[論文レビュー] A Systematic Literature Review on the Use of Blockchain Technology in Transition to a Circular Economy

Ishmam Abid, S. M. Zuhayer Anzum Fuad+3 more|arXiv (Cornell University)|Aug 21, 2024

Impact of AI and Big Data on Business and Society被引用数 6

ひとこと要約

この体系的な文献レビューは、ブロックチェーンが4Rフレームワーク（reduce, reuse, recycle, recover）を通じて循環型経済をどのように支援するかを分析し、産業のユースケース、アーキテクチャ、主要な課題を特定し、より多くの研究とステークホルダーの参加を要請する。

ABSTRACT

The circular economy has the potential to increase resource efficiency and minimize waste through the 4R framework of reducing, reusing, recycling, and recovering. Blockchain technology is currently considered a valuable aid in the transition to a circular economy. Its decentralized and tamper-resistant nature enables the construction of transparent and secure supply chain management systems, thereby improving product accountability and traceability. However, the full potential of blockchain technology in circular economy models will not be realized until a number of concerns, including scalability, interoperability, data protection, and regulatory and legal issues, are addressed. More research and stakeholder participation are required to overcome these limitations and achieve the benefits of blockchain technology in promoting a circular economy. This article presents a systematic literature review (SLR) that identified industry use cases for blockchain-driven circular economy models and offered architectures to minimize resource consumption, prices, and inefficiencies while encouraging the reuse, recycling, and recovery of end-of-life products. Three main outcomes emerged from our review of 41 documents, which included scholarly publications, Twitter-linked information, and Google results. The relationship between blockchain and the 4R framework for circular economy; discussion the terminology and various forms of blockchain and circular economy; and identification of the challenges and obstacles that blockchain technology may face in enabling a circular economy. This research shows how blockchain technology can help with the transition to a circular economy. Yet, it emphasizes the importance of additional study and stakeholder participation to overcome potential hurdles and obstacles in implementing blockchain-driven circular economy models.

研究の動機と目的

• 循環型経済の転換において、ブロックチェーンが各4R（Reduce、Reuse、Recycle、Recover）をどのように促進できるかを評価する。
• ブロックチェーンを循環型経済モデルに適用する産業のユースケースとアーキテクチャを特定する。
• ブロックチェーンを循環型経済の取り組みに適用する際の主要な課題と制限を総合する。
• ブロックチェーンベースの循環型経済ソリューションとRフレームワーク（3R、4R、6R、9R）および産業実務との整合性を評価する。
• ブロックチェーン対応の循環型経済を推進するための研究のギャップと利害関係者の留意点を強調する。

提案手法

• PRISMAガイドラインに従い、体系的文献レビュー（SLR）を実施する。
• ブロックチェーン、循環型経済、および4R/Rフレームワークに関連するキーワードを用いて7つのデータベースを検索する。
• 包含/除外基準および品質評価質問（QAQs）に基づいて研究をスクリーニングし、選択する。
• 分析のために選択された研究をReduce、Reuse、Recycle、Recover、その他のカテゴリに分類する。
• ブロックチェーン対応のCEソリューションを4Rフレームワークにマッピングするために所見を総合し、課題を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RQ1: ブロックチェーン技術は循環型経済におけるReduceをどのように促進できるか？
• RQ2 RQ2: ブロックチェーン技術は循環型経済におけるReuseをどのように促進できるか？
• RQ3 RQ3: ブロックチェーン技術は循環型経済におけるRecycleをどのように促進できるか？
• RQ4 RQ4: ブロックチェーン技術は循環型経済におけるRecoverをどのように促進できるか？
• RQ5 RQ5: ブロックチェーンベースの循環型経済がもたらす可能性のある欠点は何か？

主な発見

• ブロックチェーンの分散型で不変の台帳は透明かつ追跡可能なサプライチェーンを支援し、資源使用と廃棄物の削減を促進します。
• ブロックチェーンは分散型マーケットプレイスと来歴検証を可能にし、再利用を促進し製品寿命を延ばす。
• ブロックチェーン上のスマートコントラクトとIoT統合は、ネットワーク全体でリサイクリングと資材回収を追跡し奨励できる。
• 事例研究は、食品、プラスチック、電子機器、医療廃棄物などのさまざまなセクターで、ブロックチェーンベースのプラットフォームとトークンが廃棄物削減・再利用・リサイクルを奨励していることを示している。
• 複数の研究が、スケーラビリティ、相互運用性、データプライバシー、規制、ガバナンスの課題を、広範なブロックチェーン対応CE採用の障壁として特定している。
• 文献は、CEの利点を実現するには利害関係者の関与と、既存の4R/Rフレームワークへの慎重な整合性を強調している。