バイオ精製市場(タイプ:第一世代、第二世代、第三世代;原料:専用作物と残渣;技術:熱化学、生化学、化学、物理/機械) – 世界の産業分析、規模、シェア、成長、動向、予測、2023-2031年
バイオ精製工場の世界市場展望 2031年
2022年、 世界の産業は 1,220億米ドルと評価される
2023年から2031年までのCAGRは9.1% で推移し、 2031年末には2,672億米ドル( )に達すると推定される。
アナリストの視点
将来の持続可能性のために、廃棄物を付加価値の高い化学製品やエネルギー製品に変換する持続可能な選択肢を模索する必要性の増加が、世界のバイオ精製所市場を牽引している。様々な最終用途産業の現在のエネルギー要件は、化石エネルギー資源の利用に依存している。エネルギー需要を満たすための専用/廃棄物原料のエネルギーへの変換の増加は、予測期間中の市場拡大を促進すると予想される。さらに、温室効果ガスの排出量を削減し、化石資源への依存を減らすという需要の急増が、市場の発展を後押しすると思われる。
廃棄物や副産物を含むバイオマスを効率的に利用し、バイオ素材、飼料、バイオエネルギーといった持続可能な高付加価値製品を生産することは、市場関係者に大きなチャンスを提供する。企業は市場シェアを拡大するため、より効果的でコスト効率の高い生産プロセスの開発に注力している。
バイオ精製市場の概要
バイオ精製工場は、バイオマス原料を様々な価値ある製品に変換・抽出する処理工場である。バイオ精製工場は、バイオマス変換プロセスと設備を統合し、電力、化学薬品、燃料、その他のバイオベース製品を生産する。バイオ精製所は、再生可能なバイオマスを資源として活用し、様々な化学物質を生産している。さらに、バイオ精製工場で生産される付加価値の高い化学製品やポリマーがいくつか商業化されている。
化学物質と材料は、単一製品プロセスのバイオ精製工場で生産することができる。しかし、バイオベースの製品と燃料、電力、熱などのエネルギーの両方を生産する統合バイオ精製所での生産は、バイオマスの持続可能な価値化のための優れたアプローチである。したがって、バイオ精製所における再生可能化学品の生産は、今後数年間で増加すると予想される。
投資を促進する厳しい環境規制の施行
石油ベースの燃料やその他の製品が環境に与える影響は、世界的な急速な経済発展により、ここ数十年で急激に大きくなっている。このため、主要国の規制機関は公害を抑制するために厳しい規制を実施するようになった。その結果、化石燃料やその他の製品から環境に優しい燃料への転換が進んだ。その結果、二酸化炭素排出量を削減するため、よりクリーンな燃料や製品への投資が増加している。
いくつかの国では、エネルギーや電力を生み出し、その他の物質を生産するために、再生可能エネルギーの利用を増やしている。バイオガス、バイオ燃料、その他のバイオベース製品を生産するためのバイオマスの利用も奨励されており、廃棄物をエネルギーに変換するという全体的なアプローチに従っている。このため、バイオ精製工場の需要が高まっている。さらに、持続可能な形で供給される化学物質へのニーズが、バイオベースの化学物質生産への需要を高めている。これらの要因が、予測期間中の世界のバイオ精製所市場の需要を押し上げると予想される。
技術の進歩
バイオ精製技術の進歩は、効率的で費用対効果の高い生産工程につながっている。これにより、バイオ精製所への投資が増加し、より大規模な事業展開が可能になった。酵素加水分解、発酵、分離などの高度なバイオプロセス技術は、バイオマスを高価値製品に変換するために開発された。これらの技術は収率を高め、処理時間を短縮し、廃棄物を最小限に抑えている。
バイオリファイナリーと再生可能エネルギーの統合は、化石燃料への依存を減らし、持続可能性を向上させるために、ますます採用されるようになっている。これにより、効率向上とコスト削減、製品の多様化、持続可能性の向上、投資の増加、農村経済への好影響がもたらされている。したがって、技術の進歩が世界のバイオ精製産業の成長を後押ししている。
第二世代バイオリファイナリーにおける幅広い非食料原料の利用
タイプ別では、第2世代セグメントが2022年の世界市場を支配した。第2世代のバイオ精製工場は、農林業残渣、都市固形廃棄物、その他のバイオマス廃棄物など、広く入手可能で食糧生産と競合しない非食糧原料を使用する。さらに、これらの原料からバイオ燃料やバイオ製品を生産する技術は比較的成熟しており、商業レベルまでスケールアップされている。また、第一世代のバイオ精製工場に比べ、土地利用の変化や食糧安全保障の問題を引き起こす可能性のある食用作物を原料として使用しないため、より持続可能であると考えられている。
藻類を原料とする第3世代のバイオ精製施設の導入も増加している。藻類は、バイオ燃料、食品、高付加価値化学品など、さまざまな製品を生産する可能性を秘めている。
廃棄物および温室効果ガス排出の削減 残渣セグメントの推進
供給原料に基づくと、2022年のバイオ精製所世界市場シェアは残渣セグメントが最大であった。バイオ精製における残渣原料の使用は、廃棄物や温室効果ガス排出の削減、低コスト、持続可能な農業・林業といった利点をもたらす。残渣セグメントは、リグノセルロース系、石油系、有機系、その他に分けられる。
リグノセルロース系バイオマスは、バイオ精製において最も広く使用されている原料である。リグノセルロース系バイオマスには、農業・林業残渣、エネルギー作物、その他非食糧バイオマス廃棄物が含まれる。この種の原料は、食用作物を原料として使用せず、食糧生産との競合を最小限に抑えるために開発された第二世代のバイオ精製工場で一般的に使用されている。リグノセルロース系バイオマスは豊富で広く入手可能であり、バイオ精製工場での利用は廃棄物の削減、持続可能性の促進、付加価値製品の創出に役立つ。リグノセルロース系バイオマスは、酵素加水分解、発酵、熱化学変換など様々な技術を用いて、バイオ燃料、生化学、バイオプラスチックなど様々な製品に変換することができる。
より高いエネルギー収率の生産が熱化学部門を牽引
技術別では、2022年の世界市場は熱化学部門が支配的であった。熱化学プロセスは、熱と化学反応を利用してバイオマスをバイオ燃料、生化学物質、バイオプラスチックなどの製品に変換する。熱化学変換プロセスの例としては、熱分解、ガス化、液化などがある。リグノセルロース系バイオマス、農業残渣、林業残渣、廃棄物など、さまざまな原料を扱うことができる。
熱化学バイオ精製技術は、他の転換技術に比べていくつかの利点がある。熱化学的バイオ精製技術は、様々な原料を扱うことができ、バイオ燃料、バイオ化学製品、バイオプラスチックなど様々な製品を生産することができる。熱化学的変換はまた、より高いエネルギー収率を生み出す可能性があり、土壌改良材やその他の用途に利用できるチャーやバイオ炭などの副産物利用も提供できる。
地域展望
バイオ精製所市場の動向として、2022年の世界市場は北米が支配的であった。同地域はバイオ精製装置の研究開発の最前線にあり、バイオマスをバイオベース製品に変換するための新しく革新的な技術の開発を主導してきた。この地域のバイオ精製企業は、競争力のある価格で高品質の製品を生産している。米国とカナダは、バイオ精製業の大手企業の本拠地である。これは、バイオベース製品を含む再生可能エネルギー源の開発と利用を促進するための、政府の有利な政策とイニシアティブによるものである。これらの政策により、バイオ精製企業は優遇措置、税控除、助成金を受けることができる。
主要プレーヤーの分析
世界のバイオ精製市場は断片化されており、多数のプレーヤーが存在している。大手多国籍企業が市場を支配する一方で、中小企業や新興企業は革新的なバイオ精製技術や製品を開発している。バイオ精製企業各社は、市場での存在感と地位を高めるため、技術革新や製品革新、研究開発活動、提携や買収による事業拡大に注力している。Abengoa Bioenergy社、Archer Daniels Midland社、Borregaard社、BASF社、DuPont社、Novozymes社、POET LLC社、UPM Biochemicals社、Valero Energy Corporation社、Wilmar International社が、この業界で事業を展開する有力企業である。
世界のバイオ精製市場の主要動向
2023年3月、カナダ・インフラストラクチャー銀行(CIB)は、シェルとサンコー・エナジー社が出資する合弁会社がケベック州で運営するカーボン・リサイクル施設への投資を発表した。この施設は、電気分解によって水素と酸素を発生させ、リサイクル不可能な廃棄物や残留バイオマスをバイオ燃料に変換するもので、年間最大1億3,000万リットルの生産能力が見込まれている。プロマン社とケベック州政府は、ヴァレンヌの施設を運営する合弁事業のパートナーでもある。
2023年2月、エニ・サステイナブル・モビリティ社とPBFエナジー社は、ルイジアナ州(米国)にあるPBFのシャルメット製油所と併設して建設中のバイオ製油所について、折半出資の合弁会社セント・バーナード・リニューアブルズ社(SBR)で提携する契約を締結した。エニ・サステイナブル・モビリティ社は、バイオ精製のオペレーション、供給、マーケティングに関する専門知識を提供する一方、PBF社は、米国における強力な産業ノウハウを提供し、バイオ精製所の貢献者として、プロジェクトの実行を引き続き管理し、建設完了後はオペレーターとしての役割を果たす。