ビットコインの環境フットプリント

ビットコインのエネルギー問題

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電力を大量に消費するビットコインの仕組みは 、暗号通貨やその他の有望なブロックチェーン・アプリケーションにとってのアキレス腱なのでしょうか?



ビットコインに触れることはできません。また、この暗号資産の裏付けとなる原資産もありません。仮想世界にしか存在しないものですが、現実の世界に与える影響については厳しい目が向けられています。

批評家は、ビットコインが電力を大量に消費し、その過程で地球温暖化の原因となる二酸化炭素を発生させると、長年にわたって批判してきました。そして、ビットコインの価格が上昇すると(最近の下落の前に、今年は一時2倍以上に上昇しました)、その電力需要も増加します。ビットコインに関連した電力使用量(主に、コンピューターによる集中的な計算プロセスである暗号資産の「マイニング(採掘)」に必要)は、現在、年間約106テラワット時に達しています。推定値を更新し続けているケンブリッジ大学のビットコイン電力消費指数(CBECI)によると、これはオランダの電力量とほぼ同じです1

問題は、ビットコインがどれだけの電力を使用するかだけでなく、その電力がどこから来るのかということです。中国がマイニングを禁止したことで、米国、ロシア、カザフスタンの3ヵ国が全活動の約3分の2を占めていますが、3ヵ国とも必要な電力を石炭や天然ガスなどの化石燃料に大きく依存しています。再生可能エネルギーが占める割合は、米国では発電量のわずか20%、ロシアでは21%、カザフスタンでは11%に過ぎません2

これはビットコインの保有者にとって金銭的な問題となっています。ビットコインの価格は、自動車メーカーのTesla社が使用する電力を理由にビットコインによる支払いの受付停止を発表したことで急落しました(その後、Tesla社の創業者であるイーロン・マスク氏が、ビットコインの持続可能性を高めるためにマイナー(採掘者)の相談に応じていると発言したことで安定しました)。これに加えて、中国がすべての暗号通貨取引を違法と宣言したことで起こったように、規制強化が要因となり価格が乱高下する可能性もあります。また、米国財務省も、税金やコンプライアンスに関する規則を強化しています。

 

なぜビットコインはこんなにも電力を使うのか?

ビットコインが膨大な電力を消費する理由は、新しいコインを獲得する際に、「プルーフ・オブ・ワーク(Proof of Work:PoW)」と呼ばれるシステムを採用していることにあります。ビットコインは、すべての取引を安全に追跡するために、巨大なコンピューター・ネットワークによって支えらたブロックチェーンと呼ばれる改ざん不可能な台帳に依存しています。取引が行われる度、マイナーがアルゴリズムのパズルを解く競争をし、そのプロセスを検証します。勝利者には報酬として新しく発行されたビットコインが与えられます。

価格が上昇すると、彼らはそのパズルを解くためにより力を注ぐようになります。ケンブリッジ大学オルタナティブ・ファイナンス・センター(Cambridge Centre for Alternative Finance)の暗号資産・ブロックチェーン担当のアントン・デク氏は、「価格が高ければ高いほど、マイナーがこのネットワークに参加し、互いに競争する動機になります」と説明しています。

また、旧来のマイニングと同様に、時間の経過とともに新たな資源を掘り起こすことが難しくなるため、ビットコインの電力消費量は、増加することが予想されます。ビットコインの生みの親は、供給量を制限するために、2,100万枚という上限を設定しました。そのほとんどがすでに流通しています。残りの資源を生み出すために、マイナーが解くべき数学的パズルはますます難しくなっています。そのため、より多くの処理能力と電力が必要になります。

「ビットコインの良さは、希少性があることです…しかし、それは同時に、大量の電力を必要とすることでもあります」と、ロンドンに上場しているビットコインのマイニング事業者で、安価な水力発電が利用できるカナダのケベック州に採掘施設を設立したArgo Blockchain社のCEO、ピーター・ウォール氏は、説明しています。



支払う価値のある価格?

このように膨大な電力を必要とすることにも1つのメリットがあります。それは、意図的なビットコインの盗難をほとんど不可能にすることです。「一見、資源の無駄遣いのように見えますが、わざわざ非効率的に設計されていることで、ネットワークを乗っ取ることは非常に困難です。ある程度は、取引の安全性を確保するための代償なのです」とデク氏は説明しています。

ビットコインを支持する人の中には、環境への影響は進歩のためのコストであり、支払う価値のある代償だと考える人もいます。「コンピューターやスマートフォンは、タイプライターや電信機よりもはるかに大きな環境フットプリントを持っています。時にテクノロジーがあまりにも革新的である場合もあります…それは社会がそのトレードオフを受け入れるほどです」と、米国の投資家タイラー・ウィンクルボス氏はツイートしています3

さらに踏み込んだ意見もあります。運用会社であるARK Invest社と、Twitter社の前CEOであるジャック・ドーシー氏が率いる決済代行会社Square社(米国時間の2021年12月10日付で社名をBlockに変更)の調査によると、ビットコインは再生可能エネルギーへの投資を促進するため、気候変動対策に役立つと主張しています4

ビットコインの環境フットプリントは、他の暗号資産に比べてはるかに大きいですが、規模が最大であることもその一因となっています。しかし、よりクリーンな暗号資産のプロトコルもあります。世界第2位の暗号資産であるイーサリアムは、あと数ヵ月で電力消費量を1,000分の1に減らすことができると発表しています。これは、「プルーフ・オブ・ワーク(Proof of Work:PoW)」システムから、よりエネルギー効率の高いアプローチである「プルーフ・オブ・ステーク(Proof of Stake:PoS)」に移行することで実現します。

PoSは、PoWとは異なり、セキュリティを確保するために必要なパワーを増やしていく必要はありません。その代わり、参加者は、数学のパズルに答えるために電力を消費するのではなく、すでに保有している通貨の量に比例した割合の取引を採掘するように制限されています。このようなアプローチは、計算量が少なく、ネットワークの大きさに影響されません。つまり、特別な計算機を必要とせず、シンプルなノートパソコンでも実行できるのです。

「PoSを採用するアルトコイン(ビットコイン以外の暗号資産の総称)は、大きなエネルギーを必要としません。基本的にはノード(暗号資産のネットワークに参加しているコンピューター端末)で動いており、他のコンピューターと同様に、膨大な電力を必要としません」とウォール氏は述べています。

イーサリアムは、何年も前からこの移行を約束してきましたが、技術的な問題で実現できませんでした。同社は、今後数ヵ月のうちについにこのシステムが導入され、ペルーの消費電力に匹敵する5.13ギガワットが必要であったことから、小さな町の電力をまかなえる程度の2.62メガワットにまで減少するとしています。PoSシステムは、カルダノのような他の暗号資産ではすでに機能しています。

ビットコインの電力問題は、ブロックチェーン全体に当てはまるものではありません。企業向けのブロックチェーンは「許可型ブロックチェーン」と呼ばれ、サプライチェーンのように信頼できる参加者で構成されたコンソーシアム(共同企業体)が関与するため、取引のコンセンサスを得るための複雑な検証を行う必要がありません。ブロックチェーンは、依然として従来のITアーキテクチャーよりも多くの電力を必要としますが、その規模は以前とは比較にならないほどです。

さらに、ブロックチェーンの取り組みの中には、環境に有益なものもたくさんあります。例えば、サプライチェーンにおいては、ブロックチェーンを活用することで、製品のリコールをより正確に行うことができ、ペーパーワークを削減し、航空貨物の重量を減らすことができます。また、データの流れ、契約、取引、価格設定をより透明で安全なものにし、スマートグリッドや分散型発電を可能にします。

 

ビットコインはグリーン化できるか?

イーサリアムとは異なり、ビットコインはそのシステムを変更する先進的な計画を持っていません。しかし、ビットコインの採掘のすべてが石炭に依存しているわけではありません。2020年に発表されたケンブリッジ大学の調査によると、ビットコインの電力消費量の約40%は再生可能エネルギーで賄われていると推定されています5。中国がマイニングを禁止して以来、再生可能エネルギーの割合は増加しているという報道もあります。

使い道がなく焼却処分(フレア)されてしまう天然ガス(多少はクリーンな化石燃料)を使ってコンピューターを駆動しているマイナーもいます6。ウォール氏のように、風力発電が豊富で安価なテキサス州などに新たな採掘施設を建設している人もいます。また、同氏は3月に世界初のグリーンエネルギーのみを利用したビットコインのマイニングプール(複数のマイナーが協力して採掘する仕組み)を立ち上げる契約を結びました。「ビットコインは新しいテクノロジーであり、新しいテクノロジーで採掘されるべきです。(CO2)排出量の増加を防ぐために、再生可能エネルギーへの移行が始まっているのだと思います。排出量の増加は、ビジネス上のリスクであると同時に、地球にとっての問題でもあります」とウォール氏は語っています。

BlackRock社、Tesla社、Square社(現Block社)、Revolut社のほか、ノルウェー政府年金基金や英国の資産運用会社Vanguard社などが株主となっている分析会社MicroStrategy社など、多くの企業や主要投資家がビットコインを保有または購入するようになっています。これらの企業はいずれも、間接的な(CO2)排出量の報告を迫られており、やがてカーボン・プライシングの国境調整措置が導入される際には、そのツケを払わなければならなくなる可能性があります。これらの企業は、ビットコインから手を引くか、あるいは環境に配慮したマイナーとの提携を進めるかもしれません。

あえて楽観論を主張すると、ビットコインの採掘は、再生可能なインフラ開発への投資を増やす動機付けになるかもしれません。Square社(現Block社)は、ビットコインのマイナーが再生可能エネルギーの出力が不安定な問題を解決できると主張しています。本来、日照時間や風力は予測不可能で、消費者が電力を必要とする地理的な場所や時間帯とは一致しません。このような需要と供給の不一致は、経済的利益を低下させる過剰供給を避けたいと考える開発者による過少投資の要因となっています。暗号資産のマイナーは、再生可能エネルギーへの投資を促進する、柔軟な「最後の買い手」となり得るのです。すべての人がこの主張に納得しているわけではありませんが、ビットコインを支持する人々が、この革新的な技術が過去の石炭火力発電システムに捉われないようにしたいと望んでいることの証左とも言えます。

 

[1] CBECI, data as at 20.10.2021

[2] Our World In Data, BP Statistical Review of World Energy & Ember 2020

[3] https://twitter.com/tyler/status/1359576741686124544

[4] Bitcoin Clean Energy Efficiency Memorandum

[5] https://www.jbs.cam.ac.uk/wp-content/uploads/2021/01/2021-ccaf-3rd-global-cryptoasset-benchmarking-study.pdf

[6] https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-02-10/bitcoin-is-red-hot-can-it-ever-be-green-quicktake



エコノミスト・インテリジェンス・ユニット著

 



本ページは2021年10月にピクテ・アセット・マネジメントが作成した記事をピクテ投信投資顧問株式会社が翻訳・編集したものです。





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