一部メディアは、Netflixのカーボンフットプリントを最大60倍も誇張して伝えている。
しかし、国際エネルギー機関のデータによれば、Netflixなどのストリーミングサイトのカーボンフットプリントは実際にはかなり小さい。
動画ストリーミングの利用は世界中で急速に拡大している。こうしたサービスは、端末、ネットワークインフラ、データセンターのエネルギー消費や炭素排出と結び付いている。
しかし、最近相次いだ誤解を招くメディア報道とは異なり、動画ストリーミングが気候に与える影響は比較的小さい。特に他の活動や部門と比べると、その影響は小さい。
国際エネルギー機関の分析と国際エネルギー機関（IEA）をはじめとする信頼できる情報源に基づき、Netflixを30分視聴した際の排出量について広く報じられた推計に含まれる誤った前提を明らかにする。これらの前提により、Netflixの実際の環境影響は30～60倍に誇張されている。
今日、動画ストリーミングが気候に与える影響が比較的小さいのは、データセンター、ネットワーク、端末のエネルギー効率が急速に改善しているためだ。しかし、効率向上の鈍化、リバウンド効果、そして人工知能（AI）やブロックチェーンなどの新興技術による需要の増加を受け、今後数十年にわたるこの部門全体の環境影響への懸念が高まっている。
誤解を招くメディア報道：Netflixのカーボンフットプリント
最近のメディア記事のうち、ニューヨーク・ポスト、CBC、Yahoo、DW、Gizmodo、Phys.org、BigThinkなどは、「Netflixを30分視聴して発生する排出量［CO2 1.6 kg］は、約4マイル運転するのと同じ」という主張を繰り返し伝えている。
この数値の出典は、オンライン動画の「持続不可能で拡大し続ける影響」に関する、フランスのシンクタンク、2019年7月の報告書である。作成したのは、Shift Projectだ。同報告書によると、2018年のストリーミングによるCO2排出量は3億トン（MtCO2）を超え、フランスの排出量に相当する。
Shift Projectの報告書はメディア報道に影響を与え続けており、今月初めにもGuardianとThomson Reuters Foundationが記事を掲載した。
Shift Projectによる「1時間あたり3.2kgCO2」という推計は、動画ストリーミングのエネルギー消費と排出への影響を扱った2014年の査読済み研究の約8倍に上る。
この2014年の研究によると、2011年に米国でストリーミングを行った場合、インフラや端末の製造・廃棄による「内包」排出量を含むライフサイクルベースで、1時間あたり0.42kgCO2eが排出された。Shift Projectの分析と対象範囲が同程度の運用時排出量は、1時間あたりわずか0.36kgCO2eだった。
データセンターとネットワークのエネルギー効率が急速に改善しており、その効率はおよそ 数年ごとに倍増するため、現在のエネルギー消費と排出量はさらに少なくなっている。
電力消費だけを見ると、Shift Projectの数値は、Netflixを1時間視聴すると電力を6.1キロワット時（kWh）消費することを示唆する。これはTesla Model Sで30km以上走行できる量であり、LED電球を1か月間つけっぱなしにする量、あるいは1日に1回やかんの水を沸かすことを約3か月続ける量に相当する。
利用者が合計で少なくとも 1日あたり1億6,500万時間視聴していることを考えると、Shift Projectの数値は、Netflixのストリーミングが年間約370テラワット時（TWh）を消費することを示唆する。この量は、英国の年間電力需要を大幅に上回る。
比較すると、これらの数値はNetflixが報告した数値（2019年に0.45TWh）の800倍で、世界全体のデータセンターによる推定電力消費量（2018年に198TWh）のほぼ2倍に当たる。Shift Projectの数値が高すぎることは明らかだが、どの程度高いのだろうか。
誤った前提
前提の多くを2015年の論文に基づくShift Projectの分析は、Netflixのカーボンフットプリントに関して一連の欠陥を含んでおり、それらが重なることで、動画ストリーミングの電力消費を大幅に誇張している。
第一に、ストリーミング中に毎秒転送されるデータ量であるビットレートを過大評価している。どうやら毎秒24メガビット（Mbps）、1時間あたり10.8ギガバイト（GB）に相当する数値を前提としているようだ。これは2019年のNetflixの世界平均ビットレート（約4.1 Mbps、または1時間あたり1.9 GB。携帯電話ネットワークを除く）の6倍であり、高精細（HD、1時間あたり3 GB）の転送速度の3倍を超える。その他の一般的な転送速度は、超高精細（UHD/4K）が1時間あたり7 GB、標準精細（SD）が1時間あたり0.7 GBである。
（この差の一因は、3Mbpsという明記された前提が、誤って毎秒3メガバイト（MBps）に換算されたことにあるようだ。1バイトは8ビットに相当する。）
以下の図は、Shift Projectがビットレートなど動画ストリーミングの電力消費を過大評価した3つの要因と、実際の数値を過小評価した1つの要因を示している。ほかの誤りについては、図の下の本文で説明する。
第二に、私の推計では、Shift Projectの分析は、消費者に動画ストリーミングを配信するデータセンターとコンテンツ配信ネットワーク（CDN）のエネルギー原単位を、2019年のNetflixの電力消費データ、Ciscoのトラフィックデータ、およびIEAの分析から導かれる数値と比べて7～18倍過大評価している。
第三に、私の分析によると、Shift Projectはデータ伝送ネットワークのエネルギー原単位を6～17倍過大評価している。これは、さまざまな接続方式のエネルギー消費について高い数値を前提としているためだ。たとえば「モバイル」では0.9 kWh/GBとしているのに対し、私の推計では2019年の4Gモバイルは0.1～0.2 kWh/GBだ。またShift Projectは、Wi-Fiよりエネルギー消費の多いモバイルネットワークを経由するデータ転送の割合を高く見積もり、全体の3分の1としているが、Netflixのデータに基づくと10%未満である。
しかし、Shift Projectは端末のエネルギー消費を過小評価している。視聴はスマートフォン（50%）とノートパソコン（50%）だけで行われると仮定しているため、実際の4～7分の1程度に見積もっている。Netflixによると、視聴の70%はテレビで行われている。テレビはノートパソコン（視聴の15%）、タブレット（10%）、スマートフォン（5%）よりもはるかにエネルギー消費が多い。
これらを総合すると、私の分析では、2019年にNetflixの動画をストリーミングした際の電力消費量は通常1時間あたり0.12～0.24kWhで、Shift Projectの推計より約25～53倍少ない。下の左の図に示すとおりだ。結果は視聴端末、ネットワーク接続の種類、解像度の選択に大きく左右される。下の右の図に示すとおりだ。
たとえば、50インチのLEDテレビはスマートフォン（100倍）やノートパソコン（5倍）よりはるかに多くの電力を消費する。4Gモバイルネットワーク経由のストリーミングは、Wi-Fi経由の約4倍の電力を消費する。
スマートフォンは非常にエネルギー効率が高いため、4G経由のストリーミングでは、特に高解像度（シナリオD）で、データ伝送が電力消費のほぼすべてを占める。Wi-Fi接続のスマートフォンで1時間のSD動画をストリーミングする（シナリオC）場合、消費電力はわずか0.037 kWhで、Shift Projectの推計より170倍少ない。
Netflixのカーボンフットプリントは小さい
動画ストリーミングのカーボンフットプリントは、まず上で述べた電力使用量、次に発電量の単位ごとに伴うCO2排出量によって決まる。
電気自動車など、電気自動車のような他の電力利用と同様に、これは動画ストリーミング全体のカーボンフットプリントが、何よりも電力の発電方法に左右されることを意味する。
現在の世界平均の電源構成で電力を供給した場合、Netflixの番組を30分視聴すると、0.028～0.057kgCO2e（28～57グラム、下の図の左から2番目の棒）を排出する。これは、4マイル（6.4キロメートル）の運転と比較されたShift Projectの1.6kgという数値（左端の棒）より約27～57倍少ない。
これを身近な尺度で示すと、Netflixの番組を30分視聴した場合の平均カーボンフットプリントについて、私が更新した推計は、一般的な自動車で約200メートル走行するのに相当する。
しかし上の図が示すように、この数値は対象国の電源構成に大きく左右される。フランスでは、電力の約90%が低炭素電源によるものであり、排出量は約4gCO2e、車で20メートル走行するのに相当する。
国別平均の排出係数を使うと、特にデータセンターの排出量を過大評価する可能性がある。大規模なデータセンターを運営するテクノロジー企業は、企業によるクリーンエネルギー調達を主導しており、近年の再生可能電力の購入契約の約半数を占めている。
世界の多くの地域では、電源構成の脱炭素化も急速に進んでいる。たとえば英国では、電力の排出原単位が2008年から2018年の間に約60%低下した。2018年の水準と比べると、世界の電力の排出原単位は、IEAの低下するシナリオでは2030年までに約5分の1、公表政策シナリオでは半分まで下がり、持続可能な開発シナリオ.
デジタル効率とストリーミングサイトのカーボンフットプリント
Netflixなどのプラットフォームで動画をストリーミングすることによるカーボンフットプリントは比較的小さいままだが、利用が指数関数的に増加していることを考えれば、全体的な影響も拡大すると予想するのが妥当に思えるかもしれない。
しかし、コンピューティングの効率はすでに大幅に向上しており、この傾向は「クーミーの法則」と呼ばれている。この法則はコンピューティングのエネルギー効率の傾向を示すもので、効率は1940年代以降、およそ1.6年ごとに倍増してきた。また、2000年以降は2.7年ごとに倍増している。データ伝送ネットワークでも同様の傾向が見られ、エネルギー強度は2000年以降、2年ごとに半減している。
機器や設備の寿命が短く、入れ替えが早まることも相まって、機器、データセンター、ネットワーク全体の効率は急速に向上している。
例えば、効率が高まるITハードウェア（クーミーの法則に沿ったもの）や、「ハイパースケール」データセンターへの大規模な移行により、2015年以降、電力需要は横ばいに保たれてきた（下の右図）。世界のデータセンターが現在消費する電力は、世界の電力使用量の約1％にすぎない。一方で、インターネット通信量は3倍に増加し、サービス需要を示す指標であるデータセンターの「ワークロード」は2倍以上になっている（下の左図）。
消費者には見えない変化に加え、日常的に目にする技術にも明らかな傾向がある。機器はますます
小型化し、、効率も高まっている。例えば、CRTからLCD画面への移行や、パソコンからタブレット、スマートフォンへの移行が挙げられる。
需要の増加
こうした状況の一方で、ストリーミングメディアの消費は急速に拡大している。Netflixの契約者数は、昨年20％増加し、1億6,700万人に達した一方、電力消費量は84％増加した。
多くの新しい動画ストリーミングやクラウドゲームサービスもここ数カ月で登場している。特に注目されるのは、モバイルネットワーク上の動画通信量が急増していることで、年率55％で増加している。携帯電話やタブレットはすでに、70％超を毎日ストリーミングされるYouTubeの動画10億時間の視聴で占めている。
ストリーミングメディアへのアクセスが容易になったことで、大きなリバウンド効果が生じ、動画ストリーミングの総消費量が急速に増加している。しかし、動画ストリーミング、電子書籍、オンラインショッピングなどのデジタルサービスがもたらす直接的・間接的な影響は、複雑に絡み合っているため、Netflixのようなサービスが、他の消費形態と比べて環境に及ぼす正味の影響を定量化することは極めて難しい。
さらに、機械学習、ブロックチェーン、5G、仮想現実などの新興デジタル技術によって、データセンターやネットワークサービスへの需要がさらに加速する可能性が高い。研究者たちは、こうした技術のエネルギー消費と排出への影響について、ブロックチェーンや機械学習を含め、研究を始めている。
現在の技術による効率向上だけでは、増加するデータ需要に追いつけなくなる可能性が高まっている。エネルギー使用量と排出量の増加リスクを抑えるには、次世代の高効率コンピューティング・通信技術の研究開発への投資とともに、電力供給の脱炭素化に向けた取り組みを継続する必要がある。
より広い文脈
動画ストリーミングは、例えば映画館まで車で行くことと比べれば、排出量がかなり少ない活動である。消費者として、低解像度でストリーミングする、小型の機器や画面を使う、モバイルネットワークではなくWi-Fiで接続するといった方法で、環境負荷をさらに減らすことができる。機器の買い替え頻度を下げることも役立つ。モバイル機器のライフサイクル全体の炭素排出量のうち、製造が3分の2超を占めており、電子廃棄物も世界各地で深刻化しているためだ。
テクノロジー企業は、エネルギー効率をさらに高める取り組みを通じて、Netflixの環境影響を軽減するうえで引き続き大きな役割を果たせる。短期的には新技術を導入し、次世代技術を開発するとともに、データセンターやネットワークに電力を供給する再生可能エネルギーへの投資も進められる。
持続可能な設計やコーディングも役立つ可能性がある。例えば、動画圧縮をさらに改善することが挙げられる。最近の研究では、YouTubeのミュージックビデオをバックグラウンドで再生する際に音声のみへ切り替えることで、エネルギー消費と排出量をどの程度削減できるかが検討された。
デジタル技術による排出量を他の部門と比較し、その規模を念頭に置くことが重要である。デジタル技術が占める割合は、世界の炭素排出量の約1.5％である。
パリ協定の目標達成にはあらゆる部門と技術が必要であり、パリ協定の達成にデジタル技術も例外ではない。実際、AIなどのデジタル技術は、気候変動対策を加速させる助けとなる可能性がある。しかし、適切な気候政策がなければ、AIは石油採掘のコストを下げたり、石炭火力発電所の寿命を延ばしたりするだけに終わる可能性がある。
Netflixをはじめとするデジタル技術やサービスが爆発的に拡大するなか、社会が最大限の便益を得る一方で、電力使用量や炭素排出量への影響を含む負の影響を最小限に抑えられるよう、その動向を注意深く見守る必要があることに疑いの余地はない。
誤解を招くメディア報道に頼るのではなく、厳密な分析、企業のリーダーシップ、適切な政策、そして十分な情報を持つ市民が求められる。
方法論と出典
本稿に示した動画ストリーミングの炭素強度分析は、さまざまな出典と仮定に基づき、2019年または可能な限り新しい年のデータを用いて算出した。
ビットレート：国別契約数と、Netflixの2019年における国別平均データストリーミング速度に基づいて算出した、世界加重平均。解像度別ビットレートはNetflixによる。
データセンター：低位推計は、Netflixが報告した2019年の直接・間接の電力消費量、視聴統計、および上記の世界加重平均ビットレートに基づく。高位推計は、Ciscoによる2019年のクラウドデータセンターのIPトラフィックと、IEAによるクラウドおよびハイパースケールのエネルギー使用量の推計に基づく。
データ伝送ネットワーク：Aslan et al. (2017)、Schien & Priest (2014)、Schien et al. (2015)、およびAndrae & Edler (2015)に基づいて算出し、Netflixのデバイス別視聴データに基づいて加重した。
デバイス：スマートフォンとタブレット。算出はUrban et al. (2014)およびUrban et al. (2019)、iPhone 11の仕様（電力消費量およびバッテリー容量）、iPad 10.2の仕様。ノートパソコン：Urban et al.（2019）。テレビ：Urban et al.（2019）およびPark et al. （2016）に基づいて加重し、Netflixのデバイス別視聴データ。
