ブロックチェーン/レベル III · ネットワーク/3.2 マイニング/レッスン 7
エネルギー論争
産業的影響と、その存続を裏付ける経済的根拠
用意するものケンブリッジ・ビットコイン電力消費指数（CBECI）ダッシュボード再生可能エネルギーの容量と送電上の制約を示した地域的な電力網マップ
問い
- デジタル台帳が、どのようにして中規模の国と同じくらいの電力を消費するのでしょうか？
- マイニング企業はなぜ、電力コストの差を求めてハードウェアを国境を越えて移すのでしょうか？
- プルーフ・オブ・ワークにおけるエネルギー消費は無駄な熱なのでしょうか、それともセキュリティに必要なコストなのでしょうか？
探究
- ケンブリッジ大学の研究者によるビットコインの年間電力消費量の推定値は、近年およそ100～200 TWhの範囲にあり、ハッシュレートとともに増加しています。これは中規模の国の消費量に匹敵します。この数値は一定ではなく、ネットワークの難易度やハードウェアの効率によって変動します。推定値は、1テラハッシュあたりの平均エネルギー消費量やマイニング事業の地理的分布に関する前提によって、研究ごとに大きく異なります。
- 批判派は、主に2つの環境コストを指摘しています。化石燃料への依存度が高い電力網による炭素排出と、電子廃棄物です。アレックス・デ・フリースは2018年からビットコインのエネルギー使用量と排出量の推定値を発表しており、クリスチャン・シュトル（2021年）とともに、寿命の短いマイニングマシンから生じる電子廃棄物の量を推定しました。はるかに少ないエネルギーで動くプルーフ・オブ・ステーク（PoS）のコンセンサスが存在することは技術的な代替案となり、批判派は、これによって高エネルギーのプルーフ・オブ・ワークは時代遅れになるべきだと主張しています。
- 擁護派は、エネルギーコストこそが台帳を守る仕組みだと反論します。直近の履歴を書き換えるには、ネットワークの残り全体を合わせたよりも多くのハッシュパワーが必要で、攻撃には経済的に法外なコストがかかります。このエネルギー消費は、物理的な資源をデジタルの希少性へと変換します。この参入障壁がなければ、コンセンサスは、より安価で中央集権的な操作や取引の巻き戻しに対して脆弱になるでしょう。
- マイナーは、限界的なコスト優位を求めて移動する産業主体として活動しています。カナダやノルウェーの安価な水力発電、テキサス州やノースダコタ州の油田で本来ならフレア（燃焼処分）されるはずだったガス、あるいは送電の制約により主要な電力網に届けられない出力抑制された再生可能エネルギーへと集まっていきます。余剰エネルギーや本来なら無駄になるエネルギーを実際に吸収しているマイニングもありますが、ハッシュレートの大部分は通常の系統電力で動いています。
- このような移動性は、電力網に動的な均衡をもたらします。ピーク需要で電力価格が急騰すると、マイナーは迅速に稼働を停止でき、より安い料金やクレジットと引き換えに、系統運用者に価値あるデマンドレスポンス・サービスを提供します。テキサス州では、マイナーは電力網のひっ迫時に稼働を抑制することで、デマンドレスポンスやアンシラリーサービスのプログラム、さらには事前に購入した電力の転売を通じて収益を得ています。これに対し批判派は、こうした支払いは他の電力利用者が負担していると反論し、大規模施設周辺の騒音、水の使用、地域の電気料金への影響を指摘しています。
- ビットコインのエネルギー構成に占める再生可能エネルギーの割合は依然として議論の的であり、推定値は研究によって大きく異なります。ケンブリッジ大学の2025年の業界調査では、マイニングの52.4％が「持続可能な」電源（再生可能エネルギー42.6％と原子力9.8％）で賄われており、単一の電源としては天然ガスが38.2％で最大でした。批判派は、化石燃料分による排出量の絶対値に注目しています。「エネルギー消費」という指標が自動的に「環境被害」と等しくなるわけではないため、議論は続いています。水力発電による1 TWhは、石炭による1 TWhとは炭素への影響が異なるのです。
重要な事実
- ケンブリッジ大学の推計では、近年のビットコインの年間電力消費量は約100～200 TWhで、中規模の国に匹敵します。
- 批判派は、化石燃料による排出とASICの電子廃棄物を主な環境コストとして挙げています（de Vries & Stoll, 2021）。
- 擁護派は、エネルギーコストが経済的な障壁となり、台帳を取引の巻き戻しから守っていると主張しています。
- マイナーは移動可能な産業負荷として、安価な水力、行き場のないガス、出力抑制された再生可能エネルギーを求めて動きます。
- テキサス州では、マイナーがデマンドレスポンス・プログラムに参加し、電力網のひっ迫時に稼働を停止することで報酬を得ています。
- 再生可能エネルギーの割合に関する推定値は、学術研究や業界調査によって大きく異なります。
演習 九・六・三・一
9集める世界のマイニング事業で使われている電力源を9つ挙げてください（例：水力、フレアガス、太陽光）。それぞれの主な地域も記録してください。
6まとめる環境面の特性に基づいて、9つを6つのカテゴリーに分類してください：ゼロカーボンの再生可能エネルギー、化石燃料集約型、廃エネルギー回収型、電力網依存型、その他。
3絞り込む6つを、マイナーが低炭素の電力源ではなく高炭素の電力源を選ぶことがある3つの理由に絞り込んでください。
1結晶化するプルーフ・オブ・ワークのシステムにおいて、エネルギー消費がどのようにセキュリティの仕組みとして機能するのかを説明する文を1文で書いてください。
事実確認
日付、数字、主張は、下記に記載された公表資料と照合して確認しました。