Як працює майнінг біткоїна на природному газі

Природний газ, супутній бурінню, може давати дохід

Природний газ використовують у виробництві тепла та енергії, можна також перетворити його на електрику. Однак ціна його уловлювання та транспортування на сьогодні вища, ніж ціна, за якою його можна продати.

Продаж газу також передбачає, що компанії повинні мати доступ до газотранспортної інфраструктури. Так чи інакше, до більшості з-посеред майже 10 000 нафтогазових компаній США мережа газопроводів для транспорту природного газу не доходить.

Основні країни, що спалюють газ у факелах

Ці сім країн за останні дев'ять років тримали лідерство зі спалювання газу у факелах.

Разом взяті, вони видобувають 40% від усієї нафти у світі, проте при цьому на їхню частку припадає близько 2/3 (65%) світового обсягу газу, що спалюється у факелах.

За останні 10 років…

Нафтогазова промисловість (НГП) США стала лідером серед країн світу зі спалювання попутного газу одразу після Росії, Ірану та Іраку.

Водночас за останні 10 років відбулася революція у світовій фінансовій системі. Винахід Біткоїна призвів до створення нової галузі, появи якої яку ніхто не очікував.

Тепер Біткойн та майнінг здатні змінити НГП, почавши з повного усунення газових факелів.

Чи шкодить довкіллю спалювання газу у факелах

Навіть вигляд факела природного газу, що горить, дає спостерігачеві чітке уявлення про його вплив на навколишнє середовище. Полум'я, що танцює над трубами наочно показує, наскільки великою є роль викидів, які впливають на глобальне потепління.

Проте внесок спалювання природного газу у глобальне потепління є все ж таки нижчим, ніж від нафти та вугілля. Природний газ, що спалюється на сучасній ефективній електростанції, виділяє на 60% менше CO2, ніж нова вугільна електростанція.

Водночас природний газ, який спалюється сьогодні, згоряє на збиток компаніям НГП та місцевим енергосистемам, які могли б завдяки йому виробляти більше електроенергії.

Проте компанії НГП сьогодні, схоже, не мають вибору – транспортування природного газу або неможливе, або занадто затратне. Тому газу спалюється дедалі більше.

У Пермському басейні (Техас) у факелах щорічно згорає газу на суму близько 750 мільйонів доларів, не приносячи жодної суспільної чи приватної вигоди. На практиці компанії НГП зосереджуються на своїй прибутковості, на потоках доходів, одночасно викидаючи більше CO2 до атмосфери.  

Невраховані викиди від факельного газу – це ще не вся історія

Буріння нафтових свердловин і пов'язаний з цим викид природного газу - і навіть його транспортування трубопроводами за наявності інфраструктури - викликають ще й витік метану. Це один з основних компонентів природного газу, який у 86 разів ефективніше, ніж CO2.

Попри те, що викиди природного газу меншою мірою пов'язані з кризою глобального потепління, такі викиди метану ігнорувати не можна.

Для того, щоб підтримувати нижчий, ніж на вугільних електростанціях, рівень викидів, згідно з одним з недавніх досліджень, емісія метану повинна підтримуватися на рівні нижче 3,2% для електростанцій, що працюють на природному газі, хоч той факт, що спалюваний природний газ виділяє значно менше CO2. Це результат здатності метану утримувати тепло.

Звичайно, сьогодні доступні технології зменшення витоку метану. Проте, це напівзаходи щодо проблеми, яка вимагає більшої уваги.

Спалювання природного газу, як і раніше, залишається єдиним виправданим рішенням для більшості компаній НГП з утилізації газу, який не транспортують, і навіть колосальні інвестиції в інфраструктуру, як і раніше, пов'язані з ризиком витоку метану при транспортуванні цього природного газу.

Протягом багатьох років будівництво нової інфраструктури та вивчення нових технологій зі зниження вмісту метану ставили компанії НГП поміж двох вогнів без будь-якої очікуваної окупності інвестицій.

Але потім на сцену вийшов біткоїн-майнінг

Біткоїн змінив правила гри у бізнес-моделях для всіх галузей, від фінансових послуг до ЗМІ та нерухомості. Тематика НГП останнім часом також приваблює лідерів думок, які працюють у системі Біткоїна, в частині великої потреби в енергії для майнінгу.

Крім інших причин, Біткоїн набув популярності через те, що він практично звів до нуля махінації. Це досягнуто завдяки блокчейн-технології (або публічному реєстру), яка застосовується для перевірки транзакцій та права володіння монетами.

Для того, щоб ці перевірки були безпечними й насамперед безпомилковими, сучасні комп'ютери у всьому світі працюють цілодобово і без вихідних, обробляючи складні рівняння та шифри. Коли монета чи транзакція успішно проходять перевірку (або «добуваються»), відкрита інформація про це розміщується у блокчейні.

У пошуках доступнішого і надійнішого джерела енергії майнери звернули увагу на важкодоступний природний газ родовищ НГП.

Три основних приклади застосування природного газу

У 2019 році в США було перероблено та використано близько 31 трильйона кубічних футів природного газу. Це становило 32% від загального споживання енергії первинних джерел у країні.

Однак споживання газу значно відрізнялося за використанням від сектора до сектора:

• 36% спожитого газу пішло на вироблення електроенергії;

• 33% газу використовувалося у промисловому виробництві;

• 16% газу витрачено у житловому секторі.

Понад третина газу йде на вироблення електроенергії

Після того, як викиди газу переробляються на електроенергію, вона надходить до інших секторів (таких як промисловий та житловий).

У житловому секторі природний газ використовують для опалення будівель та нагрівання води, а також для приготування їжі та сушіння одягу. Приблизно 50% будинків у США використовують природний газ для якогось одного або кількох з-поміж цих застосувань. У 2019 році природний газ служив для отримання приблизно чверті (24%) спожитої енергії у житлових будинках США.

Промисловий сектор використовує природний газ для процесів, що потребують значного нагріву. Він також використовується як сировина для виробництва хімікатів та добрив, а також водню. У 2019 році приблизно 33% енергоспоживання у промисловому секторі було забезпечено шляхом природного газу.

Як відбувається буріння для видобутку природного газу

Природний газ є товаром із великим енергетичним потенціалом, особливо для тих, хто має приватний будинок. Він згоряє чистіше, ніж вугілля, крім того, є технології, що дозволяють знизити будь-які витоки метану до прийнятного рівня.

Обсяг спалювання природного газу у факелах в останнє десятиліття зріс частково через розширення практики фрекінгу. Компанії НГП як скидають газ як побічний продукт буріння нафтових свердловин. На противагу цьому є багато компаній, які займаються видобутком саме газу.

Ось як це відбувається:

1. Як тільки свердловина виходить у родовище природного газу, температуру всередині родовища швидко знижують за допомогою рідкого азоту, щоб перетворити природний газ на його рідкий стан (при -260 градусів за Фаренгейтом).

2. Після цього природний газ у рідкому стані помпами викачують на поверхню, де його зберігають у великих резервуарах.

Видобування сланцевого газу

Що стосується запасів природного газу, які виявляються і вивільняються в процесі видобутку нафти компаніями, проблема полягає в тому, що більшості цих компаній нема куди відправити природний газ після його зберігання.

Попри труднощі, пов'язані з вилученням природного газу, останніми роками його популярність серед інших джерел енергії зросла. Однак без інвестицій в інфраструктуру для транспортування важкодоступного газу навіть ті споживачі, які б дуже цього хотіли, не можуть використовувати природний газ родовищ НГП.

Майнінг біткоїнів з використанням факельного газу виявився швидким та свіжим рішенням цієї тупикової ситуації. Майнери розміщують мобільні центри обробки даних безпосередньо біля родовищ НГП і перетворюють важкодоступний газ на електрику, що йде на видобуток біткоїна.

Для багатьох у нафтогазовій галузі таке рішення прийшло дуже вчасно. 

Конверсія газу в електроенергію

Процес перетворення природного газу на електроенергію є доволі простим:

1. Спочатку газ надходить трубопроводами до пальника.

2. Потім пальник підігріває газ, який переходить у газову фазу, після чого його використовують для нагрівання води до кипіння.

3. Під час кипіння води виділяється пара, яка створює всередині закритої камери високий тиск. Після чого пару під тиском випускають із камери.

4. Високий тиск пари спричиняє обертання турбіни.

5. До валу турбіни приєднаний генератор, який виробляє електроенергію завдяки обертанню турбіни.

Такий самий процес йде в мобільному електрогенераторі, встановленому в центрі обробки даних. Саме тому і з'явилися контейнери для майнінгу біткоїнів (Bitcoin mining containers), з приходом яких для підприємств НГП, які працюють із важкодоступним газом, зміниться все. 

Яким чином природний газ може допомогти фрекінговим компаніям

Фрекінгові компанії, які десятиліттями розв’язували проблеми з природним газом, тепер можуть перетворити його на надійне джерело доходу, а також усунути давні експлуатаційні проблеми з дотриманням усіх екологічних вимог.

Гідравлічний розрив пласта, або «фрекінг», є процесом глибокого буріння на нафту, після чого водна суміш під високим тиском закачується в породу для вивільнення з неї природного газу. Ця суміш містить воду, пісок і реагенти, які впорскуються в породу, після чого газ може виходити через отвір, що регулюється.

Фрекінг зробив революцію в НГП, дозволивши вести буріння із підвищеною ефективністю. Втім є деякі побоювання, пов'язані з новою технологією. Наприклад, природний газ може отруїти підґрунтові води та води наземних водойм, що становить загрозу для живої природи в даній місцевості.

Фрекінг також дозволяє швидше вивільняти більшу кількість природного газу, а це означає, що компанії НГП, які й так спалювали розвіданий газ, тепер отримають ще більше газу, який необхідно спалити та зазнати збитків.

Однак фрекінг та надлишок природного газу також можуть вести до більш вигідного партнерства з біткоїн-майнерами. У випадку з компанією Wesco Operating, яка встановила систему запобігання факельному спалюванню EZ Smartgrid, факельне спалювання скоротилося з 240 000 кубічних футів на день до 0.

При цьому позитивний вплив на навколишнє середовище поєднувався з поворотом на 180 градусів з точки зору перетворення відходів природного газу на надійне нове джерело доходу. Це не тільки вигідно НГП, а й корисно для довкілля.

Використання важкодоступного газу родовищ НГП усюди вважалося нераціональним. У цій ситуації майнери біткоїна запропонували безпрограшне рішення.

Компанії НГП не хочуть скидати природний газ в атмосферу або спалювати його у факелах. Натомість НГП хотіли б продавати цей товар на ринку так само як вони продають свою нафту.

Отже, новим рішенням, рішенням майбутнього, стало поєднання біткоїн (BTC) - газ. 

Біткоїн – газ – це газ, який утилізується на місці видобування в самому підприємстві НГП і забезпечує енергетичні потреби майнінгового модуля.

Після більш ніж півтора століття марного витрачання природного газу (шляхом викиду в атмосферу та спалювання у факелах) нарешті з'явилася технологія, яка не тільки безпечно утилізує природний газ на об'єктах НГП, але й сприяє просуванню галузі у майбутнє завдяки технології, яка обіцяє рости у глобальному масштабі.

Співвідношення витрат і вигід розумного майнера побачити неважко. Вартість факельної труби становить 62 500 доларів на рік з урахуванням її проєктування, встановлення та накладних витрат. Контейнер для майнінгу коштує в рази дешевше, а потім приносить миттєвий та надійний дохід від прямого продажу природного газу майнеру на місці.

Біткоїн-майнери можуть використовувати свої хеш-потужності в будь-якій точці світу, де вони мають доступ до джерела енергії. Вартість біткоїнів, які вони «добувають», буде однією і тією ж, незалежно від того, де знаходяться майнери.

Якщо обладнання встановлено на родовищі НГП, це означає, що вони можуть отримати доступ до більш економічного джерела електроенергії. Таке рішення варте кожного вкладеного цента.

Усі центри обробки даних також повністю масштабуються. Їх можна використовувати для будь-якого обсягу побічного або факельного газу. Вони мають повністю модульну конструкцію.

Біткоїн-газ забезпечує компаніям НГП ліквідність при мінімальних бар'єрах входу на ринок.

Це гостьова публікація Сергія Герасимовича, CEO та співзасновника EZ Blockchain. Висловлені погляди є його власними і не обов’язково збігаються з точкою зору BTC, Inc. або Bitcoin Magazine.