

الوجبات السريعة الرئيسية

• ينتج تعدين البيتكوين كميات كبيرة من الحرارة التي يتم التعامل معها عادةً على أنها نفايات. وفي المناطق الباردة، يتم الآن اختبار هذا الناتج الحراري كمورد مفيد.

• يقوم مشروع تجريبي في مانيتوبا بدمج تعدين البيتكوين مع الزراعة الدفيئة، وإعادة استخدام حرارة الخادم كمصدر إضافي للتدفئة الزراعية.

• ترتبط أنظمة التعدين المبردة بالسوائل عمومًا باحتجاز حرارة أعلى وأكثر استقرارًا، مما يجعل الطاقة الحرارية المستردة مناسبة لتطبيقات التدفئة الصناعية.

• قد تؤدي إعادة استخدام حرارة التعدين إلى خفض تكاليف التشغيل لكل من عمال المناجم ومشغلي الدفيئة من خلال تحسين كفاءة الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

يواجه تعدين بيتكوين (BTC) انتقادات بسبب استهلاك كميات كبيرة من الكهرباء وتوليد حرارة كبيرة يتم التعامل معها عادةً على أنها نفايات ويجب تبريدها أو إزالتها. وفي المناطق الأكثر برودة، يتم الآن اختبار هذه الحرارة باعتبارها منتجًا ثانويًا قد يكون مفيدًا.

في مقاطعة مانيتوبا، كندا، يدرس مشروع تجريبي ما إذا كان من الممكن إعادة استخدام الحرارة الناتجة عن تعدين البيتكوين لدعم الزراعة الدفيئة. يوفر دمج تعدين البيتكوين مع الزراعة الدفيئة طريقة عملية لإعادة استخدام الحرارة المتولدة أثناء عملية التعدين.

يناقش هذا الدليل مشروع مانيتوبا التجريبي ويستكشف كيفية إعادة استخدام النفايات الحرارية الناتجة عن البنية التحتية الرقمية. كما يوضح أيضًا كيف يمكن أن يساعد تحسين الكفاءة الحرارية في تقليل تكاليف تشغيل تعدين البيتكوين أثناء مناقشة نماذج التدفئة المتكاملة للتعدين الناشئة وقيودها.

إعادة استخدام النفايات الحرارية من البنية التحتية الرقمية

يعتمد تعدين البيتكوين على معدات متخصصة تقوم بكمية كبيرة من العمليات الحسابية لتأمين الشبكة وتأكيد المعاملات. تولد هذه المعالجة المستمرة حرارة كبيرة، على غرار مراكز البيانات ولكن غالبًا بكثافة طاقة أعلى.

تقليديا، يستخدم عمال المناجم المراوح أو أنظمة التبريد لإزالة هذه الحرارة. في المناخات الباردة، وهذا يخلق مفارقة. تُستخدم الكهرباء لتوليد الحرارة، ومن ثم يتم استهلاك كهرباء إضافية لتبديدها. حتى في المناطق التي تحتاج فيها المباني القريبة إلى التدفئة طوال معظم أيام السنة، فإن التخلص من الحرارة ببساطة قد يبدو غير فعال.

وقد دفع هذا بعض شركات التعدين إلى طرح سؤال بسيط: لماذا لا نعيد استخدام الحرارة بدلاً من تنفيسها؟ يدعم خط التفكير هذا الجهود المبذولة لدمج تعدين البيتكوين مع الزراعة الدفيئة.

هل تعلم؟ في أجزاء من فنلندا والسويد، يتم التخلص من الحرارة المهدرة من مراكز البيانات التقليدية مستخدم لتدفئة المناطق السكنية بأكملها من خلال شبكات التدفئة البلدية.

طيار مانيتوبا: تعاون كنعان وبيتفوريست

يجمع المشروع التجريبي في مانيتوبا بين شركة تصنيع الأجهزة والتعدين Canaan وشركة Bitforest Investment، وهي شركة تركز على البنية التحتية المستدامة والزراعة.

يعمل المشروع بقدرة تعدين تبلغ حوالي 3 ميجاوات، ومن المقرر أن يكون بمثابة إثبات للمفهوم لمدة 24 شهرًا. ولا يقتصر هدفه على إثبات الجدوى الفنية فحسب، بل يشمل أيضًا جمع البيانات التي يمكن أن تساعد في تحديد ما إذا كان النموذج يمكن توسيع نطاقه ليشمل تطبيقات زراعية أو صناعية أكبر.

بدلاً من آلات التعدين التقليدية المبردة بالهواء، يستخدم النظام خوادم مبردة بالسوائل من سلسلة أفالون من شركة كنعان. تم تركيب حوالي 360 وحدة تعدين وتوصيلها بنظام تبادل حراري مغلق الحلقة ينقل الحرارة إلى البنية التحتية للتدفئة المعتمدة على الماء في الدفيئة.

وبدلاً من استبدال أنظمة التدفئة الحالية بالكامل، يتم استخدام حرارة التعدين لتسخين المياه الواردة مسبقًا. وهذا يمكن أن يقلل من الطاقة المطلوبة من الغلايات التقليدية، وخاصة خلال الأشهر الباردة.

التآزر بين تعدين البيتكوين والزراعة الدفيئة

تتطلب البيوت البلاستيكية تدفئة ثابتة ومستمرة، خاصة في المناطق الشمالية حيث يمكن أن تكون درجات الحرارة في فصل الشتاء منخفضة للغاية. الطماطم وغيرها من المحاصيل على مدار العام حساسة لتقلبات درجات الحرارة، مما يجعل الحرارة الموثوقة ضرورية لإنتاج ثابت.

من منظور هندسي، يتوافق هذا الطلب المستمر على الطاقة بشكل جيد مع تعدين البيتكوين، الذي ينتج حرارة مستمرة ويمكن التنبؤ بها. عند التقاطها بكفاءة، يمكن تحويل جزء كبير من الكهرباء التي تستهلكها معدات التعدين إلى طاقة حرارية قابلة للاستخدام.

يلعب التبريد السائل دورًا رئيسيًا في هذه العملية. بالمقارنة مع تبريد الهواء، فإن الأنظمة المبردة بالسوائل تلتقط الحرارة عند درجات حرارة أعلى وأكثر استقرارًا، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات التدفئة الصناعية بدلاً من التدفئة البسيطة للمساحة.

هل تعلم؟ تبيع بعض الشركات أجهزة تعدين البيتكوين المصممة لتعمل كسخانات منزلية، مما يسمح للمالكين بتدفئة الغرف أثناء تعدين العملة المشفرة.

تقليل التكاليف التشغيلية من خلال الكفاءة الحرارية

تمثل التدفئة تكلفة تشغيل كبيرة لمشغلي البيوت المحمية. إن أي تخفيض في استخدام الوقود الأحفوري لديه القدرة على تحسين الربحية مع خفض انبعاثات الكربون أيضًا.

بالنسبة لعمال المناجم، يمكن أن تؤدي إعادة استخدام الحرارة إلى تحسين كفاءة استخدام الطاقة بشكل عام. وقد يساعد في جعل المواقع الهامشية أكثر قابلية للحياة، خاصة في المناطق التي يكون فيها الطلب على التدفئة ثابتًا وتبقى أسعار الكهرباء معقولة.

ولهذا السبب فإن استعادة الحرارة تجتذب الاهتمام خارج نطاق الزراعة، بما في ذلك التطبيقات في التدفئة المنزلية والتجفيف الصناعي وشبكات التدفئة المركزية.

في حين أن إعادة استخدام الحرارة لا تقضي على بصمة الطاقة في التعدين، إلا أنها يمكن أن تحسن بشكل كبير مدى كفاءة استخدام تلك الطاقة.

نماذج تشغيلية جديدة في التعدين الرقمي

ومبادرة مانيتوبا ليست حالة معزولة. وفي جميع أنحاء القطاع، يختبر المشغلون طرقًا مختلفة لتقليل التكاليف وتحسين العلاقات المجتمعية مع زيادة تعقيد التعدين والمنافسة الصناعية في السنوات الأخيرة.

قامت بعض شركات التعدين بنقل عملياتها إلى أماكن أقرب إلى مصادر الطاقة المتجددة مثل السدود الكهرومائية ومزارع الرياح ومحطات الطاقة الشمسية. ويقوم آخرون بتطوير مرافق نموذجية مصممة للاستفادة من إنتاج الطاقة الزائدة.

وتضيف إعادة استخدام الحرارة طبقة أخرى لهذه الاستراتيجية، مما يجعل عمال المناجم شركاء في البنية التحتية المحلية بدلا من المواقع الصناعية المستقلة. ويعكس هذا النهج أيضًا الاتجاهات في تصميم مراكز البيانات الحديثة، حيث يتم دمج استعادة الحرارة المهدرة بشكل متزايد في التخطيط الحضري، وخاصة في المدن الأوروبية الأكثر برودة.

إنشاء نموذج قابل للتكرار لاستعادة الحرارة في المناخ البارد

الهدف الأساسي لكنعان ليس مجرد تسخين دفيئة واحدة، بل تطوير نموذج يمكن تطبيقه في مناطق أخرى ذات مناخ بارد.

يتضمن جمع البيانات التشغيلية حول:

• كفاءة التقاط الحرارة

• موثوقية أنظمة التعدين المبردة بالسوائل

• التكامل مع معدات التدفئة المسببة للاحتباس الحراري الموجودة

• الصيانة والتعقيد التشغيلي

• توفير التكلفة الإجمالية مقارنة بالتدفئة التقليدية.

وإذا أثبت الاقتصاد استدامته بمرور الوقت، فمن الممكن نشر أنظمة مماثلة في ولايات شمال الولايات المتحدة، وأجزاء من أوروبا وغيرها من المناطق الزراعية التي تعتمد بشكل كبير على البيوت الزجاجية الساخنة.

هل تعلم؟ قامت العديد من البلديات الفرنسية بذلك تجريب يتم تسخين حمامات السباحة العامة جزئيًا عن طريق الحرارة المهدرة من المرافق القريبة.

حدود التدفئة المتكاملة للتعدين

على الرغم من إمكانات إعادة استخدام الحرارة المهدرة، إلا أنها لا تمثل حلاً لكل المواقف:

• التكلفة الأولية لأنظمة التبريد السائل ومعدات التبادل الحراري أعلى من تكلفة أجهزة التعدين القياسية. ومن دون طلب ثابت وطويل الأمد على التدفئة، قد لا يكون لهذه التكاليف ما يبررها.

• لا يوجد في كل موقع شركاء قريبون مناسبون يمكنهم استخدام الحرارة بكفاءة. ونظرًا لأنه لا يمكن نقل الحرارة لمسافات طويلة دون خسائر كبيرة، فلا بد من القرب الشديد بين مرافق التعدين ومستخدمي الحرارة.

• تعتمد العمليات الزراعية على وقت تشغيل موثوق. وأي انقطاع في التعدين يمكن أن يؤثر على اتساق التدفئة، لذلك يجب أن تظل الأنظمة الاحتياطية في مكانها.

• إن إعادة استخدام الحرارة لا تعالج أسئلة أوسع حول مصادر الطاقة. تكون الفوائد البيئية أعظم عندما تعتمد عمليات التعدين على الكهرباء منخفضة الكربون.

لماذا يعد هذا مهمًا بالنسبة لقصة بيتكوين طويلة المدى؟

لقد تحول النقاش حول الطاقة في البيتكوين بشكل متزايد من أرقام الاستهلاك الإجمالي إلى كيفية ومكان استخدام تلك الطاقة.

تشير مشاريع مثل المشروع التجريبي للاحتباس الحراري في مانيتوبا إلى أن البنية التحتية للتعدين يمكن تصميمها لتتوافق مع احتياجات الطاقة والتدفئة المحلية، بدلا من التنافس معها.

وإذا أثبتت هذه النماذج الجدوى التجارية، فإنها يمكن أن تساعد في وضع التعدين كجزء من أنظمة الطاقة الإقليمية. لن يظهر تعدين البيتكوين كقطاع رقمي معزول، بل كطبقة بنية تحتية تدعم الأنشطة الاقتصادية الأخرى.

يعتمد ما إذا كانت التدفئة المتكاملة سائدة على الأداء الهندسي واتجاهات التكلفة والموثوقية على المدى الطويل.