バイオリファイナリーの世界市場（2025-2033）：原料別（でんぷん＆砂糖作物、エネルギー作物、有機＆農業残渣、マルチ原料）

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世界のバイオリファイナリー市場は、2024年には497億5,000万米ドルと 評価され、2025年には542億8,000万米ドル、2033年には1,089億5,000万米ドルに達すると予測され、2025年から2033年までの年平均成長率は9.1%です。

バイオリファイナリー市場の主な成長要因は、世界人口の増加、エネルギー消費の増加、温室効果ガス排出量の増加による気候変動の加速です。バイオリファイナリーとは、バイオマスをバイオ燃料、バイオ化学製品、バイオプラスチック、その他のバイオベース材料などの価値ある製品に変換するために様々な方法を用いる施設のこと。バイオリファイナリーは、従来の石油精製所のように原油を処理して燃料や化学物質を製造します。バイオリファイナリーでは、農業残渣、林業廃棄物、エネルギー作物、藻類、有機廃棄物などの再生可能なバイオマス原料を使用し、化石由来の製品に代わる持続可能な製品を製造しています。

環境安全性に対する人々の関心が高まるにつれ、汚染物質の排出を削減するバイオベース製品の産業活動への利用が増加しています。さらに、バイオリファイナリー製品は、化粧品、樹脂、アルコールの製造に広く使用されています。さらに、バイオリファイナリー・プロセスで生産された燃料は、温室効果ガスの排出が少なく、安価にエネルギー需要を満たすために使用されます。したがって、これらの要因は、予測期間にわたって世界市場の成長に貢献すると予測されています。しかし、顧客とサプライヤーの間のギャップが、世界のバイオリファイナリー製品市場の発展を制限しています。

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世界のバイオリファイナリー市場は、2024年には497億5,000万米ドルと 評価され、2025年には542億8,000万米ドル、2033年には1,089億5,000万米ドルに達すると予測され、2025年から2033年までの年平均成長率は9.1%です。

バイオリファイナリー市場の主な成長要因は、世界人口の増加、エネルギー消費の増加、温室効果ガス排出量の増加による気候変動の加速です。バイオリファイナリーとは、バイオマスをバイオ燃料、バイオ化学製品、バイオプラスチック、その他のバイオベース材料などの価値ある製品に変換するために様々な方法を用いる施設のこと。バイオリファイナリーは、従来の石油精製所のように原油を処理して燃料や化学物質を製造します。バイオリファイナリーでは、農業残渣、林業廃棄物、エネルギー作物、藻類、有機廃棄物などの再生可能なバイオマス原料を使用し、化石由来の製品に代わる持続可能な製品を製造しています。

環境安全性に対する人々の関心が高まるにつれ、汚染物質の排出を削減するバイオベース製品の産業活動への利用が増加しています。さらに、バイオリファイナリー製品は、化粧品、樹脂、アルコールの製造に広く使用されています。さらに、バイオリファイナリー・プロセスで生産された燃料は、温室効果ガスの排出が少なく、安価にエネルギー需要を満たすために使用されます。したがって、これらの要因は、予測期間にわたって世界市場の成長に貢献すると予測されています。しかし、顧客とサプライヤーの間のギャップが、世界のバイオリファイナリー製品市場の発展を制限しています。

バイオリファイナリー市場の成長要因

政府の規制と再生可能エネルギー政策

多くの国が、バイオ燃料のような再生可能資源から特定の量の輸送用燃料を調達することを義務付ける、再生可能燃料基準またはバイオ燃料義務付けを採択しています。こうした義務化はバイオ燃料の需要を高め、規制要件を満たすためのバイオリファイナリーへの投資を促進します。米国の再生可能燃料基準（RFS）は、輸送用燃料にエタノールやバイオディーゼルなどの再生可能燃 料を最低量使用することを義務付けています。RFSは、温室効果ガス排出量の削減、再生可能燃料部門の拡大、輸入石油への依存度の低減を目的として、2005年に議会によって制定されました。2007年に制定されたエネルギー自立・安全保障法（Energy Independence and Security Act of 2007）では、再生可能燃料基準が強化・延長されました。

• さらに、2023年6月21日、米国環境保護庁（EPA）は、輸送用燃料に必要なバイオ燃料の量を2023年から2025年に増加させる最終規則を発表しました。この規則では、再生可能燃料全体の量を2023年に1.5%、2024年に4.4%、2025年に8.2%増加させます。また、2023年に25％、2024年に29％、2025年に33％、セルロース系バイオ燃料の数量要件を引き上げています。

さらに政府は、バイオリファイナリーのような再生可能エネルギー技術の開発・導入を奨励するため、減税、補助金、助成金、融資保証を頻繁に提供しています。こうした財政的インセンティブは、バイオリファイナリープロジェクトの初期コストを引き下げ、その経済的実行可能性を高めます。例えば、米国連邦政府はバイオ燃料生産者に対して、エタノール混合に対するBlender Tax Creditやセルロース系バイオ燃料生産に対するProduction Tax Creditなど、様々な税額控除や優遇措置を提供しています。これらの優遇措置は、バイオリファイナリーへの投資を促し、バイオ燃料産業の育成に役立っています。

阻害要因

原料の入手可能性と持続可能性の課題

農業残渣、林業廃棄物、エネルギー作物など、バイオリファイナリーで利用されるバイオマス原料は、食品・飼料製造など他の産業と競合することが多い。トウモロコシの茎葉や麦わらなどの作物残渣は、バイオリファイナリーの原料として可能性を秘めていますが、農業では家畜の敷料、土壌改良、侵食防止にも利用されています。2023年の世界の飼料生産量は、2022年から0.2％減の12億8,700万トン（BMT）になると予想されています。IEAの再生可能エネルギー2022年調査では、バイオ燃料産業は2022年から2027年にかけて原料供給不足に見舞われると予測しています。同分析では、植物油、廃棄物、残油脂の需要が予測期間中に56％増の7,900万トンになると推定。

さらに、バイオマス原料が食用作物と耕地を奪い合うことで、土地利用の競合が発生します。トウモロコシやサトウキビのようなバイオ燃料生成のためのエネルギー作物の栽培は、森林伐採、土地転換、食糧生産の転換をもたらす可能性があり、食糧安全保障と生物多様性の低下に対する懸念を引き起こします。モノカルチャー農業や集約的農業は、土壌の劣化、水質汚染、生物多様性の損失など、環境に悪影響を及ぼす可能性のあるバイオマス生産戦略の一例です。例えば、東南アジアにおけるバイオ燃料生産のためのパーム油プランテーションの広がりは、森林伐採や生息地の破壊につながり、絶滅危惧種や生態系に脅威を与えています。

さらに、トウモロコシはエタノール生産に使用される主要な原料であり、米国におけるバイオ燃料原料消費の大半を占めています。米国農務省は、2023 年から 24 年にかけて 53 億ブッシェルのトウモロコシがエタノール生産に利用されると予測しており、この予測は 9 月の WASDE でも再確認されました。政府は、2022-23 年度のトウモロコシエタノー ル使用量予測を 51 億 7,700 万ブッシェルと、前月の 51 億 9,500 万ブッシェルから引き下げました。これは、バイオリファイナリー産業における原料供給と持続可能性の問題を示しています。しかし、トウモロコシのエタノール生産は、食料、飼料、輸出など、トウモロコシの他の用途と競合するため、食料生産から農業資源を多様化することへの懸念が高まっています。

市場機会

高度変換技術の統合

バイオリファイナリー技術は進歩し、バイオマスをバイオ燃料、バイオ化学製品、バイオプラスチック、バイオ複合材料などの幅広いバイオベース製品に変換しています。酵素加水分解、熱分解、ガス化などの高度な変換技術を統合することで、プロセス効率、製品収率、柔軟性が向上し、製品イノベーションとバイオリファイナリー市場拡大の新たな可能性が生まれます。

さらに、ハイブリッド・バイオリファイナリーの設計は、資源利用、プロセス効率、製品の多様性を高めるために、生化学的経路や熱化学的経路などの変換プロセスを統合します。ハイブリッドバイオリファイナリーは、原料の柔軟性、製品の統合、プロセスの最適化を組み合わせることで、経済的・環境的な持続可能性を達成することができます。ネステは、フィンランド、オランダ、シンガポールにある製油所で、再生可能な製品を製造するために、持続可能な方法で生産された原料資源を幅広く使用しています。ネステはまた、持続可能な方法で生産された植物油の使用量も少なく、再生可能農業の実践に由来するユニークな植物油を、短中期的に原料ポートフォリオに導入しようとしています。

地域別インサイト

アジア太平洋： 年平均成長率8.8%の主要地域

アジア太平洋地域は、世界のバイオリファイナリー市場の最も重要なシェアホルダーであり、予測期間中のCAGRは8.8%で成長すると推定されています。アジア太平洋地域は、2023年に市場を支配し、予測期間中に大幅な拡大を経験すると予測されています。この地域の拡大は、環境汚染と廃棄物のエネルギー源への変換に対する認識の高まりによるものです。この地域の継続的な人口増加は、天然ガス、石油、石炭を含むエネルギー源の必要性に大きく影響しています。注目すべき研究開発で知られるアジアのバイオリファイナリー企業、エコセレス社は、農業廃棄物のみを原料とするエタノールを欧州市場に初出荷すると発表しました。

さらに、2022年11月、新・再生可能エネルギー省（MNRE）は、2025-2026年まで国家バイオエネルギー・プログラムとの協力関係を維持するため、エネルギー回収に858ルピーの予算を配分すると発表しました（PwCインドによる報告）。同プログラムは、バイオマス、牛糞、産業廃棄物を利用してエネルギーを回収するもので、インドのバイオエネルギー利用促進に貢献しています。

北米 年平均成長率8.6％の急成長地域

北米は、予測期間中に年平均成長率8.6%を示すと予想されています。北米は、バイオリファイナリー市場において最も急速に拡大している地域であり、予測期間中に大きな成長が見込まれています。原料資源、インフラ、交通機関が利用可能なため、都市化が促進されています。北米における世界市場の拡大は、主に産業革命によるものです。また、ユナイテッド航空ベンチャーズは、NEXT Renewable Fuels社への戦略的投資を発表し、これによりオレゴン州ポートウェストワードにバイオ燃料精製所を設立し、2026年に操業を開始する予定です。

さらに、バイオエネルギー開発プログラムに対する政府支出の増加により、予測期間を通じて米国が北米市場を支配すると予想されています。2022年6月、アメリカ・エネルギー省（DOE）は、アメリカの地方におけるバイオ燃料とバイオ製品の製造を強化するため、5,900万米ドルを割り当てました。この融資は、「持続可能な航空燃料グランド・チャレンジ」の一環として、2030年までに年間30億ガロン、2050年までに350億ガロンの航空バイオ燃料を生産するという政府の目標達成を支援するためのもの。

ヨーロッパが大きなシェアを占めています。2023年には、ドイツが欧州市場で圧倒的な地位を占めています。ドイツの予想される拡大は、政策展開の高まりによって推進される見込みです。2020年1月の「新ドイツ・バイオエコノミー戦略」は、ドイツの潜在力を十分に引き出し、バイオエコノミー分野のリーダーとしての地位を固めるために必要な前提条件を確立するもの。この計画は、未来志向の持続可能で気候変動に左右されない経済を創造するために、生物学的知識と革新的技術を組み合わせることに重点を置いています。同計画では、特に生物由来原料の産業ユーティリティに重点を置いています。

中南米市場では、ブラジルが最前線に立つと予想されます。同地域では、持続可能なエネルギーの開発と二酸化炭素排出量の削減が重視されています。このため、クリーン・エネルギー源とバイオリファイナリーに焦点を当てた複数の投資活動が活発化しています。

中東・アフリカ市場は、技術的進歩の高まりにより拡大が見込まれています。例えば2022年1月には、イスタンブールにバイオリファイナリーが正式に開設されました。この工場では、藻類を航空燃料に変換する予定。この精製所では、リアクターやタンクで培養された藻類を利用し、バイオ燃料、有機バイオ肥料、動物飼料、栄養補助食品を製造。

バイオリファイナリー市場のセグメンテーション分析

原料別

バイオリファイナリー市場の原料別セグメントは、でんぷん・砂糖作物、エネルギー作物、有機・農業残渣、マルチ原料に分類されます。澱粉・砂糖作物カテゴリーは、主にその高い利用可能性から、圧倒的な市場シェアを維持すると予測されます。澱粉・糖類作物は、主に澱粉や糖分を豊富に含む作物として栽培され、バイオ燃料や生化学製品を製造するための発酵性糖類に容易に変換することができます。作物の例としては、トウモロコシ、サトウキビ、テンサイ、小麦などがあります。

• さらに、これらの作物にはグルコースやスクロースなどの炭水化物が多く含まれており、酵素による加水分解や発酵によって分解し、バイオエタノールやバイオブタノールなどのバイオベース製品を製造することができます。第一世代のバイオ燃料生産では、糖分やデンプン含有量が豊富で加工技術が確立しているため、デンプン作物や砂糖作物が広く利用されています。

エネルギー作物は、バイオリファイナリーでバイオエネルギーを 生産するためだけに栽培されるバイオマス作物です。これらの作物は、大量の植物原料を作る可能性があること、成長速度が速いこと、耕作に適した土地や傷んだ土地での栽培に適していることなどに基づいて選ばれます。

さらに、セルロース系エタノールや再生可能ディーゼルなど、非食料バイオマス由来のリグノセルロース系バイオ燃料を製造する第二世代バイオリファイナリーでも、エネルギー作物の利用が一般的になってきています。

プロセス別

バイオリファイナリー市場は、生化学的、化学的、機械的／物理的、熱化学的、マルチプロセスに細分化されます。世界市場では、生化学的カテゴリーが最大の市場シェアを占めています。生化学的プロセスは、生物学的ユーティリティや酵素を利用してバイオマスをバイオ燃料、生化学、その他のバイオベース製品に変換するものです。これらの方法には通常、発酵と酵素加水分解が含まれます。発酵は、酵母や細菌などの微生物を用いて炭水化物をエタノール、バイオブタノール、その他の化学化合物に変換します。酵素加水分解は、酵素を利用してバイオマス中の複雑な炭水化物を発酵可能な糖に分解します。その一例が、農業残渣などのリグノセルロース系原料からセルロース系エタノールを製造する方法です。生化学的手法には、選択性や穏やかな操作条件といった利点があります。

しかし、バイオマスを酵素や微生物が利用しやすい状態にするための前処理が必要になることが多い。国際エネルギー機関（IEA）は、バイオリファイナリーでは生化学的変換が主流であり、この分野では発酵が広く利用されていると述べています。

化学プロセスは、バイオマスを価値ある製品に変換するために化学反応を利用します。これらのプロセスは、触媒が枯渇することなく化学反応を促進する触媒作用を伴うことが多い。例えば、植物油や動物性脂肪をバイオディーゼルに変換するプロセスであるトランスエステル化や、セルロースなどの複雑なポリマーをより基本的な分子に分解する手順である加水分解などが挙げられます。化学プロセスは、バイオ燃料、バイオプラスチック、特殊化学品を含む多様な製品を生成することができます。これらの技術は変換効率に優れ、個々の製品に合わせてカスタマイズすることができます。しかし、多大なエネルギーを投入する必要があり、適切に処理する必要のある化学廃棄物が発生する場合があります。

製品別

市場は製品別に、エネルギー、化学、材料にさらに二分することができます。化石燃料コストの変動がエネルギー駆動型製品の競争力に影響を及ぼすことから、エネルギー駆動型セグメントが市場を支配すると予測されます。化石燃料コストの上昇に伴い、再生可能エネルギー源の経済的魅力も上昇します。この要因は、このセグメントの成長の主な原動力となっています。

さらに、多くの人々が自分の選択が環境に及ぼす影響についてより強く意識するようになり、持続可能な特性を持つ製品を積極的に探すようになっています。バイオリファイナリー由来の製品には、エネルギーが原動力となって製品の持続可能性を示すグリーンラベルが貼られることが多い。この要素はさらに、このセグメントの拡大を強調しています。

材料主導型セグメントは、市場で最も魅力的な要素になると予測されています。バイオリファイナリーは、バイオマテリアル、バイオプラスチック、バイオケミカルなど、さまざまな産業で使用される材料を生産しています。これらの材料は、化石燃料に由来する従来の材料の代替品として一般的に利用されているため、環境意識の高い顧客や産業にとって魅力的です。

バイオリファイナリー市場の主要企業リスト

1. Honeywell International Inc. (U.S.)
2. Chempolis (Finland)
3. Sekab (Sweden)
4. Ørsted A/S (Denmark)
5. IES BIOGAS srl (Italy)
6. AB HOLDING SPA (Italy)
7. Zea2 Bioworks (U.S.)
8. UPM Global (Finland)
9. Neste (Finland)
10. BTS Biogas Srl/GmbH (Italy)

 

最近の動き

• 2024年5月- ハネウェルはエネル・ノースアメリカと提携し、エネルギー管理自動化を導入することで送電網の安定性を強化。
• 2024年3月-セカブは、温室効果ガス排出を根絶するため、著名企業と特徴的な研究パートナーシップを締結。

バイオリファイナリー市場のセグメンテーション

原料別（2021～2033年）

• でんぷん・砂糖作物
• エネルギー作物
• 有機および農業残渣
• マルチ原料

プロセス別（2021～2033年）

• 生化学プロセス
• 化学プロセス
• 機械的／物理的プロセス
• 熱化学プロセス
• マルチプロセス

製品別 (2021-2033)

• エネルギー
• 化学
• 素材

エグゼクティブサマリー

調査範囲とセグメンテーション

市場機会評価

市場動向

市場評価

規制の枠組み

ESG動向

バイオリファイナリーの世界市場規模分析

1. バイオリファイナリーの世界市場紹介
2. 原料別
   1. 原料別
      1. 金額別原料
   2. 澱粉と砂糖作物
      1. 価値別
   3. エネルギー作物
      1. 価値別
   4. 有機および農業残渣
      1. 価値別
   5. 多品種
      1. 価値別
3. プロセス別
   1. 紹介
      1. 価値別プロセス
   2. 生化学プロセス
      1. 価値別
   3. 化学プロセス
      1. 価値別
   4. 機械的／物理的プロセス
      1. 価値別
   5. 熱化学プロセス
      1. 価値別
   6. マルチプロセス
      1. 価値別
4. 製品別
   1. 製品紹介
      1. 価値別製品
   2. エネルギー
      1. 金額別
   3. 化学品
      1. 価値別
   4. 素材
      1. 金額別

北米市場分析

ヨーロッパの市場分析

アジア太平洋市場の分析

中東・アフリカ市場の分析

ラタム市場の分析

競争環境

市場プレイヤーの評価

調査方法

付録

免責事項

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