バイオ炭市場規模、シェア、トレンド分析レポート：技術別（熱分解、ガス化）、用途別（農業、畜産、発電）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

バイオ炭市場の成長要因

政府の政策と規制

世界中の多くの政府が、土壌改良材および炭素隔離戦略としてバイオ炭の利用を促進するための政策や規制を制定している。農業におけるバイオ炭の利用を促進するため、農家や土地所有者には補助金、税額控除、助成金などのインセンティブが提供されている。さらに、炭素オフセットプログラムや排出量取引制度は、企業が持続可能性への取り組みの一環としてバイオ炭の生産と利用に投資するための経済的インセンティブとなっている。

さらに、米国政府はバイオ炭を促進するいくつかのプログラムを実施しており、その中にはバイオプリファードプログラム、保全管理プログラム、保全イノベーション助成金などが含まれます。バイオプリファードプログラムは、バイオ炭や堆肥製品などのバイオベース製品の購入を奨励しています。保全管理プログラムは、農家や農業生産者がバイオ炭の生産などの新しい保全手法を実施するのを支援します。保全イノベーション助成金プログラムは、新しい天然資源保全方法の開発を促進します。2023年、米国政府はバイオ炭研究ネットワーク法を導入しました。これは、1998年の農業研究・普及・教育改革法を改正し、農務長官に全国的なバイオ炭研究ネットワークの設立を義務付けるものです。

同様に、2023年12月、インド政府は鉄鋼業界における炭素排出量削減におけるバイオ炭の役割を認識するため、第14次バイオ炭導入タスクフォースを設立した。バイオ炭は、世界の食料、エネルギー、環境問題の解決にも役立つ可能性がある。

• 例えば、ペプシコ・インディアは、パンジャブ州で、レトルト窯での熱分解によってバイオ炭肥料を生産することで、野焼き対策のパイロットプログラムを実施している。

抑制要因

初期投資額が高い

バイオ炭の普及を阻む主な障壁の一つは、バイオ炭製造施設や設備に必要な多額の初期投資です。熱分解プラントやバイオ炭製造ユニットの設立には多額の資本投資が必要であり、これが潜在的な投資家を躊躇させ、特に資金が限られている地域や市場需要が不確実な地域では、バイオ炭プロジェクトの規模拡大を制限する可能性があります。バイオ炭の製造コストは、原料や製造条件によって、1kgあたり0.67米ドルから17.80米ドルまで幅があります。ほとんどの生産者の平均価格は1トンあたり約400米ドルですが、これらの数値は大きく変動し、急速に低下しています。いくつかの調査によると、バイオ炭のコストはフィリピンでは1トンあたり90米ドル、英国では1トンあたり8,850米ドルにもなることがあります。

学術誌「バイオマスとバイオエネルギー」に掲載された研究では、様々なバイオマス原料と熱分解技術を用いたバイオ炭製造の経済的実現可能性が評価された。この研究によると、設備投資は総生産コストのかなりの部分を占め、バイオ炭製造システムの規模と複雑さによって30%から70%に及ぶことが明らかになった。高い設備投資と長い投資回収期間は、潜在的な投資家を遠ざけ、特に資金や政府支援が限られている地域では、バイオ炭プロジェクトの規模拡大を制限する可能性がある。

さらに、国際バイオ炭イニシアチブ（IBI）が実施した調査によると、資金へのアクセスと資金調達は、世界中のバイオ炭生産者や起業家が直面する最も大きな課題の一つです。限られた資金へのアクセス、高い投資リスク、そして不確実な市場需要は、バイオ炭の生産拡大と商業化を阻害する大きな要因となっています。こうした資金面での制約を克服するためには、バイオ炭生産インフラと技術開発への投資を促進するための革新的な資金調達メカニズム、官民連携、そして政府による支援政策が必要です。

市場機会

持続可能な農業

バイオ炭は土壌の健康を改善し、作物の生産性を向上させ、従来の農業慣行による環境への影響を軽減することができます。消費者や政策立案者が持続可能な農業を優先するにつれて、バイオ炭は土壌の肥沃度、保水性、栄養循環を改善し、合成肥料への依存を減らし、土壌の健全性を向上させる天然の土壌改良材として人気が高まっています。農薬この取り組みの目的は、バイオ炭の利点について農家を啓発し、その有効性を実証するための圃場試験を実施し、土壌の健全性と回復力を向上させるためにバイオ炭を再生型農業システムに組み込むことである。

さらに、国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）は、気候変動と持続可能な農業に対する世界的な懸念の高まりを受け、バイオ炭生産に関する画期的な研究を開始しました。農業の中心地であるインドでは、毎年5億トンを超える農業残渣が発生し、その4分の1が焼却処分されているため、健康や環境にリスクをもたらしています。これらの残渣をバイオ炭に変換することは、農家にとって廃棄物管理の解決策と新たな収入源となる持続可能な代替手段です。

プロジェクト・ドローダウンによると、この材料を土壌改良材として広く利用することで、2050年までに世界の二酸化炭素排出量を年間1.3～3ギガトン削減できる可能性がある。これは、海洋エネルギーの増加による潜在的な影響よりもわずかに大きく、ハイブリッド車の台数が20倍に増加した場合の影響よりわずかに小さい。国立畜産草地科学研究所は、バイオ炭を家畜飼料に利用することで、牛からの温室効果ガス排出量を最大20%削減できると推定している。さらに、土壌に一度混入すると、数百年、場合によっては数千年もの間安定した状態を保ち、大気中の炭素を効果的に除去することができる。

バイオ炭市場のセグメンテーション分析

テクノロジーによって

市場は技術別に熱分解とガス化にさらに細分化される。熱分解は、低コストで便利な技術であり、さまざまな原料を処理できるため、市場を席巻すると予想されている。熱分解は酸素を用いない熱分解プロセスであり、有機物をバイオ炭、バイオオイル、および合成ガス熱分解では、木材チップ、作物残渣、有機廃棄物などのバイオマス原料を、制御された環境下で高温（通常300℃～800℃）に加熱し、揮発性ガスを放出させ、固体残渣としてバイオ炭を生成します。熱分解によって生成される多孔質構造の炭素を豊富に含むバイオ炭は、土壌改良、炭素隔離、その他の用途に適しています。この技術は温室効果ガスの排出量削減に貢献します。これが、予測期間における熱分解技術セグメントの成長を促進する要因となります。

ガス化分野は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。ガス化とは、バイオマスを合成ガス（シンガス）に変換する熱化学プロセスであり、主に水素、一酸化炭素、メタンから構成されます。熱分解とは異なり、ガス化はより高い温度（通常800℃以上）で行われ、反応室に制御された量の酸素または水蒸気を導入してバイオマス原料を部分的に酸化します。生成されたシンガスは、発電、建物の暖房、または化学物質の製造に利用できます。同時に、バイオ炭として知られる固体残渣は回収され、土壌改良材やその他の用途に利用できます。

さらに、この技術は、直接加熱され空気にさらされる反応容器内で、より少量の炭化物を生成する。大気汚染物質の排出量が少ないため、この技術の市場需要と普及は拡大している。しかし、この方法は他の方法に比べて効率が劣る。

申請により

バイオ炭市場は、用途別に農業、畜産、発電の3つに分けられます。中でも農業分野が市場を牽引すると予想されています。農業分野では、バイオ炭は主に土壌の健全性と作物の生産性を向上させ、持続可能な農業慣行を促進するために使用されます。農家は、バイオ炭を農地に混ぜ込むことで、土壌構造、保水性、栄養分の利用可能性、有益な土壌微生物の存在を改善できます。バイオ炭を添加した土壌は、栄養分の溶脱が少なく、作物の収量が高く、干ばつや高温などの環境ストレスに対する耐性も高まる傾向があります。

さらに、バイオ炭は土壌中の炭素を固定し、温室効果ガスの排出量を削減し、気候変動緩和策にも貢献します。このような炭は、土壌中の炭素の自然な量を増やし、土壌の質を向上させるため、肥料として農業で広く利用されています。また、農業廃棄物や土壌からの温室効果ガスの排出量も削減します。世界中の農家がこのような炭の使用を増やしており、予測期間中の農業分野の成長を牽引するでしょう。

発電分野は予測期間中に大幅な成長が見込まれています。バイオ炭は、ガス化または燃焼プロセスにおけるバイオマス原料として使用できるため、発電および再生可能エネルギー生産に利用されています。ガス化によって、バイオマス由来のバイオ炭は、水素、一酸化炭素、メタンを含む合成ガス（シンガス）に変換され、発電、暖房、または化学製品の製造に使用できます。

同様に、統合ガス化複合サイクル（IGCC）システムやバイオマス発電プラントでは、バイオ炭を再生可能な燃料源として使用して、電気、熱、またはバイオ燃料これにより、化石燃料を代替し、温室効果ガスの排出量を削減できます。バイオ炭のエネルギーポテンシャルを活用することで、発電施設はエネルギーシステムの脱炭素化、エネルギー自給率の向上、気候変動の影響緩和に貢献できます。世界各国の政府は、農業や林業などさまざまな分野からの炭素排出量を削減するため、発電に石炭を使用することを奨励してきました。

地域分析

アジア太平洋地域：世界市場を席巻

アジア太平洋地域は世界のバイオ炭市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）12.6%で成長すると予測されています。アジア太平洋地域は世界市場で最大のシェアを占めています。この地域の土壌改良と炭素隔離の可能性が、この分野の主な推進力となっています。さらに、この地域の急速な経済発展と農業発展もバイオ炭市場の成長に貢献しています。中国はアジア太平洋地域で最大のバイオ炭生産国です。この地域は、作物残渣の処理、土壌汚染、品質劣化、焼畑農業、温室効果ガス排出に焦点を当てています。その結果、農業廃棄物をこの製品に組み込み、農地の土壌改良材として使用することが、これらの問題に対処するためにこの地域の成長を牽引しています。

さらに、熱化学プロセスが作物残渣をバイオ炭に変換する費用対効果の高い方法となりつつあるため、インドのバイオ炭市場は急速に拡大しています。このプロセスは、農林業残渣の効率的な処理と管理にも役立ちます。バイオ炭は、排水性、保水力、多孔性、かさ密度といった土壌の物理的特性を改善するのに役立ちます。加えて、インドの農業分野では、作物残渣を土壌栄養源として効果的に利用することで土壌の健康状態を改善したいという需要が高まっています。

さらに、Nature Communicationによると、パリ協定の費用対効果の高い目標である地球温暖化を2℃または1.5℃に抑えるためには、CO2削減と再生可能エネルギーの目標を達成するために、ゼロエミッション技術（NET）の広範な利用が必要である。「中程度の」シナリオでは、短期（2020～2030年）にBIPPを用いて作物残渣の73%を木炭化し、2030年以降はBECCSとの連携による展開を行うことが求められており、その場合、2050年までに温室効果ガス総排出量を8620 MtCO2eq削減できる可能性がある。

北米：最も成長著しい地域

北米は予測期間中に年平均成長率（CAGR）12.8%を示すと予想されています。北米は炭の世界第2位の市場であり、オーガニック食品の需要の高まりと肉の消費量の多さから、大幅な成長が見込まれています。国内および世界規模で事業を展開する多くの地元および大手メーカーが、この分野の成長を牽引してきました。USBIによると、調査対象企業の国内炭生産量は年間35,000トンから70,000トンに及んでいます。

さらに、米国では同製品が広く普及しているため、世界で最も多くの収益を上げています。多くの大小さまざまなメーカーがこの分野の成長に貢献してきました。資金不足や期待される成長の見込みがないために業界から撤退する企業もいくつかありますが、今後数年間の全体的な成長見通しは有望です。

同様に、カナダでは、Airex Energy Inc.、Groupe Rémabec、およびSUEZが協力してCARBONITYを開発しました。これは、ケベック州ポートカルティエにあるカナダ初の工業用バイオ炭生産プラントです。SUEZとAirex Energyのこの協力により、2035年までに35万トンのバイオ炭を生産することを目指しています。さらに、カナダの石油・ガス会社であるPetrox Resources Corporation（Petrox）は、再生可能エネルギープロジェクト開発会社であるM&L Renewable Energy Group Ltdと協力するための覚書（MoU）を締結しました。この覚書は、アルバータ州エドモントンにバイオ炭施設を設立し、同様のプラントをカナダ全土に拡大することを目的としています。

ヨーロッパには、高度で競争の激しい農業資材市場と、成長を続ける有機農業部門がある。オーガニック食品有機農業分野にとって、潜在的な成長機会が広がっている。そのため、多くの新規生産者が市場に参入し、自主的な欧州バイオ炭認証（EBC）基準を満たしている。ドイツは、バイオ炭プロジェクトを積極的に推進している主要国の一つである。

• 例えば、2021年11月には、森林伐採作業で発生する木材残渣や廃木材をバイオ炭という形で安定した炭素に変換するNovoCarboバイオ炭プロジェクトが開始された。