BTCはパキスタンよりも多くのエネルギーを消費しています - 暗号資産は持続可能になれるのか？

2009年のローンチ以来、ビットコインはそのネットワークを稼働させるために大量の電力を消費しているとして、頻繁に厳しい批判にさらされています。この使用量は、しばしば特定の国の電力消費量と比較され、ビットコインの成功に伴ってその規模が拡大しているように見えます。

ディジコノミストは定期的にビットコインエネルギー消費指数を算出しています。これによると、ビットコインネットワークが年間に消費する電力は128.3テラワット時と推定されており、これはパキスタンの年間電力消費量（人口2億3000万人）に相当します。この比喩は非常にわかりやすいものです。残念ながら、2番目に大きな暗号通貨であるイーサリアムもそれに続いています。

現在、イーサリアムブロックチェーンの年間電力消費量は83.89テラワット時と推定されており、フィンランドの年間電力使用量に相当します。ビットコインとイーサリアムを合わせると、総電力消費量は200テラワット時を超え、これは世界全体の電力消費量の約0.3％にあたります。これらの結果から、多くの人々、特にミレニアル世代やZ世代から暗号通貨に対する反発が生じているのも不思議ではありません。彼らの多くは、環境への潜在的な悪影響に非常に否定的な反応を示しています。

この記事では、なぜ特定の暗号通貨がこれほど多くの電力を消費しているのか、その背景や、暗号通貨市場が炭素フットプリントを削減するためにどのように進化しているのか、そして暗号通貨が完全に持続可能なものになる可能性について探っていきます。これは、フィンテック業界の他の要素の目標の一つでもあります。

なぜ特定の暗号通貨はこれほど多くの電力を消費するのか

電力の大量消費を理解するためには、まずビットコイン、その技術、そして最も重要な哲学についてもう少し理解する必要があります。ビットコインは、多くの初期の暗号通貨のテンプレートとなり、既存の銀行システムを破壊するための新しいグローバル金融インフラとして最初から設計されました。ビットコインのホワイトペーパーの要約は、その潜在能力を最もよく表しています。

「純粋なピアツーピアの電子現金のバージョンは、金融機関を介さずに一方の当事者からもう一方の当事者へ直接送金できるオンライン支払いを可能にする。」ビットコインホワイトペーパーの要約

ビットコインの最初の設計の素晴らしさは、そのピアツーピアネットワーク構造の運用にあります。この技術の詳細に深入りしすぎないようにすると、このネットワーク構造は マイナー と呼ばれる参加者から成り、その主な役割はネットワークのセキュリティを提供し、同時にすべての取引の検証を行うことです。これを行うために、マイナーは非常に複雑な暗号パズルを解かなければなりません。これが 暗号通貨 という用語の由来です。ネットワークの素晴らしさは、参加するマイナーが増えるほどパズルが難しくなり、逆に少なくなると簡単になる点にあります。

ネットワーク上のすべてのマイナーは、このパズルを解くために競い合い、解いたマイナーには6.25ビットコインの報酬が与えられます。どのマイナーがパズルを解くかは、膨大な計算能力に依存しています。これには、同じ解を見つけようとするコンピュータの山が必要で、10分ごとに異なるパズルが繰り返されます。この一連の暗号通貨採掘のプロセスは プルーフ・オブ・ワーク と呼ばれます。

世界中の暗号マイナーの運用規模を理解するために、テキサス州に拠点を置く最大級の暗号マイナーの内部を紹介するYouTube動画をぜひご覧ください。そこには、長さ1000フィート以上の倉庫にコンピュータベースのマイニングリグが詰まっています。これは巨大なビジネスであり、電力網にとって大きな負担となっています。

暗号マイニングの経済性

暗号マイナーのコストの核心は電力です。暗号マイニングの総コストの90〜95％は電力から来ていると推定されています。これは、コンピュータ群に電力を供給するだけでなく、動作中に冷却するためにも必要です。そのため、すべての暗号マイナーが注視している指標は、電力1キロワット時あたりのコストです。

歴史的に最も安価な電力は中国にありました。中国は化石燃料に非常に依存していたためです。しかし、2021年に中国は暗号通貨のマイニングを正式に禁止し、マイナーは他の場所を探す必要に迫られました。これにより、カザフスタン、アイスランド、カナダなどの寒冷地に移動し、寒冷な気候がマイニングリグの冷却に必要な電力を削減しました。また、排除されたマイナーには、地熱やその他の再生可能エネルギー源といった安価な電力源を模索する動機も生まれました。

持続可能なエネルギーの利用と暗号マイニング

主要なコストが電力であることから、暗号マイナーは再生可能エネルギーの早期採用者となる傾向があります。技術革新により再生可能エネルギーの価格が引き続き低下しているため、マイナーは再生可能エネルギーへの切り替えを進めています。2022年第1四半期のビットコインマイニング協議会の報告によると、暗号マイニングに使用されるエネルギーの58％が再生可能エネルギーから供給されています。これは、世界のどの産業よりも高い再生可能エネルギーの浸透率の一つであり、コストがさらに下がるにつれて、今後も拡大していく見込みです。小規模なマイナーも、再生可能エネルギーの供給者にとって柔軟性のある選択肢となっています。

再生可能エネルギーを利用する大きなメリットの一つは、マイナーが余剰電力を活用できる点です。例えば、多くの太陽光発電所は、昼間に余剰電力を生産しますが、その電力は需要の少ない時間帯には電力網に取り込まれません。高性能な蓄電池がなければ、この余剰電力は無駄になってしまいます。ビットコインマイナーは、再生可能エネルギーの生産者にとって、出力を最適化する柔軟な選択肢を提供しています。

もう一つ、暗号通貨のグローバルな炭素フットプリント削減に寄与しているのは、暗号通貨の生成技術の変化です。それは プルーフ・オブ・ステーク と呼ばれるものです。

成長するプルーフ・オブ・ステークへの動き

プルーフ・オブ・ステークや、委任証明（proof of delegation）などの類似の仕組みは、暗号通貨の生成方法を変えつつあります。技術的な詳細に深入りしすぎないようにすると、巨大なマイニングリグの倉庫の代わりに、所有する暗号通貨を「ステーク」してネットワークの検証者になる仕組みです。暗号通貨投資家は、一定期間暗号通貨をロックアップし、その間にネットワークの検証者（バリデーター）になる機会を得ます。基本的に、ステーカー もまた、取引の確認やブロックチェーンのセキュリティを提供します。

この方法により、従来のプルーフ・オブ・ワークと同じレベルのセキュリティを確保しつつ、エネルギー消費を大幅に削減できます。実際、AlgorandやSolanaなどの新しいブロックチェーンは、これらの新しい方法論を中心に設計されており、古いプルーフ・オブ・ワークの暗号通貨もプルーフ・オブ・ステークへと進化しています。現在、プルーフ・オブ・ワークの暗号通貨は約100種類程度に減少しています。ただし、ビットコインとイーサリアムは依然としてプルーフ・オブ・ワークのままですが、イーサリアムは現在、プルーフ・オブ・ステークへの移行を進めており、その結果、炭素フットプリントは推定99％削減される見込みです。一方、ビットコインは今後も当面の間、プルーフ・オブ・ステークへの移行計画はなく、純粋な分散型ネットワークを維持したいと考えるマキシマリスト（最大主義者）たちは、中央集権的な銀行システムを排除し、コミュニティベースの分散型ネットワークを支持しています。今後、外部からの圧力や規制によって変化があるかもしれません。

結論

暗号通貨はこれまで環境に優しいものではありませんでしたが、近年、エネルギー集約型のプルーフ・オブ・ワークから、よりエコフレンドリーな仕組みであるプルーフ・オブ・ステークへと移行しています。

ビットコインは、その過剰な炭素排出量について正当に批判されていますが、再生可能エネルギーの採用に積極的に取り組んでいます。これは純粋な環境保護の観点だけでなく、コストの観点からも合理的です。ビットコインのコストの約90％が電力コストであることを考えると、再生可能エネルギーの利用率が58％に達していることは、世界的に見ても最もエコフレンドリーな産業の一つと認識されつつあります。

今後も、暗号通貨が持続可能で環境に優しいものへと進化していく流れは間違いなく続くでしょう。もしかすると、将来的には、エネルギー消費が欧州連合の規模に近づくにつれて、ビットコインも同じ道を歩む可能性があります。

著者について

ティム・リーは、戦略的コンテンツクリエーターであり、『Down the Rabbit Hole』というブロックチェーンについて平易に解説した書籍の著者です。ブロックチェーンの戦略的応用に関する国際的な基調講演者であり、持続可能性に深い情熱を持っています。