バイオリファイナリー市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：原料別（デンプン・糖類作物、エネルギー作物、有機物・農業残渣、複合原料）、プロセス別（生化学プロセス、化学プロセス、機械／物理プロセス、熱化学プロセス、複合プロセス）、製品別（エネルギー、化学品、材料）、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

バイオ精製市場の成長要因

政府規制と再生可能エネルギー政策

多くの国が再生可能燃料基準またはバイオ燃料義務化を採用しており、輸送燃料にバイオ燃料などの再生可能資源からの一定量を義務付けています。これらの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精製所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一定量以上含む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年のエネルギー独立安全保障法は、再生可能燃料基準を強化および拡大しました。

• さらに、2023年6月21日、米国環境保護庁（EPA）は、輸送燃料に必要なバイオ燃料の量を2023年から2025年にかけて増加させる最終規則を公布した。この規則により、再生可能燃料の総量は2023年に1.5%、2024年に4.4%、2025年に8.2%増加する。また、セルロース系バイオ燃料の必要量も、2023年に25%、2024年に29%、2025年に33%増加する。

さらに、政府はバイオ精製所などの再生可能エネルギー技術の開発と導入を促進するため、税制優遇措置、補助金、助成金、融資保証など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、バイオ精製所プロジェクトの初期費用を削減し、経済的実現可能性を高めます。例えば、米国連邦政府は、エタノール混合に対するブレンド税額控除やセルロース系バイオ燃料生産に対する生産税額控除など、バイオ燃料生産者に対して様々な税額控除やインセンティブを提供しています。これらのインセンティブは、バイオ精製所への投資を促進し、バイオ燃料産業の発展に貢献しています。

抑制要因

原料の入手可能性と持続可能性に関する課題

バイオ精製所で利用されるバイオマス原料、例えば農業残渣、林業廃棄物、エネルギー作物などは、食品や飼料製造などの他の産業と競合することが多い。バイオ精製所の原料として有望なトウモロコシの茎や小麦の藁などの作物残渣は、農業では動物の敷料、土壌改良、侵食防​​止にも利用されている。2023年の世界の飼料生産量は12億8,700万トン（BMT）と予想されており、2022年から0.2%減少する見込みである。IEAの「再生可能エネルギー2022」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る。この分析では、予測期間中に植物油、廃棄物、残油および脂肪の需要が56%増加して7,900万トンになると推定している。

さらに、バイオマス原料が食料作物と耕作地をめぐって競合する場合、土地利用をめぐる紛争が発生します。トウモロコシやサトウキビなどのバイオ燃料生産のためのエネルギー作物の栽培は、森林破壊、土地転換、食料生産の喪失につながる可能性があり、食料安全保障と生物多様性の減少に対する懸念が高まります。単作農業や集約農業は、土壌劣化、水質汚染、生物多様性の喪失など、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拡大は、森林破壊や生息地の破壊と関連付けられており、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量の大部分を占めています。米国農務省は、2023～24年に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で再確認されました。政府は、2022～23年のトウモロコシ由来エタノール使用量の予測を、先月の51億9500万ブッシェルから51億7700万ブッシェルに下方修正しました。これは、バイオ精製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、トウモロコシ由来エタノール生産は、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、食料生産以外の農業資源の多様化に対する懸念が高まっています。

市場機会

先進的な変換技術の統合

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、バイオ化学品、バイオプラスチックなどの幅広いバイオベース製品に変換しています。バイオコンポジット酵素加水分解、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の拡大に向けた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では、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することで、資源利用効率、プロセス効率、および製品の多様性を向上させています。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、およびプロセスの最適化を組み合わせることで、経済的および環境的な持続可能性を実現できます。ネステは、フィンランド、オランダ、シンガポールの精製所で、持続可能な方法で生産された幅広い原材料を使用して再生可能な製品を製造しています。ネステはまた、持続可能な方法で生産された植物油を少量使用しており、短中期的に再生型農業の手法から得られる独自の植物油を原材料ポートフォリオに導入しようとしています。

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

原料別のバイオリファイナリー市場は、さらにデンプン・糖類作物、エネルギー作物、有機物・農業残渣、複合原料に分類されます。デンプン・糖類作物カテゴリーは、その入手しやすさから、引き続き市場シェアの大半を占めると予測されています。デンプン・糖類作物は、豊富なデンプンや糖分を主成分として栽培されており、これらは容易に発酵可能な糖に変換され、バイオ燃料やバイオケミカルの製造に利用されます。代表的な作物としては、トウモロコシ、サトウキビ、テンサイ、小麦などが挙げられます。

• さらに、これらの作物はグルコースやスクロースなどの炭水化物を豊富に含んでおり、酵素加水分解や発酵によって分解することで、バイオエタノール、バイオブタノール、その他のバイオベース製品を生成できます。第一世代のバイオ燃料生産では、糖分やデンプンを豊富に含み、加工技術が確立されていることから、デンプン作物や糖類作物が広く利用されています。

エネルギー作物は、エネルギー生産のみを目的として栽培されるバイオマス作物である。バイオエネルギーバイオ精製施設において、これらの作物は、大量の植物原料を生産できる可能性、成長速度の速さ、そして農業に適した土地や荒廃した土地での栽培に適しているかどうかといった基準に基づいて選ばれます。

さらに、エネルギー作物は、セルロース系エタノールや再生可能ディーゼルなど、非食用バイオマス資源由来のリグノセルロース系バイオ燃料を生産するために、第二世代のバイオ精製施設でより一般的に利用されるようになっている。

プロセスによる

バイオリファイナリー市場は、生化学、化学、機械/物理、熱化学、およびマルチプロセスに分類されます。生化学カテゴリーは、世界市場で最大の市場シェアを占めています。生化学プロセスは、生物または酵素を利用してバイオマスをバイオ燃料、生化学製品、およびその他のバイオベース製品に変換します。これらの方法は通常、発酵と酵素加水分解を含みます。発酵では、酵母や細菌などの微生物を使用して炭水化物をエタノール、バイオブタノール、またはその他の化学化合物に変換します。酵素加水分解では、酵素を使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。一例として、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ことが挙げられます。生化学法は、選択性や穏やかな運転条件などの利点を提供します。

しかしながら、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には、前処理が必要となる場合が多い。国際エネルギー機関（IEA）によれば、バイオリファイナリーでは生化学的変換が主流の方法であり、その中でも発酵が広く利用されている。

化学プロセスは、化学反応を利用してバイオマスを有用な製品に変換するプロセスです。これらのプロセスでは、触媒作用が頻繁に用いられます。触媒は消費されることなく化学反応を促進します。例としては、植物油や動物性脂肪をバイオディーゼルに変換するエステル交換反応や、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加水分解反応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、特殊化学品など、多様な製品を生み出すことができます。これらの技術は優れた変換効率を提供し、個々の製品に合わせてカスタマイズすることも可能です。しかし、多大なエネルギー投入が必要となる場合があり、適切な処理が必要な化学廃棄物が発生することもあります。

副産物

市場は製品別に、エネルギー、化学品、材料の3つにさらに細分化できる。エネルギー関連分野が市場を牽引すると予測されているが、化石燃料価格の変動がエネルギー関連製品の競争力に影響を与える。化石燃料価格の上昇に伴い、再生可能エネルギー源の経済的魅力も高まる。この要因が、同分野の成長を牽引する主要因となっている。

さらに、多くの人々は自身の選択が環境に与える影響をより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求めるようになっています。バイオ精製由来の製品には、エネルギー効率に優れた製品の持続可能性を示す緑色のラベルが付いていることが多く、この要素は当該分野の拡大をさらに後押ししています。

材料主導型セグメントは、市場で最も魅力的な構成要素になると予測されています。バイオ精製所は、さまざまな産業で使用される材料を生産します。生体材料バイオプラスチックや生化学製品など。これらの製品は、化石燃料由来の従来材料の代替品として広く利用されており、環境意識の高い消費者や産業界にとって魅力的なものとなっている。

地域別分析

アジア太平洋地域：8.8％の年平均成長率を誇る主要地域

アジア太平洋地域は世界のバイオ精製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）8.8%で成長すると予測されています。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が見込まれています。同地域の拡大は、環境汚染と廃棄物をエネルギー源に変換することへの認識の高まりに起因しています。同地域の人口増加は、天然ガス、石油、石炭などのエネルギー源の需要に大きな影響を与えています。研究開発で知られるアジアを拠点とするバイオ精製会社EcoCeres Inc.は、農業廃棄物のみから作られたエタノールの欧州市場への初出荷を発表しました。

さらに、PwCインドの報告によると、2022年11月、新・再生可能エネルギー省（MNRE）は、国家バイオエネルギープログラムとの連携を2025～2026年まで継続するため、エネルギー回収に858億ルピーの予算を割り当てると発表した。このプログラムは、バイオマス、牛糞、産業廃棄物からエネルギーを抽出することで、インドのバイオエネルギー利用促進の取り組みを支援している。

北米：年平均成長率8.6％で最も成長率の高い地域

北米は予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.6%を示すと予想されています。北米はバイオ燃料精製市場において最も急速に拡大している地域であり、予測期間中に著しい成長を遂げると見込まれています。原材料、インフラ、輸送手段の豊富さが都市化を促進しています。北米における世界市場の拡大は、主に産業革命に起因しています。さらに、ユナイテッド航空ベンチャーズは、NEXT Renewable Fuelsへの戦略的投資を発表しました。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が設立され、2026年に操業開始予定です。

さらに、バイオエネルギー開発プログラムへの政府支出の増加により、米国は予測期間を通じて北米市場を支配すると予想されています。2022年6月、米国エネルギー省（DOE）は、米国の農村地域におけるバイオ燃料およびバイオ製品の製造を強化するために5,900万米ドルを割り当てました。この資金は、持続可能な航空燃料グランドチャレンジの一環として、政府が2030年までに年間30億ガロン、2050年までに年間350億ガロンの航空バイオ燃料を生産するという目標達成を支援することを目的としています。

欧州は大きな市場シェアを占めている。2023年には、ドイツが欧州市場で圧倒的な地位を占めた。ドイツの今後の成長は、政策の進展によって促進されると予想される。2020年1月に発表された「新ドイツバイオエコノミー戦略」は、ドイツの潜在能力を最大限に引き出し、バイオエコノミー分野におけるリーダーとしての地位を確固たるものにするために必要な前提条件を確立するものである。この計画は、生物学的知識と革新的な技術を組み合わせ、未来志向で持続可能かつ気候変動に配慮した経済を構築することに重点を置いている。特に、バイオ由来原料の産業利用に焦点を当てている。

ラテンアメリカ市場において、ブラジルは最前線に立つと予想されている。同地域は持続可能なエネルギーの開発と炭素排出量の削減に重点的に取り組んでおり、その結果、クリーンエネルギー源やバイオ精製に焦点を当てた様々な投資が促進されている。

中東・アフリカ市場は、技術革新の進展により拡大すると予想されている。例えば、2022年1月にはイスタンブールでバイオ精製工場が正式に開設された。この工場では藻類を航空燃料この製油所では、反応槽やタンク内で培養した藻類を利用して、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している。