區塊鏈應用的一個重要挑戰是其能源消耗。 當前，作為區塊鏈使用最廣泛的應用，加密貨幣已成為人們關注的焦點。 特別是在公眾眼中，重點一直放在最流行的加密貨幣：比特幣的大量能源使用上。
通過設計，加密貨幣非常耗能，因為它們是使用「工作量證明」（PoW）協議進行開採的。 隨著越來越多的礦工進入網絡尋求從比特幣強勁的同比價格增長中獲利，PoW的難度增加。 設計使難度每四年增加一次，並且可以開採的比特幣總數有一個硬性上限，從而進一步加劇了礦工之間的競爭。 不斷增加的難度和競爭意味著，礦工需要越來越強大且耗能的計算機和數據中心來競爭。 該等式可能會極大地限制主流加密貨幣的潛力。
除了加密貨幣以外，區塊鏈還有許多其他新興應用，本報告前面幾節討論了用例。 以太坊，NEO，Cardana和WAVES之類的區塊鏈都在能源消耗較少的「權益證明」（PoS）協議上運行。 例如，以太坊交易消耗的能量比比特幣交易少約12-14倍。其他人正在開發「重要性證明」（PoI）協議，由於其簡化且易於訪問的驗證過程，預計該協議的能源消耗較少。
用於加密替代方案的其他更節能的驗證過程包括，例如Chia網絡，它是比特幣的生態替代方案，可在「空間證明」過程中運行。 由於提高了能源效率，Chia網絡使礦工能夠從其家用計算機驗證流程。 下一代計算機（包括HPE的「 The Machine」等項目）旨在進一步提高計算速度和能耗，並降低能耗，從而在整個區塊鏈解決方案中進一步提高能效。
有許多方法可以構建和操作區塊鏈網絡，並且對於私有密鑰網絡而言，挖掘過程並不總是必需的。 可以通過更加節能的方式達成共識。 例如，「權限證明」（PoA）網絡僅允許授權的機構驗證網絡。 當管理機構不必像競爭性競爭那樣「競爭」訪問時，整個網絡的能源消耗就會減少。 例如，能源網絡基金會（Energy Web Foundation）與殼牌和杜克能源（Duke Energy）等多家能源公司合作，目前正在構建一種基於PoA協議的節能型區塊鏈框架。
但是，了解區塊鏈對能源系統整體的更廣泛影響更為複雜，並且必須採用系統範圍的觀點，其中要考慮到區塊鏈解決方案與現有方法的相對能源影響。 例如，能源管理是區塊鏈的相對節能收益可能超過系統能源使用的領域。 區塊鏈解決方案也正在開發中，以激勵人們對可再生能源的利用和能源效率的提高（請參閱：「我們環境的區塊鏈機遇」和「地球的區塊鏈遊戲改變者」）。
如果得到正確的「有利環境」的支持，則擴大此類解決方案的規模可以支持並有可能加速能源系統的整體脫碳以及全球減少溫室氣體排放的努力。 這裡的例子可能包括為公司，政府和個人生產或購買的可再生能源提供原產地證明的舉措； 獎勵比特幣礦工產生或採購可再生能源的可再生能源硬幣； 以及努力將可再生能源項目的投資眾包，將其開放給新一類的投資者。