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ビットコインの環境への影響は、特にエネルギー消費、温室効果ガス排出、電子廃棄物の点で、文献では重大なものとして特徴づけられています。ビットコインの生成と取引の完了のプロセスであるビットコインマイニングは、エネルギーを消費し、炭素排出を引き起こします。[ 1 ] 2025年のケンブリッジデジタルマイニング産業レポートによると、調査対象となったマイナーは、電力の48%が化石燃料から、52%が再生可能エネルギーや原子力を含む持続可能なエネルギー源から供給されていると報告しています。[ 2 ]さらに、ビットコインは、使用によって物理的に劣化する特殊なコンピュータハードウェアでマイニングされ、電子廃棄物が発生します。[ 3 ] 2025年現在いくつかの実証研究では、ビットコインマイニングの電力使用量の増加と環境持続可能性指標の悪化との関連性が報告されている。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]ビットコインの環境への影響は規制当局の注目を集めており、さまざまな管轄区域でインセンティブや制限につながっている。[ 7 ]
ACS Sustainable Chemistry & Engineering誌に掲載された2023年の研究では、米国で計画されている再生可能エネルギー施設でビットコインマイニングを使用することによる潜在的な経済的利益が発見されました。[ 8 ]
ビットコインのマイニングは、電力消費量が非常に多いプルーフ・オブ・ワーク方式です。[ 1 ] [ 9 ]マイナーは専用ソフトウェアを実行して互いに競い合い、現在の10分ブロックを最初に解決してビットコインの報酬を得ます。[ 10 ]エネルギー効率の高いプルーフ・オブ・ステーク方式への移行は、ビットコインの仕組みに対する持続可能な代替案であり、環境問題に対する潜在的な解決策として説明されています。[ 9 ]ビットコイン支持者は、ネットワークのセキュリティを確保するにはプルーフ・オブ・ワークが必要だと主張し、このような変更に反対しています。[ 11 ]
ビットコインマイニングの分散化により、研究者がマイナーの所在地や電力使用量を特定することが困難になっている。そのため、エネルギー消費量を二酸化炭素排出量に換算することは難しい。[ 12 ] 2025年現在ケンブリッジ代替金融センター（CCAF）は、ビットコインが年間138 TWh （500 PJ ）を消費し、これは世界の電力消費量の0.5 ％に相当し、年間39.8 Mt CO2の温室効果ガス排出量をもたらし、これは世界の排出量の0.08％に相当し、スロバキアの排出量に匹敵すると推定した。[ 2 ]
2021 年までは、ビットコインのマイニングのほとんどは中国で行われていました。[ 10 ]中国のマイナーは、晩秋、冬、春には新疆ウイグル自治区と内モンゴル自治区の安価な石炭火力発電に頼り、5 月から 10 月にかけては、低コストの水力発電に余剰のある地域(四川省や雲南省など) に移動していました。[ 13 ] 2021 年 6 月に中国がビットコインのマイニングを禁止した後、そのマイニング事業は他の国に移りました。[ 10 ] 2021 年 8 月までに、マイニングは米国 (35%)、カザフスタン (18%)、ロシア (11%) に集中しました。[ 14 ]中国の石炭資源からカザフスタンの石炭資源への移行により、ビットコインのカーボン フットプリントが増加しました。カザフスタンの石炭火力発電所は、すべての石炭の種類の中で炭素含有量が最も高い硬質石炭を使用しているためです。 [ 13 ]禁止にもかかわらず、中国では秘密裏のマイニング活動が徐々に再開され、2022年時点で世界のハッシュレートの21 %に達した。[ 15 ]
2025年現在CCAFの報告書は、49のビットコインマイニング企業（データ収集時点でネットワークハッシュレートの約48%）の調査に基づいて、電力構成は再生可能エネルギー（43%）、天然ガス（38%）、原子力（10%）、石炭（9%）であると報告した。[ 2 ]非営利テクノロジー企業WattTimeの分析では、米国のマイナーは化石燃料で発電された電力の54%を消費していると推定されている。[ 11 ] 2023年、 Bloomberg Terminalに寄稿している暗号通貨アナリストのJamie Coutts氏は、世界のビットコインマイニング電源の約半分が再生可能エネルギーであると述べた。[ 16 ]
Scientific Reportsに掲載された研究では、2016 年から 2021 年にかけて、採掘されたビットコイン 1 ドルあたり 35 セント相当の気候変動被害が発生したのに対し、石炭では 95 セント、ガソリンでは 41 セント、牛肉では 33 セント、金採掘では 4 セントであったことがわかった。[ 17 ] Nature Communicationsに掲載された 2025 年の論文では、米国の最大規模のビットコイン鉱山 34 か所が 2022 年 8 月から 2023 年 7 月にかけて 32.3 TWh の電力を消費し、これはロサンゼルスより 33% 多かったことがわかった。これらの鉱山からの電力需要の増加分の 85% は化石燃料発電所によって発電された。[ 18 ]
欧州証券市場監督機構と欧州中央銀行は、鉱業に再生可能エネルギーを使用すると、一般の人々へのクリーンエネルギーの供給が制限される可能性があると示唆した。[ 1 ] [ 19 ] [ 20 ]
2025年のScientific Reports誌に掲載された、10の主要な仮想通貨生産国（2019～2022年）を対象とした研究では、ビットコインマイニングの電力使用が環境の持続可能性の低下と関連していることが判明した。再生可能エネルギーの割合が増加することで、研究期間中のこれらの影響は緩和されたものの、完全には解消されず、水の使用への影響は限定的であった。[ 4 ] 2025年のSustainable Development誌に掲載された、2015～2023年の月次データとDARDL/KRLS法を用いた研究では、ビットコインマイニングの電力使用量の増加とSDGsの枠組みにおける環境の持続可能性の低下との関連性が報告されており、著者らはこれを持続可能性目標のリスク要因として特徴づけている。[ 5 ] 2025年のACS Sustainable Chemistry & Engineering誌に掲載されたライフサイクルアセスメントでは、ビットコインの炭素、水、土地のフットプリントが定量化され、ネットワークのリソース消費が持続可能性の課題をもたらし、技術の進歩とよりクリーンなエネルギー源の必要性が強調されていると結論づけている。[ 6 ]
2018年にNature Climate Change誌に、ハワイ大学マノア校のカミロ・モラ氏と他の研究者によるビットコインの成長予測に関する研究が掲載された。この論文では、ビットコインが最終的に他のキャッシュレス取引に取って代わった場合の地球規模のCO2排出量への潜在的な影響を検討し、特定の仮定の下では、ビットコインの使用に伴うエネルギー消費によって、30年以内に地球の平均気温が2℃上昇するのに十分なCO2排出量が発生する可能性があると結論付けた。[ 21 ] [ 22 ]その後、いくつかの論文が研究者の仮定に異議を唱えた。[ 21 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]モラ氏と元の論文の共著者は、自分たちの論文を擁護した。[ 21 ] [ 26 ]
2023年に『Ecological Economics』誌に掲載された研究で、国際通貨基金の研究者らは、世界の決済システムが世界の電力消費量の約0.2%を占めており、これはポルトガルやバングラデシュの消費量に匹敵すると推定した。[ 27 ]ビットコインの場合、エネルギー消費量は約 1回の取引あたり500kWh 、 クレジットカードの場合は0.001 kWh (支払いを受け取る加盟店銀行の消費は含まない)。 [ 27 ]ただし、ビットコインのエネルギー消費はトランザクション数に直接関係していません。ライトニング ネットワークなどのレイヤー2 ソリューションやバッチ処理により、ビットコインはオンチェーン トランザクション数が示唆するよりも多くの支払いを処理できます。[ 27 ] [ 28 ]例えば、2022 年にビットコインは年間 1 億件のトランザクションを処理し、これは 2 億 5000 万件の支払いに相当します。[ 27 ]
OECDは、インフラ技術であるブロックチェーンと金融セクター活動のエネルギー消費を直接比較することは適切な比較ではない可能性があると指摘している。[ 29 ]
ビットコインは通常、特定用途向け集積回路と呼ばれる専用のコンピューティング ハードウェアでマイニングされ、ビットコイン マイニング以外の用途はありません。[ 3 ]ビットコイン ネットワークのハッシュレートが継続的に増加しているため、2021 年の研究では、マイニング デバイスの平均寿命は1.3 年で、採算が合わなくなり交換が必要になり、大量の電子廃棄物が発生すると推定されました。[ 3 ]この研究では、ビットコインの年間電子廃棄物は30,000 トン以上 (オランダで発生する小型IT機器廃棄物に匹敵) であり、各取引で272 g (9.6オンス)の電子廃棄物が発生すると推定されました。[ 3 ] 2024 年の体系的レビューでは、この推定を批判し、市場での販売と IPO データに基づいて、ビットコイン マイニング ハードウェアの寿命は 4〜5 年に近いと主張しました。[ 30 ] CCAFによると、ハードウェアの87%がリサイクル、販売、または再利用されるため、電子廃棄物は大幅に減少し、 2024年には2,300トンと推定されている。 [ 2 ]
米国の複数の大規模ビットコインマイニング施設周辺の現場測定では、近隣の住宅地で安定した背景音が一般的に30～50 dBA台前半で、マイニング施設に近いほどレベルが高くなることが示されている。テキサス州フッド郡が委託した2024年のコンサルタント調査では、背景レベルが35～53 dBAの範囲で測定され、近隣の2か所で最大59 dBAを記録した一方、施設付近での測定値は60～65 dBAの範囲であった。[ 31 ]また、2022年のワシントン・ポストの調査では、ノースカロライナ州の仮想通貨マイニング施設近くの住宅の外で約19,750回の1分間の測定値を記録し、測定値の98%で55 dBAを超える音レベル、30%以上の測定値で60 dBAを超える音レベルが検出された。事業者やコンサルタントが報告した緩和策には、防音壁、機器の囲い、最適化されたファン制御、浸漬冷却などがあるが、その有効性と採用状況は施設によって異なる。[ 32 ] [ 33 ]
Cell Reports Sustainabilityの 2023 年の解説によると、ビットコインの水フットプリントは、現場での直接的な水消費と発電による間接的な消費により、2021 年に 1,600 ギガリットル (5.7 × 10 10 立方フィート) に達した。[ 34 ]著者は、この水フットプリントは、浸漬冷却や、風力、太陽光、乾式冷却による熱電発電など、淡水を必要としない電源を使用することで軽減できると指摘している。[ 34 ]
2025年現在テキサス・オブザーバーの調査によると、テキサス州コーパスクリスティにあるビットコインマイニング施設は、自治体の請求データに基づいて、1日あたり約127,500ガロンの真水を使用していると報告されている。[ 35 ]
Earth's Future誌の2023年の研究では、2020年から2021年にかけてのビットコインマイニングに起因する世界の土地利用面積は1,870 km 2 (720 mi 2 )と推定されており、これはロサンゼルスの面積の約1.4倍に相当する。[ 36 ]
2025年にNature Communicationsに掲載された研究では、米国の34の大規模ビットコインマイニングの需要によりPM2.5汚染が増加し、約190万人が0.1μg/m3以上のPM2.5に曝露され、場合によってはマイニングから遠く離れていることがわかった。[ 18 ] 2024年にEnvironmental Researchに掲載されたレビューでは、プルーフ・オブ・ワーク・マイニングが大気汚染の増加と潜在的な健康リスクに関連していることが指摘され、緩和策とより良いデータの必要性が示された。[ 37 ] 2024年のJAMA Viewpointでは、大気汚染や騒音汚染など、仮想通貨マイニングによる潜在的なコミュニティの危険性について説明し、脆弱なグループを保護することを推奨した。[ 38 ] 2020年の論文では、2018年に作成された1米ドルのビットコインごとに、米国では約0.49米ドルの健康被害と気候変動被害が関連していることがわかった（中国では0.37米ドル）。[ 39 ] 2024年の分析では、2019年から2021年にかけての米国の鉱業による気候と健康への被害は、多くの地理的なホットスポットで生成されたコインの価値を上回ったと推定されている。[ 40 ]
ペンシルベニア州西部では、ビットコインマイニング会社のストロングホールド・デジタル・マイニングが、ビットコインマイニングの動力源として石炭廃棄物を使用することを環境修復と表現している。[ 41 ]ストロングホールド・デジタル・マイニングは、マイニングマシンの動力源として、放棄された炭鉱跡地から石炭灰を取り除いている。石炭灰は、地下水を汚染し、重金属を含む石炭廃棄物の一種である。ペンシルベニア州政府は、有害廃棄物を除去できる企業に税額控除を提供している。[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]既存の石炭灰は非常に燃えやすく、制御不能な燃焼を起こしやすい。[ 43 ]同社は石炭灰を収集し、燃焼できるように処理するが、これはクリーンな石炭を燃焼する場合よりも、相対的に多くのCO2を大気中に放出することになる。同社は2022年第2四半期に24万トンの廃棄物を除去したと報告したが、その四半期は利益が出ておらず、利益の大部分はビットコインのマイニングではなく、電力網への売電によるものだった。[ 41 ] PennFutureのRob Altenburg氏はWESAに対し、石炭廃棄物を燃料として使用しても汚染は解消されず、汚染が陸地や水から大気に移るだけだと語った。[ 42 ] 2024年、環境団体Save Carbon CountyはStronghold Digital Miningとペンシルベニア州を提訴し、ペンシルベニア州北東部のビットコイン鉱山がエネルギー源として石炭廃棄物と古タイヤを燃やし、近隣のコミュニティを水銀、二酸化硫黄、その他の危険な化学物質で汚染したと主張した。[ 45 ]
ビットコインのマイニングでは、原油掘削の副産物であるメタンを豊富に含む随伴石油ガス（APG）からも発電が行われており、 APGはフレアリングされたり大気中に放出されたりして、温室効果ガスの影響を悪化させている。[ 46 ]メタンは、地球温暖化係数がCO2の28～36倍の温室効果ガスである。[ 47 ] [ 48 ]ビットコインマイニング企業の1つであるGigaは、数千台のビットコインマイナーを積んだ輸送コンテナを油井に設置し、天然ガスを発電機に転用して、ガスを電気に変換し、マイナーに電力を供給した。Crusoe Energy Systemsによると、これにより、フレアリングを継続する場合と比較して温室効果ガスの排出量が63%削減される。[ 49 ]環境研究者のPeter Howsonはこの見解に異議を唱え、ビットコインマイニングにフレアリングされたメタンを使用すると、化石燃料企業の収益性が向上し、よりクリーンな代替エネルギーへの移行が遅れる可能性があると述べた。[ 50 ]
Journal of Cleaner Productionに掲載された2024年の論文によると、ビットコインマイニングは埋立地ガスのメタン削減に資金を提供できる。[ 51 ]
ビットコインマイニングは、クリーンエネルギー事業の拡大を促進する手段として支持者によって提案されている。タイム誌が2022年に語ったところによると、同誌が話を聞いた専門家のほとんどは「仮想通貨によって再生可能エネルギーがブームになったという考えに異議を唱えている」という。[ 52 ]ニューヨーク・タイムズ紙の2022年3月の記事で、デビッド・ヤッフェ＝ベラニーは、クリーンエネルギーを推進するための業界内の取り組みについて述べている。これは、業界の炭素排出量の増加率に対する環境保護主義者や一般市民からの反発に対応したものである。[ 53 ]
ACS Sustainable Chemistry & Engineeringの 2023 年の論文によると、ビットコインのマイニングは、本来抑制されるはずの再生可能エネルギーを利用し、柔軟な電力負荷として機能することで、再生可能エネルギーへの移行を支援する機会を提供する可能性がある。[ 54 ] Resource and Energy Economicsに掲載された 2023 年の論文では、ビットコインのマイニングはテキサスの電力網の再生可能エネルギー容量を増加させる可能性があるが、これは必ずしも総炭素排出量の減少にはつながらないと結論付けている。[ 55 ] Fengqi Youが主導した 2023 年と 2024 年の研究では、商業化前の段階 (風力発電所や太陽光発電所が発電しているがまだ電力網に統合されていない段階)にオフグリッドでビットコインをマイニングすることで、グリーン水素を含む再生可能エネルギーの開発に資金を提供し、それによって気候変動の緩和に役立つ可能性があると提案している。[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] Heliyonに掲載された 2024 年の研究では、太陽光発電のビットコインマイニングシステムは、電力網に電力を売る場合の 8.1 年と比較して、3.5 年で投資回収を達成できるとシミュレーションされました。 [ 60 ] Heliyon の研究の著者は、プルーフ オブ ステークの暗号通貨ではこのようなインセンティブを提供できないと指摘しています。[ 60 ] [ 61 ]
ビットコインマイニングは、温室栽培などの農業分野での利用が提案されており、ビットコインマイニングの廃熱を再利用することで、エネルギーコストと両産業の環境負荷を削減できる可能性がある。2025年のApplied Energy誌の研究では、温室栽培でビットコインマイニングを使用すると、「大きな収益性が得られ、ビットコイン価格が高い場合、商業規模の温室では年間純利益が最大150万ドルに達する」ことがわかった。[ 62 ]
オランダのチューリップ温室は、従来のガス暖房からビットコインマイニングで発生する熱廃熱を利用する暖房に切り替えた。これは、国内のガス価格の大幅な上昇に対応して行われた。ビットコインマイニング装置は依然として電気を使用している。[ 63 ]
中国が2021年にビットコイン採掘を禁止した背景には、違法な石炭採掘におけるビットコインの役割や環境問題への懸念があった。[ 64 ] [ 65 ]
2022年9月、米国科学技術政策局は、電力使用量、温室効果ガス排出量、電子廃棄物に関する透明性の向上の必要性を強調した。[ 66 ] 2022年11月、米国環境保護庁は、仮想通貨マイニングの気候への影響に取り組んでいることを確認した。[ 67 ]米国では、ニューヨーク州が環境上の懸念を理由に、2年間のモラトリアムで新たな化石燃料採掘プラントを禁止したが、 [ 68 ]アイオワ州、ケンタッキー州、モンタナ州、ペンシルベニア州、ロードアイランド州、テキサス州、ワイオミング州は、税制優遇措置でビットコインマイニングを奨励している。[ 68 ] [ 69 ]テキサス州のインセンティブは、ビットコインマイニングを使用してフレアガスからのメタン排出量を削減することを目的としている。[ 69 ] 2024年1月、米国エネルギー情報局は仮想通貨マイナーのエネルギー使用に関する義務的な調査を開始したが、マイナーがテキサス州西部地区連邦地方裁判所で異議を申し立て、それが認められたため、1か月後に調査を中止した。[ 70 ]
カナダでは、業界からの需要が高く、再生可能エネルギーをより有効活用できるという懸念から、マニトバ州とブリティッシュコロンビア州は、ビットコインマイニング施設の水力発電網への新規接続を2022年後半に18か月間停止し、その間、ハイドロ・ケベックはビットコインマイナーの料金を引き上げ、使用量を制限した。[ 71 ]
2022年10月、世界的なエネルギー危機のため、欧州委員会は加盟国に対し、仮想資産マイナーの電力消費量を削減し、彼らに有利な税制優遇措置やその他のインセンティブを廃止するよう要請した。[ 72 ]
ビットコインのマイニングと電力網に関するいくつかの主張を評価しました。特に、ビットコインのマイニングは、テキサス州の風力発電容量の増加や、再生可能資源による発電量の割合のわずかな増加などにより、再生可能容量と発電量の総量の増加をもたらすことがわかりました。しかし、再生可能エネルギー発電を増やしたい理由が炭素排出量の削減にある場合、炭素排出量が増加する可能性があるため、ビットコインマイニングの正の外部性は弱まります。…これらの結果は、太陽光と風力資源の潜在力が高いテキサス州の電力網に特有のものであり、風力と太陽光資源の利用可能性とコストが異なる他の相互接続地域には必ずしも適用できないことを強調することが重要です。
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