Mit von Menschen erzeugten Abfällen Bitcoin minen: Die orangefarbene Zukunft der Abwasserbehandlung

Die Aufbereitung von Menschen erzeugten Abfällen zu Biogas könnte ein effektives Mittel zum Mining von Bitcoin sein, von dem vor allem kleine Städte in Entwicklungsländern profitieren würden. Autor: Ricardo Carmona

Mit von Menschen erzeugten Abfällen Bitcoin minen: Die orangefarbene Zukunft der Abwasserbehandlung

Erschienen im Bitcoin Magazine | Veröffenlichung 03.03.2022 |
Autor: Ricardo Carmona
Übersetzt von: BitBoxer

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Die chemische Zusammensetzung unserer Fäkalien ermöglicht es, die enthaltene Energie, die durch spezielle Abwasserbehandlungsverfahren gewonnen werden kann, zu nutzen. Beim Bitcoin-Mining wird nach der günstigsten verfügbaren Energie gesucht, die häufig verschwendet wird, ohne dass jemand sie nutzt.

Kläranlage in Serang, Indonesien (Quelle).

Es ist in der Regel ein komplexer technischer und energetischer Aufwand, das Potenzial von Kernkraft, Kohlekraftwerken und erneuerbaren Energiequellen zum Beispiel aus Sonne und Wind freizusetzen. Stellen Sie sich nun einen einfachen Prozess vor, der damit beginnt, dass wir uns einfach auf die Toilette setzen.

Nachdem wir gesessen und gespült haben (mit minimalem Energieaufwand), wird die stark verdünnte Flüssigkeit (mit unseren Exkremente darin) von einem komplizierten Abwassersystem aufgefangen, das seinen Weg in eine Kläranlage findet. Dort werden die großen Mengen an Flüssigkeit in einen konzentrierteren Schlamm und geklärtes Wasser getrennt. Dies geschieht in der Regel in zwei Stufen, der Klärung und der Nachfiltration.

Die Aufschlämmung ist der wertvollste Teil. Dieser Schlamm wird häufig in einer sogenannten Biovergärungsanlage geleitet, um den Prozess der anaeroben Vergärung einzuleiten: Ein Prozess, bei dem Bakterien in Abwesenheit von Sauerstoff und Licht gedeihen, um die organischen Stoffe zu verzehren und Biogas zu erzeugen. Dieses Gas besteht im Durchschnitt zu 40 bis 50 % aus Methan und zu 30 bis 40 % aus CO₂, was es zu einer hervorragenden Option für weitere Verwendungen macht. Außerdem handelt es sich um 100 % erneuerbare Energie: Menschliche Abfälle könnten als „die andere erneuerbare Energiequelle“ betrachtet werden.

Vollständiger Kläranlagenprozess, über IWAMA (Quelle).

Biovergärungsanlagen stabilisieren die Klärschlämme und deaktivieren gleichzeitig effizient und weitgehend lebensfähige Krankheitserreger, einschließlich Parasiten und Viren, was den Einsatz einer Biovergärungsanlage zu einem gesünderen Mittel für den Umgang mit menschlichen Abfällen macht. Und das alles bei gleichzeitiger Gewinnung des Energiegehalts im Prozess.

Wie negative Emissionen eine positive Wirtschaft erzeugen

Biogas gilt als eine der besten Formen erneuerbarer Energie für das Energienetz. Es erfordert keine Bohrungen, keinen Bergbau und keinen Bau zusätzlicher Infrastruktur für Solarenergie, Windturbinen, Staudämme oder Kernkraftwerke. Gleichzeitig ist es einer der wenigen kohlenstoffnegativen Brennstoffe, da die Methanemissionen aus der Gülle sonst in die Umwelt entweichen würden, aber stattdessen aufgefangen und zu Biogas verarbeitet werden. Einmal in Biogas umgewandelt, kann der Brennstoff auf vielfältige Weise genutzt werden:

  • Abgefackelt oder entlüftet, was am günstigsten ist, wobei jedoch zwei schädliche Gase, CO₂ und Methan, freigesetzt werden.
  • Aufbereitung zu Pipeline-Qualität (95 % Methan) und Einspeisung in das Erdgaspipelinenetz. Dies kann kostspielig und bürokratisch aufwändig sein.
  • Verwendung zum Heizen. Dies erfordert die Nähe zur Sammlung des Biogases.
  • Verwendung zum Kochen. Auch hier ist eine räumliche Nähe zur Sammlung des Biogases erforderlich.
  • Verwendung zur Stromerzeugung mit einem Motor oder einer Turbine. Dieser kann auf dem Gelände der Kläranlage genutzt oder zur Nutzung im Stromnetz verkauft werden.

Es ist wichtig zu verstehen, dass selbst bei einer kostenlosen Energiequelle wirtschaftliche und andere Anreize geschaffen werden müssen, um andere Menschen mit ins Boot zu holen.

Außerdem habe ich nach meiner technischen und wirtschaftlichen Analyse festgestellt, dass nur eine Handvoll Projekte durch die künstlichen Anreize, die durch Kohlenstoff- und Steuergutschriften geschaffen werden, realisierbar sind. Die einzigen Projekte, die es wert sind, in Betracht gezogen zu werden, sind diejenigen mit einem hohen Biogasertrag.

Methanfackel in der Kläranlage von Longmont in Colorado, via Times-Call (Quelle).

Das Bitcoin-Mining ist perfekt auf die Produktion, Speicherung und wirtschaftlichen Anreize der Nutzung von Abwasser zur Erzeugung von Biogas abgestimmt. Aufgrund der effizienten Energienutzung beim Bitcoin-Mining mit Biogas können die menschlichen Abfälle im Wesentlichen von Ihrer Toilette zu einer Bitcoin-Adresse fließen und den Wert auf extrem effiziente Weise speichern.

Das bedeutet nicht, dass das Mining aus Abwasser billiger ist als alle anderen Arten der Stromerzeugung oder dass die großen Unternehmen, die für das Mining von Bitcoin gegründet wurden, sich die Kläranlagen ansehen müssen. Nach Untersuchungen des Argonne National Laboratory in Illinois wird geschätzt, dass die Energieerzeugung in einer Kläranlage zwischen 0,013 US-Dollar pro Kilowattstunde (kWh) und 0,10 US-Dollar/kWh (CPI-bereinigt) kosten könnte. Für die etablierten Unternehmen, die mit der Förderung von Biogas beginnen, wäre dies kein effizienter Weg, um ihre Hashrate zu erhöhen. Die Umstellung wird in umgekehrter Richtung erfolgen.

Die Betreiber von Kläranlagen sind diejenigen, die von der Nutzung von Biogas zum Bitcoin-Mining profitieren werden. Die meisten von ihnen sitzen auf nicht genutzter Energie, die in Bitcoin umgewandelt werden kann. Für diese Kläranlagen könnte ein Anreiz geschaffen werden, ein nicht genutzte Energiequelle zu verwenden, um entweder selbst Strom zu erzeugen oder ihn an das Netz zu verkaufen.

Wie viel Energie können wir aus Exkrementen gewinnen?

Im Durchschnitt können wir etwa 26 kW pro 3,79 Millionen Liter pro Tag (MLT) (million gallons per day, MGD) aus Kläranlagen erzeugen. Die Stromerzeugung aus Gülle ist in den USA jedoch nicht üblich. Im Jahr 2011 produzierten 10 % (1.484 Anlagen) Biogas. Von diesen 10 % nutzten nur 10 % (ca. 150 Anlagen) das Biogas zur Strom- oder Wärmeerzeugung, wie aus einer Untersuchung des Argonne National Laboratory hervorgeht.

Diese Untersuchung des Argonne National Laboratory ergab außerdem, dass im Jahr 2014 14.780 Kläranlagen durchschnittlich 122.426 MLT (32.345 MGD) verarbeiteten. Daraus ergibt sich ein Energiepotenzial von 840 Megawatt (MW), was in etwa einer Anlage mit 8,2513 MLT (2,18 MGD) entspricht.

Wie viel Energie können wir also mit menschlichen Abfällen erzeugen, um die Skalierbarkeit für das Bitcoin-Mining zu bestimmen? Nach Angaben des Argonne National Laboratory verarbeitet jede Kläranlage etwa 378,5 Liter (100 Gallonen) pro Tag und Person. Nach meinen Berechnungen, die auf diesen Durchschnittswerten beruhen, bräuchten wir 384 Menschen, die Fäkalien erzeugen, um 1 kW Strom zu erzeugen. Wie viel brauchen wir also, um einen Antminer S9 oder Antminer S19 zu betreiben? Das schmutzige kleine Geheimnis sind die Abfälle von 530 bzw. 1.171 Menschen.

Bitcoin Lake: Ein guter Ort für den Anfang

Panajachel im westlichen Hochland von Guatemala ist zum Mittelpunkt der Bemühungen um den Bitcoin Lake geworden. Die Bevölkerung dieser lebendigen Gemeinde zählt etwa 16.000 Menschen. Das Projekt Bitcoin Lake zielt darauf ab, eine Bitcoin-Kreislaufwirtschaft nach dem Vorbild von Bitcoin Beach in El Zonte, El Salvador, zu schaffen, mit einem wichtigen Unterschied: Das Bitcoin Lake-Projekt startet ohne eine Bitcoin-Ausstattung. Aus diesem Grund muss es eine Möglichkeit geben, neue Bitcoin in die Gemeinschaft zu injizieren. Entscheidend für dieses Vorhaben ist die Einführung des Bitcoin-Minings mit erneuerbarer Energie, die dazu beitragen kann, wirtschaftliche Anreize mit der Reinigung des nationalen Schatzes Lago Atitlán in Einklang zu bringen.

Panajachel verfügt über eine voll funktionsfähige Kläranlage namens Los Cebollales, die für eine Kapazität von 3,028 MLT (0,8 MGD) ausgelegt ist, aber nach Angaben des Betreibers mit einer Überkapazität von etwa 3,785 MLT (1,0 MGD) arbeitet. Bei einem kürzlichen Besuch im Jahr 2022 bestätigte der Projektträger von Bitcoin Lake, Dr. Patrick Melder, dass die Anlage derzeit Biogas produziert, das in die Umwelt abgeleitet wird. In der Vergangenheit gab es Überlegungen, das Gas abzufackeln und Strom für die Anlage zu erzeugen, aber die wirtschaftlichen Anreize waren nicht groß genug, um in diese Richtung zu gehen.

Regierungsinspektion in der Kläranlage Los Cebollales in Panajachel, Guatemala (Quelle).

In Los Cebollales ist genug Energie vorhanden, um einen Generator mit einer Leistung von 25 bis 30 kW zu betreiben. Das wäre genug Energie, um sieben oder acht Antminer S19j Pros zu betreiben. Bei den derzeitigen Preisen und Schwierigkeit im Bitcoin Netznetzwerk würde dies etwa 5.ooo US-Dollar pro Monat einbringen.

Zusammenfassung

Bitcoin-Mining aus kommunalem Abwasser ist unvermeidlich, weil das Bitcoin-Netzwerk der wettbewerbsfähigste Bieter für Energie in der weltweiten Energieauktion ist. Wie ein Aasfresser wird das Netzwerk nach allen verfügbaren Energiequellen zu den niedrigsten Kosten suchen.

Ein solch relevantes Projekt in einer kleinen Stadt wie Panajachel könnte einen großen Funken auslösen, der das Bewusstsein der Stadt für die Bedeutung von Bitcoin schärft, insbesondere dafür, wie Bitcoin-Mining finanzielle Ressourcen generieren kann.

Wenn die Einwohner und die indigenen Gemeinschaften erfahren, dass sie mit ihren Abfällen bares Geld verdienen können, wird dies der Beginn einer weltweiten „Pay-for-Poop-Bonanza“ sein. Dies könnte dazu beitragen, das endemische Problem der Wasserverschmutzung in so vielen Gemeinden auf der ganzen Welt zu lösen, indem Anreize für eine ordnungsgemäße Abwasserbehandlung geschaffen werden, für die man in Bitcoin belohnt wird. Es könnte auch die Möglichkeit bestehen, eine Art von kommunalen Gülle-Anleihen für den Zweck des Bitcoin-Minings zu schaffen.

Für Lago Atitlán könnte das Bitcoin-Mining endlich die verschiedenen Anreize schaffen, die notwendig sind, um Bitcoin in diese kleine Stadt zu bringen. All dies kann sicherlich mit einer sehr bescheidenen Unterstützung der Bitcoin-Mining-Community in Gang gebracht werden.

Lassen Sie uns dem Bitcoin-Mining zum Erfolg verhelfen, für Lago Atitlán und die ganze Welt.


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Wenn meine Übersetzung wertvoll für Dich war, würde ich mich über ein paar Satoshis an bitboxer75@getalby.com freuen. Vielen Dank!