Xu hướng: Tiền mã hóa và khủng hoảng khí hậu

Sinh trưởng tại vùng nông thôn phía tây Pennsylvania vào đầu thập niên 1970, Bill Spence chạy đùa trên đống chất thải từ than, chẳng màng đến lượng kim loại nặng độc hại dưới chân. Thập niên 1990, sau thời gian làm kỹ sư dầu mỏ, ông trở về nhà và thấy những đống rác – gob (viết tắt của garbage of bituminous – rác than mỡ) – vẫn loang lổ khắp nơi.

Những chiếc hố không mái che này gây lo ngại khi thẩm thấu lượng lớn chất gây ung thư vào mạch nước ngầm mỗi ngày – hoặc tệ hơn nữa là bốc cháy và gây ô nhiễm không khí. (38 trong số 772 đống “gob” ở Pennsylvania vẫn cháy âm ỉ.)

Từ đó, Spence, nay đã 63 tuổi, bắt đầu thu dọn đống chất thải, cải tạo đất – và kiếm tiền từ hoạt động này. Năm 2017, ông mua quyền kiểm soát nhà máy điện Scrubgrass Generating tại quận Venango, phía bắc Pittsburgh, với thiết kế đặc biệt để đốt cháy “gob”. Nhưng “gob” không phải là loại nhiên liệu tốt, và nhà máy hầu như không thể duy trì hoạt động. Cuối năm đó, sau khi nhận chẩn đoán suy tuyến tụy và ung thư thận (ông đoán có thể có liên quan đến việc tiếp xúc với “gob” từ khi còn nhỏ), ông rút lui khỏi hoạt động kinh doanh. Trong tâm trạng chán chường, ông nghiên cứu về tiền mã hóa và nhanh chóng có phát kiến tuyệt vời: vực dậy Scrubgrass bằng cách biến “gob” thành bitcoin.

Trải qua phẫu thuật và không còn phải sống nhờ ống truyền thức ăn, Spence trở lại với công việc biến đổi mảnh vụn của ngành công nghiệp nặng thế kỷ 20 thành vàng kỹ thuật số của thế kỷ 21. Khoảng 80% trong tổng sản lượng 85 ngàn kilowatt điện của Scrubgrass đang được cung cấp cho dàn máy đào mạnh, tiêu thụ nhiều năng lượng để xác thực giao dịch bitcoin, cạnh tranh với những máy đào khác trên thế giới trong việc giải những bài toán phức tạp và nhận thưởng bitcoin mới – quá trình được gọi là đào tiền mã hóa.

Tùy thuộc vào giá bitcoin (gần đây dao động ở mức 35 ngàn đô la Mỹ), Scrubgrass ước tính thu được khoảng 20 xu / kWh từ hoạt động này, so với chỉ ba xu nếu hòa vào lưới điện. Ngoài ra, nhờ xử lý “gob” an toàn, nhà máy còn nhận được tín dụng thuế của bang Pennsylvania dành cho năng lượng tái tạo – hiện khoảng hai xu/kWh, tương đương khoản tín dụng dành cho thủy điện.

Spence nằm trong nhóm thợ đào bitcoin mới nổi của Hoa Kỳ, những người đang biến một trong những trở ngại lớn nhất của tiền mã hóa – tiêu thụ năng lượng vô độ – thành tài sản. Dù đang loại bỏ những chất thải từ hoạt động khai thác nhiên liệu như “gob”, giúp cân bằng lưới điện ở Texas hay khai thác nhiệt lượng từ mỏ dầu khí, nhóm doanh nhân cung cấp năng lượng cho tiền mã hóa này đều hưởng lợi nhờ “xanh hóa” hoạt động khai thác tiền mã hóa.

Trong bối cảnh nhiều quốc gia như Trung Quốc, Indonesia và Iran siết chặt hoặc cấm hoàn toàn hoạt động khai thác bitcoin, những nhà sản xuất tại Hoa Kỳ đang có cơ hội không thể tốt hơn. Từ mức chỉ chiếm 4% thị phần hai năm trước, Hoa Kỳ đã phát triển thành quốc gia đào tiền mã hóa lớn thứ hai thế giới, chiếm 17% tổng số bitcoin mới, theo trung tâm Alternative Finance của ĐH Cambridge.

Nếu đánh giá dựa trên những lợi ích chính của bitcoin, rõ ràng đồng tiền này là thảm họa môi trường. Tùy thuộc giá bitcoin (giá cao hơn sẽ thu hút nhiều thợ đào hơn), mạng lưới đào tiền mã hóa toàn cầu này tiêu thụ từ 8-15 gigawatt điện, theo Alternative Finance. Thành phố New York chỉ tiêu thụ trên sáu gigawatt, toàn nước Bỉ là 10 gigawatt.

Lượng carbon thải vào khí quyển do đào bitcoin hoàn toàn phụ thuộc vào nguồn năng lượng sử dụng. Ô nhiễm cũng đáng kể. Để mở khóa một bitcoin, máy đào tiêu thụ khoảng 150 ngàn kWh điện, đủ cung cấp năng lượng cho 170 ngôi nhà trung bình tại Hoa Kỳ trong một tháng.

Vấn nạn tiêu thụ năng lượng lớn không phải lỗi của bitcoin mà là một đặc tính của đồng tiền này. Tất nhiên, một phần điện năng được sử dụng để xác thực giao dịch, nhưng dường như phần lớn lại bị lãng phí khi giải quyết những bài toán vô ích. “Bằng chứng công việc” (PoW – proof of work) chỉ đơn giản là tạo ra khan hiếm giả tạo, và chính điều này sẽ gây khó khăn cho bất kỳ tổ chức nào muốn lũng đoạn hoặc thao túng thị trường.

Trong bình luận trên mạng năm 2010, Satoshi Nakamoto, người được xem là cha đẻ của bitcoin, không hề hối tiếc: “Cũng giống như vàng và đào vàng mà thôi. Chi phí cận biên của hoạt động đào vàng có xu hướng tiệm cận giá vàng. Đào vàng là lãng phí, nhưng sự lãng phí đó ít hơn nhiều so với lợi ích khi dùng vàng làm phương tiện trao đổi. Tôi nghĩ bitcoin cũng vậy. Lợi ích khi có thể thực hiện giao dịch bằng bitcoin sẽ lớn hơn nhiều so với chi phí sử dụng điện.”

Tất nhiên, hệ thống có thể được thiết kế theo cách khác. Có những loại tiền mã hóa nổi tiếng, bao gồm ethereum, cardano, stellar, XRP của Ripple và algorand, sử dụng ít năng lượng hơn rất nhiều so với bitcoin hoặc đang được sửa đổi để đáp ứng yêu cầu này. Ví dụ, trong năm tới, ethereum sẽ chuyển đổi từ “bằng chứng công việc” sang hệ thống được gọi là “bằng chứng cổ phần” (PoS – proof of stake), giúp cắt giảm 99,95% điện năng tiêu thụ. Thậm chí còn có một loại tiền tệ mới, candela, có giao thức yêu cầu phải đào bằng năng lượng mặt trời.

Nhưng bitcoin sẽ vẫn vậy. Lợi thế đi đầu giúp bitcoin gần đây đạt mức vốn hóa thị trường 700 tỉ đô la Mỹ, nhiều hơn tổng của năm loại tiền mã hóa có giá trị xếp sau đồng tiền này. (Ether, phổ biến thứ hai, có giá trị vốn hóa thị trường 250 tỉ đô la Mỹ.) Và việc đào bitcoin không thể tiêu tốn ít năng lượng hơn.

Thuật toán của bitcoin buộc các thợ đào phải cạnh tranh để mở khóa từng đồng tiền mới, và cuộc cạnh tranh đó sẽ tiếp tục cho đến khi đào được bitcoin cuối cùng, khoảng năm 2140. Đăng ký một giao dịch trên chuỗi khối bitcoin tốn năng lượng gấp một triệu lần so với xử lý một giao dịch trên mạng ngân hàng của Visa. (Những người ủng hộ nói rằng mạng lưới giao dịch Lightning mới được thiết kế để hoạt động trên một bitcoin có thể sẽ hiệu quả hơn cả Visa.)

Ted Rogers, phó chủ tịch Greenidge Generation Holdings, công ty vận hành nhà máy điện và mỏ đào bitcoin bên hồ Seneca, ngoại ô New York, nhận xét: “Nếu bạn nghĩ đó là tiền giả, thì năng lượng tiêu thụ mức nào cũng vẫn là quá nhiều… Nhưng bitcoin sẽ không biến mất, và sẽ trở thành đồng tiền dự trữ toàn cầu, trung tâm của thế giới tài chính trong tương lai.”

Để xem bitcoin có thể “xanh” như thế nào, chỉ cần nhìn vào Texas, bang có lưới điện độc lập gặp sự cố nghiêm trọng trong đợt rét khắc nghiệt mùa đông năm ngoái. Hàng chục nhà máy điện bị ngắt khỏi lưới điện, gây thiệt hại hàng tỉ đô la Mỹ, và một số khách hàng bán lẻ nhận được hóa đơn hằng tháng lên tới 17 ngàn đô la Mỹ. Tuy ban quản lý của hội đồng Điện Texas (Electric Reliability Council of Texas – ERCOT) đã từ chức, nhưng các chính trị gia vẫn không có hành động đáng kể nào nhằm cải tổ hệ thống, ngoài việc buộc nhà máy điện phải chuẩn bị tốt hơn trong mùa đông.

May mắn thay, dường như thị trường tự do sẽ ra tay ứng cứu, với 16 gigawatt từ nhiều dự án năng lượng mặt trời và gió được khởi công xây dựng trong năm tới ở phía tây Texas. Trong điều kiện bình thường, lượng điện này sẽ nhiều hơn mức cần thiết để giải quyết nhu cầu của bang Texas, đồng thời đảm bảo đủ năng lượng cho hiện tượng thời tiết cực đoan như bão băng và sóng nhiệt mùa hè.

Những mỏ đào bitcoin hoạt động như tác nhân giúp điều tiết nguồn năng lượng thân thiện môi trường mới này. Họ mua năng lượng thừa khi không cần thiết, và đóng mỏ đào khi nhu cầu tăng cao, giải phóng năng lượng trở lại lưới điện.

Jesse Peltan, 24 tuổi, CTO của Autonomous, công ty có trụ sở tại Dallas (và có mặt trong danh sách 30 Under 30 năm 2021 của Forbes) – dự đoán: “Tây Texas sẽ thống trị; tất cả sẽ đổ về đây.” Năm ngoái, Peltan giúp khởi động một trung tâm dữ liệu chuyên đào tiền mã hóa tiêu thụ 150MW điện có tên là HODL Ranch, gần Midland – tên gọi hướng tới những người tích trữ tiền mã hóa, những người mua và sau đó giữ không bán (hodl on for dear life – từ “hodl” được viết đảo ngược có chủ đích).

Đây là hoạt động quy mô lớn đầu tiên nhận năng lượng từ những cánh đồng năng lượng mặt trời và gió lớn của khu vực. Có những đêm, gió mạnh đến mức nhóm vận hành lưới điện phải cho không điện để giúp hệ thống không bị quá tải.

Đây là điểm mấu chốt: Những thợ đào này đã ký hợp đồng được gọi là “đáp ứng yêu cầu” với nhà quản lý lưới điện Texas, theo đó, để được hưởng mức giá ưu đãi, họ đồng ý tắt máy đào ngay lập tức trong giai đoạn nhu cầu điện năng tăng cao. Điều này giúp giảm chi phí điện năng trung bình tại HODL Ranch xuống dưới hai xu/kWh, trong tổng chi phí gần hai ngàn đô la Mỹ/bitcoin.

Hoạt động đào bitcoin lớn nhất Hoa Kỳ cũng ở Texas, do công ty đại chúng Riot Blockchain (vốn hóa thị trường ba tỉ đô la Mỹ) ở Rockdale, phía đông bắc Austin, vận hành. Mỏ đào này gần một cổng kết nối khổng lồ di chuyển năm ngàn MW điện lưới qua một mê cung máy biến áp và đường dây điện cao thế. Riot kết nối trực tiếp vào cổng kết nối này để nhận 300MW điện, cung cấp năng lượng cho 120 ngàn máy đào tốc độ cao xếp chồng lên nhau trong những bộ khung cao hơn 9m đặt tại ba tòa nhà hẹp, mỗi tòa nhà dài hơn hai sân bóng đá. Công ty đang mở rộng để tăng lên 750MW, cùng 130 ngàn máy đào nữa sẽ được lắp đặt vào cuối năm 2022.

Một hợp đồng 10 năm cho phép Riot có đủ lượng điện năng cần thiết ở Rockdale với mức giá hời 2,5 xu/ kWh, kể cả khoản chiết khấu 0,5 xu/ kWh nhận được khi tham gia quá trình đáp ứng nhu cầu điện năng của người dân. Hợp đồng cũng có tùy chọn cho phép Riot bán lại toàn bộ điện năng của họ cho lưới điện. Trong thời gian Texas đóng băng, mỏ đào Rockdale tự nguyện dừng mọi hoạt động đào tiền mã hóa trong hai ngày.

Giả sử họ bán được mức giá cao nhất là chín đô la Mỹ/ kWh, số tiền thu về là 90 triệu đô la Mỹ. Giám đốc điều hành Jason Les cho biết: “Với hoạt động thu mua năng lượng quy mô này, chúng tôi không chỉ đào bitcoin.” Thay vào đó, Riot hoạt động như “nhà máy điện ảo.”

Les, 35 tuổi, theo học ngành khoa học máy tính tại UC Irvine, nhưng lần đầu học về bitcoin vào giữa thập niên 2010 khi chơi bài xì tố chuyên nghiệp và thấy những người chơi khác dùng bitcoin để cất giữ và chuyển tiền thắng cuộc. Anh không bận tâm đến biến động giá của bitcoin vì đã chấp nhận rủi ro: “Việc thay đổi giá lớn không hề ảnh hưởng gì đến tôi. Khi chơi bài xì tố, dù bạn chơi giỏi thì vẫn có xác suất thua là 45%. Tôi rất thoải mái khi thua cuộc.”

Một canh bạc “xanh” về công nghệ lớn hơn đang được Crusoe Energy Systems thực hiện. Công ty huy động 250 triệu đô la Mỹ, chủ yếu để đào bitcoin giữa những mỏ dầu khí biệt lập ở sáu bang, bao gồm New Mexico, Texas và Bắc Dakota. Nhóm nhà đầu tư bao gồm Bain Capital, Valor Equity Partners, đồng sáng lập Tesla J.B. Straubel và anh em sinh đôi tỉ phú tiền mã hóa Cameron và Tyler Winklevoss.

Crusoe đã triển khai 45 container máy đào bitcoin, sử dụng năng lượng có nguồn gốc từ khí tự nhiên – loại khí sẽ bị đốt bỏ nếu không dùng đến. (Khi khoan thành công giếng dầu mới nhưng chưa thể kết nối đường ống dẫn để thu gom khí tự nhiên, người ta sẽ đốt lượng khí này thay vì để nó bay thẳng vào bầu khí quyển, gây tác hại lớn hơn tới hiện tượng nóng lên toàn cầu.)

Chase Lochmiller, 35 tuổi, đồng sáng lập Crusoe, thành viên kỳ cựu của công ty đầu tư tiền mã hóa Polychain Capital – thừa nhận: “Chúng tôi đã đánh giá thấp độ phức tạp của việc kinh doanh lĩnh vực này.” Công ty khởi nghiệp này nhận ra thách thức khi quản lý container trải dài trên một khu vực rộng lớn, đặc biệt là dưới cái nóng mùa hè.

Dù Crusoe không bao giờ có thể mở rộng quy mô và lợi nhuận như Riot, nhưng họ đã tận dụng được hơn 283 ngàn m3 khí có thể bị đốt bỏ mỗi ngày. Lochmiller nói: “Chúng tôi nghĩ cách tốt nhất để cải thiện tính kinh tế của lượng khí thải carbon từ mỏ dầu là thêm vào vài giàn khoan bitcoin.”

Năng lượng thân thiện với môi trường thực sự là gì? Chắc chắn là năng lượng gió và năng lượng mặt trời. Một số nguồn khác cũng có thể tạm thời được xem là thân thiện với môi trường. Bên bờ hồ Seneca của New York, nhà máy Greenidge Generation sản xuất 80MW điện, sử dụng khoảng một nửa số đó để khai thác tiền mã hóa. Công ty đầu tư doanh nghiệp tư nhân Atlas Holdings, có trụ sở tại Greenwich, Connecticut, mua lại nhà máy đang tạm dừng hoạt động năm 2014 và đầu tư hàng chục triệu đô la Mỹ nâng cấp hoạt động bằng khí tự nhiên.

Điều này đồng nghĩa với việc nhà máy chỉ thải ra lượng carbon dioxide bằng 1/4 khối lượng thải ra trong sáu thập niên trước đó, khi còn hoạt động bằng than đá, và cũng không có hợp chất lưu huỳnh hay vật chất dạng hạt nào.

Mọi thứ ngày càng thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, giống như khi hoạt động bằng than, nhà máy cần tới hơn 378 ngàn m3 nước làm mát hằng ngày, xả ra lượng nước ấm hơn khoảng bảy độ vào hồ Seneca. Nhóm nhà bảo vệ môi trường địa phương gọi đó là “máy xay cá khổng lồ” và cáo buộc nước ấm làm giảm nồng độ oxy và góp phần làm tảo nở hoa.

Hồi tháng sáu, một ủy ban thuộc hạ viện bang đã bác bỏ dự luật cấm khai thác tiền điện tử ở New York trong ba năm. Greenidge tiếp tục đưa ra những tuyên bố sai lệch về vấn đề bảo vệ môi trường của các tổ chức bitcoin của mình nhờ thu thập những tín chỉ carbon và trồng rừng bù đắp.

CEO Jeff Kirt cho biết nước thải từ nhà máy nằm trong giới hạn cho phép, và cho biết, họ đã bổ sung thêm nhiều hệ thống xử lý nước nhằm bảo vệ đàn cá hồi nước ngọt hồ Seneca. Công ty dự kiến lên sàn vào cuối năm nay.

Ở Pennsylvania, những nhà môi trường học không hoàn toàn hài lòng khi nhà máy Scrubgrass của Spence được nhận trợ cấp như thủy điện. Nhưng chính quyền đã quyết định, thà thải khí cacbonic từ một nhà máy điện đốt “gob” vào không khí còn hơn là để chúng nằm yên trong các hố ô nhiễm.

“Vấn đề đó thực sự tồn tại,” Spence nhấn mạnh. “Cách giải quyết duy nhất là những nhà máy này.” Công nghệ tại Scrubgrass không được sử dụng rộng rãi mãi cho đến thập niên 1990 và rất đắt tiền. Một lò phản ứng đặc biệt đốt cháy “gob,” đá và những thứ khác, tạo thành tro có độ pH cao được dùng để phủ lên những đống chất thải còn lại giúp trung hòa tính axit.

Tính kinh tế chỉ có ý nghĩa khi thêm vào hoạt động đào bitcoin. Spence có một đối tác thân thiết mới là Greg Beard, lãnh đạo mảng đầu tư tài nguyên thiên nhiên tại công ty đầu tư doanh nghiệp tư nhân khổng lồ Apollo Global Management cho tới năm 2019.

Hai người đồng sáng lập Stronghold Digital Mining, hiện sở hữu Scrubgrass. Với CEO là Beard, 49 tuổi, Stronghold huy động được 105 triệu đô la Mỹ hồi tháng sáu từ những nhà đầu tư tư nhân – đủ để mua thêm thiết bị đào bitcoin, mua lại nhà máy đốt “gob” thứ hai và có thể là thứ ba – đồng thời trình hồ sơ sơ bộ lên sàn chứng khoán.

Beard nói rằng ông chưa bao giờ thấy điều tương tự trong suốt hai thập niên làm trong lĩnh vực đầu tư doanh nghiệp tư nhân. “Đây là hoạt động tăng trưởng quan trọng nhất trong cả một thế hệ.”

Biên dịch: Quỳnh Anh

(Bài viết đăng trên Forbes Việt Nam tháng 10.2021)