Este artículo fue escrito en colaboración con Magdalena Gronowskauna Bitcoiner con 10 años de experiencia en los mercados de la energía y el carbono. 

La minería de Bitcoin es una industria que consume mucha energía. En consecuencia, los mineros exudan grandes cantidades de calor como subproducto del proceso de hash, que convencionalmente se ha ventilado a la atmósfera. Las empresas mineras de la competencia están explorando diferentes formas de recuperar y reutilizar el calor residual para crear flujos de ingresos adicionales y compensar los costes de electricidad.   

La recuperación de calor es una tecnología de bajas emisiones de carbono que afecta a múltiples sectores de la economía. El calor de baja calidad -es decir, el calor de baja temperatura expulsado por los mineros- es necesario para calentar hogares y edificios y para determinados procesos de fabricación (como en la producción de alimentos y bebidas o la fabricación de pasta y papel). Los principales retos son la identificación de formas eficaces de captar y transferir el calor, junto con casos de uso económicos sólidos.

La reutilización del calor residual ofrece ventajas medioambientales: compensa el consumo de energía y las emisiones de carbono asociadas. Los beneficios medioambientales son aún mayores si la electricidad limpia que alimenta a los mineros desplaza el calor generado por los combustibles fósiles. Históricamente, por ejemplo, la industria agrícola norteamericana ha utilizado carbón, combustible búnker, propano o gas natural en sus sistemas de calefacción.

Las aplicaciones de recuperación de calor son un caso de uso convincente para la minería de Bitcoin, ya que pueden implementarse tanto en aplicaciones mineras centralizadas como descentralizadas. Una instalación minera a gran escala acoplada a una gran carga de calor, como un fabricante, un invernadero o un sistema de calefacción urbana, podría beneficiarse económicamente del mismo modo que los mineros distribuidos más pequeños podrían proporcionar calefacción de espacios y agua para usos residenciales y comerciales.

El consumo de energía representa el mayor coste de explotación de las operaciones mineras(el 79% de los gastos operativos por término medio). Esto hace que la minería de bitcoins sea una de las industrias más sensibles al precio de la energía en el mundo.

Existen instalaciones mineras a gran escala en Estados Unidos, Canadá, Islandia, China, Rusia, Kazajstán y Georgia, y su ubicación específica está determinada en gran medida por el santo grial de la industria minera: los bajos precios de la electricidad. Sin embargo, algunos mineros especialmente innovadores han encontrado la manera de compartir sus facturas de electricidad con otras empresas aparentemente no relacionadas.

En este artículo, examinamos 5 proyectos de minería que están ayudando a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la reutilización del calor producido por sus ASIC. Estos proyectos son hitos importantes para establecer la viabilidad y la economía de la minería verde de Bitcoin.

Canadá - MintGreen

La minería de Bitcoin está literalmente hirviendo el océano en una innovadora aplicación de recuperación de calor en la isla de Vancouver (Canadá). Pero esto está lejos del desastre medioambiental denunciado por los detractores de Bitcoin: es la próxima generación de tecnología minera ecológica. 

La clave del modelo de minería sostenible de MintGreen es que la energía se utiliza dos veces: primero para extraer Bitcoin y luego para proporcionar calefacción industrial sin emisiones de carbono. Estos sistemas generan cargas de calor persistentes y predecibles durante todo el año, que se venden a través de acuerdos de compra de calor. 

La asociación comercial de MintGreen con Vancouver Island Sea Salt utiliza un sistema de minería de inmersión líquida para calentar grandes tanques de evaporación y producir sal gourmet en escamas. Su segundo emplazamiento, en la destilería Shelter Point, utiliza el calor de la minería en el proceso de maceración para fabricar whisky. Sal y whisky: una combinación perfecta para cualquier criptocarnívoro. 

En la foto: Destilería Shelter Point

Suecia - Invernaderos mineros Genesis

Este proyecto piloto da un nuevo significado a la minería "verde" de Bitcoin. Genesis Mining se ha asociado con un puñado de organizaciones públicas y privadas de Suecia para desarrollar contenedores de minería con sistemas especializados de flujo de aire que dirigen el flujo de calor residual a un invernadero cercano en el que se cultivan frutas y verduras. Los investigadores predicen que si un contenedor minero Genesis de 600kW puede aumentar la temperatura del invernadero en sólo 20 grados, el tamaño del invernadero puede triplicarse en climas subárticos.

"Un centro de datos de 1 MW tendría la capacidad de reforzar la autosuficiencia local hasta un 8% con productos competitivos en el mercado".

- Mattias Vesterlund, investigador principal de RISE (Institutos de Investigación de Suecia)

Aunque el proyecto aún está en sus primeras fases, Genesis tiene previsto ampliarlo a sus otras explotaciones mineras en todo el mundo en el futuro, la mayoría de las cuales se alimentan de energía renovable. Este caso de uso puede ser reproducido por otros mineros en una variedad de cultivos agrícolas, desde frutas y verduras hasta acuicultura, insectos y cultivo de algas.

Países Bajos - Contenedor GreenMine

En Europa se están estudiando múltiples proyectos de simbiosis industrial entre mineros e invernaderos. En los Países Bajos, una granja de tomates de invernadero se está co-ubicando con un contenedor de minería refrigerado por inmersión líquida. Este contenedor GreenMine mina criptomonedas y canaliza la salida de calor hacia un invernadero adyacente. El calor de los mineros se extrae de forma eficiente mediante un aceite no corrosivo, se transmite a través de un intercambiador de calor y se convierte en agua caliente que calienta el invernadero. 

Una característica clave a tener en cuenta es que este tipo de solución es extremadamente escalable. Los contenedores se prefabrican de forma estandarizada y pueden transportarse e instalarse fácilmente junto a invernaderos, edificios comerciales o cualquier otra instalación que requiera calor de bajo grado. 

A medida que las operaciones mineras a escala empresarial se hacen más comunes, los operadores mineros de menor escala están en desventaja competitiva porque no pueden aprovechar las economías de escala. Los contenedores mineros modulares y móviles permiten a los operadores más pequeños competir más eficazmente con los grandes actores al mejorar su viabilidad económica mediante la coubicación con cargas térmicas...

Minería sostenible y producción de alimentos: Una combinación de ingeniería hecha en el cielo

El desarrollo de la capacidad minera en todo el mundo tiene implicaciones más amplias que el aumento de la capacidad de fabricación nacional. Al igual que la minería puede mejorar la economía de las energías renovables y otras infraestructuras energéticas donde actualmente no son viables, como en el caso de las comunidades desconectadas de la red o de los recursos energéticos varados, la minería también puede mejorar la economía de la producción de alimentos.

La reutilización del calor residual para la producción de alimentos puede ofrecer beneficios sociales más amplios: puede ayudar a resolver la inseguridad alimentaria nacional y la falta de fiabilidad. La inseguridad alimentaria es desproporcionadamente peor en las regiones del norte, como Canadá y Alaska, donde la mayoría de las frutas y verduras son importadas, lo que da lugar a un menor valor nutricional y a un mayor deterioro de los alimentos. 

La colaboración de los mineros con los productores de alimentos puede mejorar la economía del suministro de alimentos frescos durante todo el año. Además de las operaciones de invernadero a gran escala destacadas en los dos ejemplos anteriores, la agricultura en contenedores de transporte que utiliza la hidroponía (unatécnica de cultivo que cultiva plantas en una solución de agua y nutrientes sin suelo) se adapta bien a las granjas mineras en contenedores más remotas o distribuidas, ya que estos sistemas son igualmente modulares, móviles y apilables.

Los gobiernos suelen subvencionar el acceso de sus ciudadanos a alimentos nutritivos; sin embargo, hay razones económicas para apostar por métodos más sostenibles y autosuficientes de producción de alimentos en lugar de subvenciones perpetuas. Países con visión de futuro como Suecia están reconociendo las oportunidades de lograr sinergias industriales entre dos industrias muy diferentes.

Francia - Sato de WiseMining

WiseMining es un proyecto en fase inicial de WisElement, una empresa francesa que trabaja en soluciones de construcción para reducir el consumo energético de los edificios. WiseMining ha desarrollado una caldera de agua para Bitcoin en la que las placas de hachís ASIC (que contienen los chips que realizan los cálculos de hachís para el minado) se retiran de su típica "caja de zapatos" de metal y se colocan directamente en un contenedor personalizado debajo de la caldera de agua. Este tipo de configuración tiene numerosas ventajas, que se explican más en la siguiente sección.

La idea de una caldera que utilice ASICs para la producción de calor existe desde hace muchos años y es bastante sencilla en teoría, pero hasta ahora ha resultado difícil de poner en práctica. Añadir hardware de minería y componentes suplementarios a un sistema de caldera aumenta los costes iniciales en comparación con un calentador de agua tradicional, además de añadir potencialmente una complejidad extra a su funcionamiento y mantenimiento. 

Basándonos en el prototipo de WiseMining para Sato, que se muestra en el siguiente vídeo, creemos que existe el potencial para que esta aplicación sea viable. En cualquier caso, para algunos Bitcoiners, la oportunidad de calentar su casa con mineros puede valer los costes adicionales, incluso si los ingresos de la minería no recuperan totalmente la inversión de capital inicial.

Estados Unidos - SPA-256 Hot Tub

Este artículo no estaría completo sin el divertido caso de uso que lo inspiró originalmente: el SPA-256 de Jesse Peltan. 

Jesse dispuso sus ASIC en un baño de aceite, de forma similar a las tablas de hachís del prototipo de WiseMining, los proyectos piloto de MintGreen o el contenedor de GreenMine. El calor absorbido por el fluido se transfiere a un intercambiador de calor líquido-líquido, que puede utilizarse para calentar el spa.

La refrigeración por inmersión ofrece varias ventajas fundamentales:

• Los ASICs funcionan de forma más eficiente que si se refrigeran por aire, ya que no es necesario poner en marcha ventiladores para expulsar el aire caliente.
• El riesgo de sobrecalentamiento es mucho menor, por lo que los ASICs pueden acelerarse con mayor seguridad para aumentar el hashrate.
• La refrigeración por inmersión tiene el potencial de prolongar la vida útil de los chips de silicio hashing, ya que los enfría con mayor eficacia.
• Aunque los ASIC suelen ser muy ruidosos, son prácticamente silenciosos cuando se sumergen.

El fluido refrigerante tiene una densidad térmica mucho mayor (>1000x) que la del aire, lo que significa que puede absorber de forma segura mucho más calor de los ASIC y transferirlo de forma más eficaz a través de un intercambiador de calor. Se trata de una ingeniería muy interesante y probablemente el método más relajado de apilar satélites que hayamos visto nunca. 

La nueva generación de minería ecológica

Los innovadores casos de uso para la reutilización del calor que hemos descrito en este artículo son sólo una de las muchas formas en las que se puede reducir el impacto medioambiental de Bitcoin. Lo que es particularmente emocionante es que estas aplicaciones están en el propio interés económico de los mineros, ya que convierten lo que de otro modo sería un producto de desecho (calor) en algo útil.

A medida que la industria minera siga evolucionando y optimizándose, esperamos que las aplicaciones innovadoras de recuperación de calor, como las mencionadas anteriormente, se conviertan en algo más habitual, y especialmente cuando los amplios márgenes de beneficio de los que disfrutan los mineros durante este mercado alcista se reduzcan inevitablemente y la competencia se haga más feroz.

La tarificación del carbono y las políticas complementarias que promueven la recuperación del calor y las iniciativas de calefacción urbana incentivarán aún más a los mineros a "incursionar" en la tecnología limpia. Muchos países proporcionan una considerable financiación del sector público para equipos de baja emisión de carbono o de eficiencia energética en el sector manufacturero o agrícola. Veo una futura fase de proyectos piloto en el sector minero del Bitcoin que explorará sistemas totalmente integrados en los que el calor y el dióxido de carbono y otras emisiones atmosféricas procedentes de la combustión de combustibles se recuperarán para producir alimentos, productos farmacéuticos o biomasa cultivada para biocombustibles, como se está experimentando actualmente en la industria de generación de energía. Las empresas inteligentes aprovecharán los millones de dólares de financiación gubernamental para optimizar las múltiples fuentes de ingresos.