Digiconomistは定期的に「ビットコイン消費電力指数（Bitcoin Energy Consumption Index）」を計算しています。ビットコイン・ネットワークが年間に使用する電力量は128.3テラワット時（TWh）で、パキスタン（人口2.3億人）の年間電力使用量に相当すると推定されています。もちろん、その視覚的な比喩は雄弁に語っています。残念ながら、第2位の暗号資産であるイーサリアムも大きく遅れていません。
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互いに競争し、解けた時点で報酬として6.25ビットコインが与えられます。どのマイナーがパズルを解くかを決めるのは、まさに計算能力の大量さです。これには、競争するマイナーが、同じ解を見つけようとしているコンピューター群を備える必要があり、そのパズルは10分ごとに異なるパズルに置き換わります。この暗号マイニングの一連のプロセスは Proof of Work（プルーフ・オブ・ワーク） と呼ばれます。
さらに、暗号資産の世界全体のカーボンフットプリントを減らすのに役立っているもう1つの効果があります――暗号資産の作成手法が、proof of stake（プルーフ・オブ・ステーク） として知られるものへと移行していることです。
プルーフ・オブ・ステークへの拡大する傾向
プルーフ・オブ・ステークや、proof of delegation（プルーフ・オブ・デリゲーション） のような類似の仕組みは、暗号資産が作られる方法を変えます。繰り返しになりますが、技術に深く踏み込まずに言えば、大規模なコンピューティング用のマイニング用リグの倉庫を用意してパズルを解く代わりに、当事者が自分の保有する暗号資産を「stake（ステーク）」します。暗号資産の投資家は、一定期間、自分の暗号資産のコインをロックすることで、ネットワーク上のバリデーターになる機会を得ます。基本的に、stakers もまたブロックチェーンのセキュリティを提供し、取引を確認します。
BTCはパキスタンよりも多くの電力を消費しています—暗号資産は持続可能になり得るのか？
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電力が大量に使われていることから、たびたび厳しい監視の対象となってきました。この使用量は通常、ビットコインの継続的な成功に伴って規模が大きくなっていくように見える、特定の国々の注目を集める電力消費量と比較されます。
Digiconomistは定期的に「ビットコイン消費電力指数（Bitcoin Energy Consumption Index）」を計算しています。ビットコイン・ネットワークが年間に使用する電力量は128.3テラワット時（TWh）で、パキスタン（人口2.3億人）の年間電力使用量に相当すると推定されています。もちろん、その視覚的な比喩は雄弁に語っています。残念ながら、第2位の暗号資産であるイーサリアムも大きく遅れていません。
現在、イーサリアム・ブロックチェーンを動かすために使用される年間の電力量は83.89テラワット時で、フィンランドの年間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、電力消費は200テラワット時を超えます――世界で消費される電力の約0.3%です。これらの結果から、多くの人々、特にミレニアル世代やジェネレーションZに暗号資産への反発が起きても不思議ではありません。その多くは、電力の潜在的な環境的悪用に対して非常に否定的な反応を示しています。
この記事では、なぜ特定の暗号資産がこれほど多くの電力を使うのか、暗号資産市場がカーボンフットプリントを減らすためにどのように進化しているのか、そして暗号資産が完全に持続可能になることはあり得るのか――フィンテック業界の他の構成要素の目標の1つを満たせるのか――を探ります。
なぜ特定の暗号資産はこれほど多くの電力を使うのか？
大量の電力使用を理解するには、まずビットコイン、その技術、そしておそらく最も重要なのは、その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、多くの初期の暗号資産のひな型を作り、最初から、既存の銀行システムを破壊するための新しい一連のグローバルな金融レールとして設計されました。元のビットコイン・ホワイトペーパーの概要（abstract）は、ビットコインの可能性を最もよく要約しています。
ビットコインの最初の設計の素晴らしさ（そして、それが環境面での弱点にもなっていること）は、そのピアツーピアのネットワーク構造の運用にあります。技術そのものを深掘りしすぎないとしても、このネットワーク構造は miner（マイナー） で構成されており、その主な役割は、ネットワークのセキュリティを提供すると同時に、ネットワーク上のすべての取引を検証することです。そうするために、マイナーは非常に複雑な暗号学的パズルを解かなければなりません――そのため crypto_currency という用語があります。このネットワークの巧妙さは、より多くのマイナーがネットワークに参加するほどパズルがますます難しくなり、逆にマイナーが減れば難しくなるという点にあります。
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互いに競争し、解けた時点で報酬として6.25ビットコインが与えられます。どのマイナーがパズルを解くかを決めるのは、まさに計算能力の大量さです。これには、競争するマイナーが、同じ解を見つけようとしているコンピューター群を備える必要があり、そのパズルは10分ごとに異なるパズルに置き換わります。この暗号マイニングの一連のプロセスは Proof of Work（プルーフ・オブ・ワーク） と呼ばれます。
世界中に存在する暗号マイナーの稼働規模の大きさを理解するには、テキサスに拠点を置く世界最大級の暗号マイナーのひとつに潜入する、このYoutube動画を確認してみてください。そこには、1,000フィート以上の長さの倉庫いっぱいに、コンピューターを使ったマイニング用のリグが詰まっています。これは大ビジネスであり――電力網にとって大きな負荷にもなっています。
暗号マイニングの経済学
暗号マイナーのコストの中核は電力です。暗号マイニングの総コストのうち、どこか90〜95%が電力によって占められていると推定されています。これはコンピューター群を動かすためだけでなく、稼働中にそれらを冷却し続けるためでもあります。その結果、すべての暗号マイナーがレーザーのように注目する指標は、電力の1キロワット時あたりのコストです。
歴史的に、電力コストが最も安かったのは中国で、電力の多くが非常に化石燃料に依存していました。ところが2021年に、中国は正式に暗号資産のマイニングを禁止し、マイナーに他の場所を探させました。これにより、より寒い地域であるカザフスタン、アイスランド、そしてカナダへマイナーが移りました。寒い気温によって、マイニング用リグを冷却するのに必要な電力が減ったからです。さらに、この追放されたマイナーにとって、地熱やその他の再生可能エネルギーといったより安価な電力の形を見る動機にもなりました。
暗号マイニングにおける持続可能なエネルギーの利用
主要なコストが電力であるため、暗号マイナーは、再生可能電力のあらゆる形に対する初期導入者になりがちです。再生可能エネルギーの価格は技術革新によって下がり続けており、その結果、マイナーが再生可能エネルギーへ切り替える動きが目立つようになっています。2022年Q1のビットコイン・マイニング・カウンシルのレポートによれば、暗号マイニングに使われるエネルギーの58%は現在再生可能な資源に由来しています。これは、世界のあらゆる産業の中でも非常に高い水準の再生可能エネルギー浸透であり、コストがさらに下がれば、今後さらに拡大していく見込みです。同様に、より小規模なマイナーには、再生可能エネルギーの生産者に必要な柔軟性があります。
再生可能エネルギーを使うことの大きな利点の1つは、マイナーが、再生可能な資源から生み出される余剰エネルギーを、たとえ断続的な水準でも取り込めることです。たとえば、多くの太陽光発電所は、日中には余剰電力を生み出しますが、主要な電力グリッドは、その時間帯にエネルギーを買う顧客がいないため、それを受け入れられないことがあります。高いレベルの蓄電池がない場合、このエネルギーは単に無駄にされてしまいます。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対して、出力を最適化するための柔軟な選択肢を提供できます。
さらに、暗号資産の世界全体のカーボンフットプリントを減らすのに役立っているもう1つの効果があります――暗号資産の作成手法が、proof of stake（プルーフ・オブ・ステーク） として知られるものへと移行していることです。
プルーフ・オブ・ステークへの拡大する傾向
プルーフ・オブ・ステークや、proof of delegation（プルーフ・オブ・デリゲーション） のような類似の仕組みは、暗号資産が作られる方法を変えます。繰り返しになりますが、技術に深く踏み込まずに言えば、大規模なコンピューティング用のマイニング用リグの倉庫を用意してパズルを解く代わりに、当事者が自分の保有する暗号資産を「stake（ステーク）」します。暗号資産の投資家は、一定期間、自分の暗号資産のコインをロックすることで、ネットワーク上のバリデーターになる機会を得ます。基本的に、stakers もまたブロックチェーンのセキュリティを提供し、取引を確認します。
このように、プルーフ・オブ・ワークは、ブロックチェーンを安全に保つために同じ恩恵を得るのに、もはや必要ではありません。実際、AlgorandやSolanaなどを含む多くの新しいブロックチェーンは、こうした新しい方法論を前提にネットワークを設計しており、そして非常に古いプルーフ・オブ・ワーク型の暗号資産も、プルーフ・オブ・ステークへと進化しています。実際、残っているプルーフ・オブ・ワーク型の暗号資産は、だいたい100種類程度しかありません。とはいえ、主要な2つの暗号資産である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。ただしイーサリアムは現在、プルーフ・オブ・ステークへ移行しており、その結果、カーボンフットプリントは推定で99%減少する見込みです。ビットコインは一方で、見通せる将来にプルーフ・オブ・ステークへ移行する計画はなく、いわゆる純粋主義者（マキシマリスト）は、誰でも参加できる真に分散化されたネットワークは、中央集権的な銀行システムを不要にし、コミュニティ主導の分散化されたネットワークを必要とすると述べています。彼らがより広い圧力によって考えを変えるかどうかは、時間が教えてくれるでしょう。
結論
暗号資産は歴史的にエコフレンドリーではありませんでしたが、年を追うごとに、非常にエネルギー集約的なプルーフ・オブ・ワークから離れて、プルーフ・オブ・ステークのような、よりエコフレンドリーな構造への移行が見られてきました。
ビットコインは、過剰なカーボンフットプリントという点で正当に批判されているものの、再生可能エネルギーを取り込むために非常に強い努力をしてきました――必ずしも純粋に生態学的な観点からというより、経済的な観点からです。というのも、そのコストベースの約90%が電力コストだからです。その一方で、ビットコイン・ネットワークを駆動する電力の58%が再生可能であるため、持続可能なエネルギーの利用という観点では、ビットコインは世界でも最もエコフレンドリーな産業の1つとしてますます認識されるようになっています。
トレンドは間違いなく、暗号資産が持続可能でエコフレンドリーになっていく方向にあります。そして誰にも分かりませんが、将来のある時点で、ビットコインも同じ方向へ進むかもしれません――たとえば、市場の圧力が高まることによって、あるいは実際に、そのエネルギー消費が欧州連合の規模に近づいたときに何らかの外部規制が入ることによって。
著者について
Tim Leaは、戦略的なコンテンツ制作者であり、『Down the RabbitHole』という書籍の著者です。この本は、平易な英語で書かれたブロックチェーンに関するものです。また、ブロックチェーンの戦略的な応用に関する国際的な基調講演者であり、サステナビリティに対して強い情熱を持っています。