天然氣是石油探勘的副產品。對石油生產商來說，利用這種天然氣有時並不是經濟可行的。此時，石油生產商會在現場燃燒天然氣，這一過程被稱為燃除。本文源自 Arcane Research 《Bitcoin mining using stranded natural gas is the most cost-effective way to reduce emissions》，由吳說編譯、整理。
（背景補充：Jack Dorsey、Michael Saylor、富達等共同致信美國環保局，駁斥比特幣挖礦環境危害說）
挖掘比特幣來減少天然氣燃除，是一種比建造風能或太陽能工廠更划算的減少溫室氣體排放的方式。本文講述了天然氣燃除的問題，以及比特幣挖礦能如何解決該問題。
本文節選自 Arcane Research 的研究報告《比特幣挖礦如何改變能源行業》。
天然氣是石油探勘的副產品。對石油生產商來說，利用這種天然氣有時並不是經濟可行的。此時，石油生產商會在現場燃燒天然氣，這一過程被稱為燃除。
天然氣燃除會產生排放物，並且不會帶來任何效用。此外，燃燒過程中向空氣釋放的甲烷量比用甲烷發電要高。
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天然氣燃除是顯著的污染源
在石油開採過程中，石油在表面降壓，然後變成液體和氣體（主要成分是甲烷）。按體積計算，天然氣的價值低於石油，而且比石油更難以運輸，因此大多數石油公司都將天然氣視為成本中心。
如果油田位於人口密集的地區，在經濟上或許可以通過鋪設管道將天然氣輸送到當地發電或供暖。但在許多石油勘探點，實際情況並非如此。於是，石油生產商選擇以最經濟有效的方式輸送天然氣，即直接將天然氣燃燒，這一過程被稱為天然氣燃除。
2020 年，天然氣燃除排放量超過 500 億噸二氧化碳當量。假設一輛普通汽車每年排放約 4.6 噸二氧化碳，天然氣燃除的排放量相當於 1 億多輛汽車的排放量。相比之下， 2021 年比特幣挖礦行業使用電力對應的排放量為4,100 萬噸二氧化碳 —— 僅為天然氣燃除的 8%。
如果加以利用，天然氣燃除每年可產生近 700 太瓦時的電力，這比世界上除五大國外的所有國家的電力消耗都要多。
天然氣燃除發生在石油生產地，因此地理上很集中。美國、中東、俄羅斯西伯利亞和非洲都發現了最密集的油區。按國家劃分，俄羅斯是最大的天然氣燃除國，每年燃除約 250 億立方公尺天然氣。
按燃除量計算，伊拉克和伊朗分別是第二和第三大國家，燃除量合計接近 300 億立方公尺。在美國，許多較小的石油生產商無法協調管道的建設，每年燃燒約 120 億立方公尺的天然氣，而阿爾及利亞以每年近 100 億立方公尺的燃燒總量位居前五。
比特幣挖礦有助於緩解天然氣燃除
比特幣挖礦正成為減少天然氣燃除的高級技術。燃除是因為天然氣很難進入市場，但比特幣挖礦通過將市場帶入天然氣解決了這個問題。這是如何實現的？
曾經被燃燒的天然氣現在被泵入發電機，在受控環境中燃燒，產生電能。然後，這些電能被用來為生產比特幣的機器提供動力。比特幣挖礦業務的收入被用於為基礎設施提供資金。
例如，通過在發電機內的受控環境中燃燒天然氣，Crusoe Energy 公司的數位燃除緩解技術可以燃燒 99.89% 的甲烷，相比之下，常規燃除只能燃燒 93% 左右。
與目前的燃除技術相比，這減少了約 63% 二氧化碳當量的排放量。另外，油田比特幣礦工通過防止甲烷洩漏減少了排放，抵消了能源消耗，在這方面，他們勝過了與電網相連的比特幣礦工。
數據顯示，通過挖掘比特幣來減少天然氣燃除，可能是所有減少溫室氣體排放的工具箱中最強大的工具。每安裝一兆瓦的容量，比特幣挖礦系統每年就可以減少 9,482 噸二氧化碳當量的排放，相比之下，風能每年減少 1,917 噸排放，太陽能每年減少 1,278 噸排放。
這也是迄今為止最具成本效益的減排方式。每投資 1,000 美元，比特幣挖礦系統每年可減少 6.32 噸二氧化碳當量的排放，而風能和太陽能分別為 1.3 噸和 0.98 噸。
比特幣挖礦行業作為一個客戶，可以將天然氣變現，並幫助資助所需的基礎設施，以減少燃燒產生的排放。在本文的最後，我們解釋了為什麼比特幣挖礦是伴生氣的高級客戶。
在過去的幾年裡，油田與比特幣挖礦結合的產業出現大規模增長。
天然氣的增長主要集中在美國和加拿大，但在其他燃除問題嚴重的地區，如俄羅斯和中東，也有一些項目。
經濟和環境因素共同推動了油田比特幣礦業的興起。在現場燃燒天然氣是對經濟資源的浪費，而石油生產商願意出售這種資源以獲得收入。通過自挖或通過第三方挖掘比特幣，石油生產商可以從天然氣中賺錢，而不是讓它白白浪費。
在石油生產商進入比特幣挖礦行業的過程中，環境問題和日益嚴厲的監管是最重要的推動因素。這一點在美國尤其明顯。在美國，州特有的法規限制了石油生產商，在其總產量中被允許燃燒的天然氣的比例。
世界上幾個最大的石油生產國和公司已經批准了世界銀行的「到 2030 年零常規燃除」倡議和「全球甲烷承諾」。這些舉措是減少燃除的主要驅動力，隨著 2030 年的到來，還可能導致更嚴格的監管。
在這個快速增長的細分市場上，有幾家公司及不同的商業模式。最大的 Crusoe Energy 公司與大型石油生產商簽署了天然氣購買協議，在油井附近安裝了燃除緩解系統，並開始營運。 Crusoe Energy 公司將這一概念稱為數位燃除緩解 (Digital Flare Mitigation)。
Crusoe 已經幫助幾家石油公司減少了在美國場地的燃除行為，其中包括埃克森美孚和 Equinox。 Crusoe 計劃通過在阿曼的辦事處進入中東，這是它與阿曼政府合作的一部分。
該領域的另一家領先公司是 Upstream Data，該公司在2017 年率先提出了另一概念。這家加拿大公司的商業模式與 Crusoe 公司不同，它不是簡單地購買天然氣，而是直接向石油生產商出售設備，這樣它們就可以自己開採比特幣。其他擁有類似商業模式的公司包括EZ Blockchain、Giga Energy 和Jai Energy。
比特幣挖礦的哪些特性使其成為液化天然氣的優質客戶？
油井通常位於偏遠地區，很難建立並運行其他的能源密集型的電轉 (Power-to-X) 作業。因為比特幣挖礦不受位置的限制，比特幣礦工可以直接在油井附近挖礦，消耗掉多餘的天然氣。
隨著石油產地的成熟，天然氣通常會越來越少，因此承銷商必須能夠模塊化地逐漸縮小其運營規模。而比特幣挖礦是一個模塊化的過程，您可以將不同數量的機器組合，形成不同的能源使用規模。
此外，當油井耗盡時，天然氣的消費者應該能夠跟隨石油生產商到新的地點。而比特幣挖礦系統正好可以構建在集裝箱中，具有高度便攜性。
比特幣挖礦結合了位置不可知性、模塊化以及便攜性這三種特性，是大規模利用伴生氣的理想選擇。這也使它成為了減少天然氣燃除的寶貴工具。
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