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カーボンクレジットのトークン化インフラ「Toucan」とは

shogosu

ReFiの中でも代表的なプロトコルであるToucanについて解説していきます。

Toucanは、2021年10月18日に立ち上げられたスイスに拠点を置く非営利組織です。立ち上がってからまだ2年と経っていない若い組織ですね。

公式HP

Toucanはブロックチェーンを活用したカーボンクレジット市場におけるインフラを構築しており、このインフラを利用することで、個人や企業が環境資産=カーボンクレジットをトークン化し、幅広い用途で利用することを可能にしています。

公式ドキュメントでは "Web3 infrastructure for regenerative finance — ReFi." と表現しています。ReFiのためのweb3インフラですね。

"Toucanは現在のカーボンクレジット市場について、効率の悪さや統一性のなさ、アクセス制限などといった多くの問題点が存在していることを挙げており、Web3.0の環境アセットにおけるインフラストラクチャを改善することで、これらの問題の解決を目指していきたいと説明しています。"

炭素クレジットをブロックチェーン上で利用できるToucanとはhttps://hedge.guide/feature/toucan-bc202303.html

これまでにToucan上で約2100万件のカーボンクレジットがトークン化されており、かつブロックチェーン上のカーボン・トークンのうち85%がToucanが開発したデータモデルに従っているようです。

Toucanの特徴

Toucanはブロックチェーン技術を活用したカーボンクレジットのトークン化の仕組みを開発・提供しています。トークンには、透明性、プログラム可能性、細分化、他のDeFiエコシステムとのコンポーザビリティなど、従来のクレジットにはない複数の利点があります。

ちなみにカーボンクレジットをトークン化する際に、方法論・原産国・発行時期などのメタデータ属性を失わないような仕組みを導入しています。詳しくは後ほど解説しますが、FT(Fungible Token)だけでなくNFT(Non-Fungible Token)を活用することでこの仕組みを成立させています。

公式HP

  • Transparency / 透明性: すべてのカーボンクレジットの情報は、ブロックチェーンを活用したオープンなデータベースに記録されます。クレジットの属性、取引履歴、価格データは、誰もがいつでも独立して閲覧することができる状態になっています。

  • Programmability / プログラム可能性:  Toucanのインフラは、カーボンクレジットとブロックチェーン・アプリケーションを結びつけます。その結果、次世代の気候変動にポジティブなプロダクトやインセンティブを革新する無限の可能性が生まれ、大規模な気候変動対策が可能になります。

  • Compliancy / 法令遵守: Toucanのインフラはスイス法の下で運営されています。トークン化されたカーボンクレジットの完全性を維持するため、KYCセーフガードの導入を検討しています。

  • Expertise / 専門性: VCMの専門家、登録機関、その他の業界団体と緊密に協力し、リスクを慎重に管理しながら新技術の利点を実現しています。

"現在のカーボンクレジット市場では、国際機関が設定するルールに厳格なコンプライアンス市場（CCM）と民間が主導するボランタリー市場（VCM）の2種類があります。より高品質なクレジット、つまり信頼性のある計画や方法論によって裏付けされたクレジットを流通させることを目的として、海外では独立機関によるクレジットの測定や認証基準などで認証されたボランタリークレジット市場が拡大しています。"

炭素クレジットをブロックチェーン上で利用できるToucanとは
https://hedge.guide/feature/toucan-bc202303.html

カーボンクレジットのトークン化の仕組み

それでは、具体的にカーボンクレジットをトークン化する仕組みを見ていきましょう。公式ドキュメント(https://docs.toucan.earth/)をベースに解説していきます。

キーワードは「ブリッジ」と「プール」です。簡単にまとめると、ブリッジはクレジットをオンチェーン上でトークン化し、プールはそのトークンに流動性を持たせる役割を担っています。

🌉 ブリッジ

カーボンクレジットは、ブリッジという技術によって、VerraやGold Standardのような従来のレジストリからToucanのレジストリに取り込まれます。 
従来のレジストリ  -> Toucan Carbon Bridge -> Open Climate Registry
(OCR) という一方通行になります。

双方向のブリッジシステムもあります

"カーボンクレジット（Carbon Credit, 以下CC）のマーケットプレイスを展開するThalloが、世界初の双方向のカーボンクレジットのブリッジを開始したことを発表しました。（中略）今回Thalloは、提携しているレジストリであるBioCarbon Registryと連携することでこの双方向のブリッジを達成しました。"

ReFi ニュースレター #17
https://refijapan.substack.com/p/refi-17


つまりブリッジによって、オフチェーンで管理されているクレジットをトークン化し、オンチェーン（パブリックブロックチェーン）によって管理・操作できるようになります。ブリッジの際に、ブリッジを利用するユーザーは元となるクレジットをレジストリから償却（リタイア）する必要があります。こうすることで、二重カウントを防ぎ、トークンが一意（ユニーク）であることが保証されます。

現在、Toucanが対応しているパブリックブロックチェーンはPolygonとCeloの2つです

オンチェーン上のトークンがユニークと保証された上で、そのトークンを燃やす（バーン）と、カーボンオフセットしたことになります。Toucanではオフセットをするとオフセット証明書としてNFTが発行されます。もちろんそのまま保有したり、他の人に譲渡したりすることもできます。

私がToucanでオフセットした際に発行された証明書NFTはこちら(Opensea)

カーボンブリッジの仕組み
https://docs.toucan.earth/toucan/bridge/carbon-bridge

画像はブリッジの仕組みを表しています。Verraからのブリッジ例をフロー順に解説していきます。

  • ① ユニークな参照IDを持つ空のBatchNFTというものを作成

    • 参照IDには、トランザクションハッシュ、Toucanとそのバージョン名、チェーンIDを含める

  • ② Verraにおけるクレジットを償却し、償却メモに参照IDを記録

    • 償却時にシリアルナンバーを生成

  • ③ VerraのシリアルナンバーをBatchNFTに追記

    • これによって双方向の参照が可能になり、二重カウントを防ぐ

  • ④ BatchNFTが自動的に審査される

  • ⑤ 審査通過後、ユーザーは任意のタイミングで BatchNFT を TCO2 に細分化することができる

    • TCO2は、トークン化されたカーボンクレジットの総称

    • BatchNFTを細分化すると、ERC20規格のトークンになる。トークン名はTCO2-から始まり、その後にレジストリ名、プロジェクトID、ヴィンテージなどを含む情報が付与される。（例: TCO2-VCS-191-2008）

    • 1TCO2は、1トンのCO2を表します

TCO2には流動性の問題があるため、それに対する解決策は次のプールで解説します

実際に、Toucan Protocol: Carbon Offset Batches というスマートコントラクトの fractionalize メソッドによって BatchNFT から TCO2 トークンが生成されているトランザクションを見つけることができました。スマートコントラクトによってオープンに誰もがトランザクションを確認することができますね。

🏊‍♀️ プール

TCO2トークンはERC20というトークンです。ETHと同じようなものかと思いきや、プロジェクトの種類や国などの固有の情報があるため、流動性が低いという問題があります。例えば、国によってはプロジェクト費用が他国より高く、他国のクレジットの方が質が高いと認識されるケースがあります。また森林再生・保護、再生可能エネルギープロジェクト（太陽光、風力、水力）、メタン回収、土壌炭素、炭素回収・貯留（CCS）などプロジェクト種類も多岐に渡ります。

そのため、TCO2トークンは差別化され、クレジットの需要にばらつきが発生してしまい、流動性が低くなってしまうという問題があります。

そこでToucanのカーボンプールの出番です。
類似のカーボントークンをプールすることで、ある程度のコモディティ化を可能にします。これは、異なるカテゴリーのカーボンクレジットに対して透明性のある価格シグナルを市場に出すために必要です。これらの標準化されたカーボントークンは、DEX（分散型取引所）において、TCO2のような単一のプロジェクトのクレジットよりも深い流動性で取引することができるようになります。

画像はプールの仕組みを表しています。ToucanはKlimaDAO（後日解説）と協力して、最初のカーボンプールであるBCT(Base Carbon Tonne)を展開しました。画像はTCO2をデポジットして、それと引き換えにBCTを受け取るフローです。

  • ①、②、③はブリッジの部分です。③の時点でユーザーはTCO2を取得しています。

  • ④TCO2をプールに預けいれます

    • TCO2はプール内でロックされます

  • ⑤預け入れたTCO2と同じ量のBCTを受け取ります

各プールには預け入れることができるTCO2の条件が設定されています。BCTの場合は、TCO2がVerraのものであり、かつ2008年以降のクレジットでなければいけません。

2023年7月現在、カーボン参照トークンとして、BCT(Base Carbon Tonne
)とNCT(Nature Carbon Tonne)があります。2012年以降のヴィンテージで、森林再生イニシアティブのような自然ベースの手法で開発されたクレジットを表します。Toucanは今後さらに多くのプールを立ち上げる予定とのことです。

以上のように、ブリッジとプールをスマートコントラクトで開発することで、透明性の高いカーボンクレジットのトークン化の仕組みを実現することができます。

Toucanのアプリケーション

Toucanはインフラを構築するとともに、カーボンオフセットを行えるシンプルなアプリケーション(https://app.toucan.earth/ )も開発しています。

筆者のウォレット接続後の画面

公式ドキュメントにて、BCTやNCTの購入方法や、Toucan上で行えるBCT->TCO2->オフセットの流れを確認できますので、気になる方はご参考ください。

Toucanを使って簡易的なアプリを開発してみた

Toucanはあくまでインフラのため、その上でたくさんのアプリケーションが開発され、多くのひとに使われることで気候変動の解決に近づくと私は考えています。

いろんなアイデアが考えられますが、私はカーボンクレジットを餌として与えて育てるペットNFTは面白いのではないかと思いました。
具体的には、BCTを餌として与えて円（モンスター）がだんだん大きくなるような簡易的なアプリを作ってみました。炭素が大好きなモンスターにカーボントークンを食べさせてオフセットしてもらうNFT育成ゲームをイメージしています。
(プロトタイプですらない簡単なものなので、アイデアを発展させて一緒に開発したい方募集中です🙌）

以下のGitHubからソースを閲覧することができます。
実際にいろんなアプリケーションが生まれるといいなと思っているので、Toucanの活用例としてご参考ください！

CarbonMonsterの内部では、Toucanが提供しているOffsetHelperを使用してカーボンオフセットの機能を組み込んでいます。

Toucanのメインコントラクトでは、カーボンオフセットをするのに以下のような複数のステップを踏む必要があります。

  • 1. BCTやNCTなどのToucanプールトークンを入手する（トークンスワップを行う）。

  • 2. プールトークンをTCO2トークンと交換する

  • 3. TCO2トークンを償却する

OffsetHelperはこれをより簡易的に行うためのスマートコントラクトです。例えば autoOffsetExactOutETH という関数を使うと、MATIC(Polygonのネイティブトークン）を使用してオフセットをすることができます。つまりBCT/NCTを保有していなくてもオフセットができる機能を提供することができます。他にもUSDCやWETHを使ったオフセットも可能になります。

参考資料および引用元


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