No estado da Pensilvânia, nos EUA, um experimento único de mineração de Bitcoin entrou em operação nesta semana. Conhecida como Nautilus, trata-se da mineradora movida a energia nuclear da empresa Terawulf.
A Terawulf disse que, quando a Nautilus estiver em plena capacidade no final do primeiro trimestre deste ano, a instalação de 15 mil plataformas de mineração terá uma taxa de hash de 1. 6 exahashes por segundo (EH/s). Isso equivale a 1,6 quintilhões de hashes a cada segundo, ou cerca de 0,54% do poder computacional total de toda a rede de mineração de Bitcoin hoje, que atualmente está sendo executada em 294,09 EH/s.
Mais importante, porém, nenhuma dessas novas capacidades de mineração será alimentada por combustíveis fósseis, o que vai bater diretamente contra as críticas dos últimos anos em relação à principal criptomoeda.
O Bitcoin usa um algoritmo de mineração proof-of-work (PoW) para validar transações e proteger a rede. Mineradores ou computadores otimizados para verificar transações e serem recompensados em Bitcoin atualmente consomem cerca de 117 terawatts-hora por ano — o equivalente a um pequeno país.
Este número também não tem mostrado uma desaceleração, à medida que os mineradores continuam implantando máquinas atualizadas e até fazendas totalmente novas. A quantidade de poder de computação global usada para minerar Bitcoin, entendida como taxa de hash, tem aumentado constantemente desde 2016.
E não são apenas os mineradores que estão de olho neste gráfico. Com aproximadamente 62% do mix energético atual alimentando todas essas máquinas provenientes de combustíveis fósseis, os reguladores também estão avaliando esse cenário.
No ano passado, Nova York assinou uma moratória de dois anos proibindo qualquer nova mineradora de Bitcoin movida a combustível fóssil de se estabelecer dentro das fronteiras do estado. Uma proposta semelhante visando a mineração de prova de trabalho (PoW) também foi apresentada aos legisladores europeus, que a rejeitaram.
O Decrypt perguntou ao cofundador, CTO e COO da Terawulf, Nazar Khan, se ele tinha alguma preocupação com uma repressão regulatória à mineração baseada em PoW. Sua resposta foi que ele espera que “eles recebam contribuições de pessoas como nós.”
Terawulf quer a mineração verde de Bitcoin
Fundada em 2021 por Nazar Khan e Paul Prager, que foram altos executivos da Beowulf, uma empresa de infraestrutura de energia que a Prager lançou em 1990, a Terawulf se apresentou como uma “empresa líder de mineração sustentável de Bitcoin.”
Quando ele começou a aprender mais sobre criptoativos em 2017, Khan já havia passado mais de vinte anos desenvolvendo e operando instalações de geração de energia nos EUA e no exterior.
“Uma vez que comecei a entender como a mineração de Bitcoin funcionava, ficou claro para mim que a mineração eficiente e econômica da criptomoeda dependia fortemente da infraestrutura e do custo da energia”, diz Khan sobre seus primeiros dias de trabalho em rede com mineradores.
“Escolha o nome de um minerador de Bitcoin e provavelmente já conversei com eles em algum momento, tentando encontrar uma maneira de trabalharmos juntos”, ele disse ao Decrypt. “Eu disse:’ Ei, eu entendo de energia elétrica, deixe-me encontrar alguém que conheça sobre mineração de Bitcoin. Ficou muito claro para mim que o nível de sofisticação no setor de energia, da aquisição de energia e do desenvolvimento de infraestrutura era muito baixo.”
Um ano antes de fundar a Terawulf, a equipa de Khan tinha também concluído a construção de uma instalação de grande escala para a Marathon, uma das maiores empresas de mineração do mundo.
Após essa colaboração, a Terawulf recebeu uma intimação da empresa de energia Talen, cuja subsidiária, a Cumulus Data, construiu um data center adjacente à usina nuclear Susquehanna de 2,5 gigawatts para hospedar operações de mineração de Bitcoin.
Assim nasceu a Nautilus
Adicione as estatísticas da Nautilus à capacidade projetada de 3,8 EH/s da energia hidroelétrica da Terawulf, advinda das instalações da Lake Marina, no lado oeste do Estado de Nova York, e fica claro que a companhia terá uma das maiores operações de mineração de Bitcoin do mundo, alimentada quase que exclusivamente por energia renovável.
Mas isso vai além de mineradoras cripto que exploram energia limpa abundante.
Khan disse que a longa experiência da equipe Terawulf em infraestruturas energéticas também pode não só ajudar a tornar operações como o Nautilus e a Lake Marina em consumidores fiáveis do excesso de eletricidade renovável da Talen, mas também ativos responsivos para os operadores locais da rede elétrica.
O termo “ativo” refere-se amplamente a fazendas de mineração que são úteis para ter em uma rede, e ativos intangíveis para os fornecedores de energia, oferecendo um elevado valor de vida útil do cliente (CLV) — essencialmente o valor derivado de ter clientes regulares e fiáveis — graças às suas localizações estratégicas que podem manter os preços da energia baixos.
Questão de localização
Em 2016, a empresa-matriz da Beowulf, a Riesling Power, comprou uma estação de energia movida a carvão e desativada em Somerset, no lado oeste do Estado de Nova York. O Acordo de Paris tinha sido assinado na cidade de Nova York no ano anterior, levando a uma redução de 76% em planos para novas centrais a carvão em todo o mundo. A equipe sabia que estava essencialmente comprando uma fábrica para reformá-la.
A central foi integrada na rede estatal através de uma rede de linhas de transmissão — aqueles cabos grossos que você vê pendurados em imponentes torres ao longo das autoestradas globais. Quando estava operacional, as linhas de transmissão foram manipuladas para mover 700 megawatts de energia para fora da usina e para a rede.
Devido à experiência profissional de Khan em infraestrutura de energia, porém, ele sabia que a Terawulf poderia bitcoinfacilmente mover 700 megawatts de energia para o local a fim de alimentar uma frota de mineradores de Bitcoin.
Khan então começou a fornecer energia para o local e descobriu que a zona local (zona A) da rede — que é controlada por uma empresa sem fins lucrativos chamada New York System Independent System Operator (NYISO) — produz “cerca de quatro a cinco gigawatts” de energia proveniente principalmente de fontes renováveis, nomeadamente energia hidroelétrica.
Em março de 2022, a primeira mina de Bitcoin da Terawulf estava em atividade: Lake Marina.
Desses cinco gigawatts, a demanda local absorve apenas “um ou um giga e meio”, deixando um excesso de geração de mais de três gigawatts a ser conduzido por linhas de transmissão em todo o estado, principalmente para alimentar as demandas de energia da Big Apple, conhecida pela indústria de energia como o “bolsão de carga da cidade de Nova York.”
Conhecer as necessidades energéticas locais é fundamental para o posicionamento estratégico das centrais mineradoras. Se você posicionar cargas elétricas massivas em áreas de alta demanda, você não apenas terá preços altos, mas também pode fazer com que eles aumentem ainda mais.
“A mineração de Bitcoin é uma das demandas de carga de energia mais eficientes e econômicas”, explicou Khan. “Estamos alocando nossas cargas em locais onde há alta oferta de eletricidade e pouca demanda, para que possamos ser um ‘sumidouro’ para absorver energia a preços atraentes, ao mesmo tempo em que fornecemos uma maneira de vender eletricidade em locais onde normalmente não há muitos compradores.”
A localização é tudo, mas é ainda mais importante para as fontes de energia renováveis. Reatores nucleares e usinas hidrelétricas não param de gerar energia, e essas instalações às vezes funcionam por anos sem parar.
E assim como não ter energia suficiente pode causar apagões contínuos, como o que foi visto no Texas no ano passado, ter muita energia pode ser igualmente perigoso para uma rede.
Aqui, reside outra vantagem potencial de equipamentos de mineração bem alocados. Eles podem desligar as máquinas quase instantaneamente durante a alta demanda ou retirar o excesso de energia de uma rede quando há uma alta oferta.
Operadores da Rede perdem a cabeça
A rede é projetada para atender à demanda de pico mais uma margem, mas só atinge a demanda de pico por 50-100 horas por ano, diz Khan.
Isso geralmente não é algo com que se preocupar para uma fazenda de mineração absorvendo energia limpa abundante em uma área de baixa demanda, mas se a rede ficar muito aquecida, as mineradoras da Terawulf — e as mineradoras de Bitcoin em geral — podem diminuir suas demandas em segundos.
Isso se deve a uma ferramenta à disposição dos operadores da rede chamada Automatic Generation Control (ACG). A ACG ajusta a produção de geradores em diferentes centrais elétricas em uma determinada área da rede para manter um equilíbrio entre a produção em uma determinada área (a energia produzida) e a carga elétrica (a energia consumida).
Se um operador de rede precisa adicionar 15 ou 25 megawatts a uma área onde a carga é escassa, Khan explica, eles enviam um sinal para uma usina de energia em uma área com excesso de geração para pedir o envio dessa carga extra. Em outras palavras, quando os operadores precisam adicionar energia gerada a uma área, eles precisam derrubar em outra estação.
Normalmente, a ACG tem um tempo de resposta de 15 minutos, então, a partir do momento em que os operadores da rede enviam o sinal para a central até o momento em que a central atinge o seu nível satisfatório, 15 minutos se passaram. Para a mineração de Bitcoin, o tempo de resposta é mais parecido com 15 segundos.
“Os operadores de Rede ficam loucos quando pensam sobre isso”, disse Khan. “Temos uma carga que responde em 10, 20, 50, 100 megawatts em menos de um minuto, e você pode recuperá-la com a mesma rapidez. Esse tipo de capacidade de resposta é inédito, e quando os operadores entendem o quão responsivos podemos ser, eles ficam fascinados com isso.”
Este tempo de resposta rápido deve-se ao fato de um típico circuito integrado específico de aplicação (ASIC) ou máquina de mineração de alto nível poder ser desligada em menos de um minuto, tornando mesmo uma frota delas mais responsiva do que um gerador nuclear.
O sinal para desligar também pode ser programado um dia antes ou em tempo real, sem diferença na capacidade de resposta da carga elétrica. Este não é o caso da maioria das cargas de escala industrial.
Visto desta forma, mineradoras como a Terawulf emergem menos como pioneiros da mineração sustentável de criptomoedas e mais como outra ferramenta que os operadores da rede podem recorrer para manter um delicado equilíbrio entre oferta e demanda.
As mineradoras podem mudar suas necessidades rapidamente, absorvendo o excesso de energia quando há um excesso de energia ou desligando suas máquinas no caso de maiores demandas em outros lugares.
*Traduzido por Gustavo Martins com autorização do Decrypt.
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