ジオポリマー市場 サイズと展望 2025-2033

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ジオポリマー市場の成長要因

環境規制とセメント業界への排出圧力

セメント業界は、世界の人為的CO2排出量の約5%を占めており、そのうち50%は化学プロセス、40%は燃料の燃焼に起因しています。同時に、ジオポリマーセメントはポルトランドセメントと比較して、炭素排出量を70～80%削減することに成功しました。粉塵は、保管、破砕、粉砕、焼成処理から発生する最も有害な汚染物質であり、呼吸器疾患を引き起こす可能性があります。火力発電所などの他の産業も、フライアッシュ（FA）などの粉塵や汚染物質を排出します。FAの処分は深刻な問題であり、世界で年間生産されるFAのうち、コンクリートや建築ブロックなどの高価値用途に利用されるのは25%未満です。残りは埋め立て処分されています。 FAは、セメントコンクリートの製造において効果的に活用され、技術的利点の拡大と環境汚染の抑制に貢献します。

高炉スラグ微粉末（GGBS）は、鉄鋼製造に使用される高炉の副産物です。建設業界において、FAとGGBSの代替としてジオポリマーセメントコンクリート（GPCC）が利用されています。GPCCは、適切なプロセス技術を用いることで、あらゆるクラスとグレードのFAとGGBSを活用できます。そのため、これらの廃棄物の在庫を大幅に削減できる可能性があります。副産物としてスラグを利用できる状況が最も良好な場合、岩石系ジオポリマーセメントの製造時に、ポートランドセメントと比較してCO2排出量を80%削減できます。最も不利な場合でも、スラグ製造時のCO2排出量は最大70%削減されます。そのため、環境規制や排出制限は、ジオポリマーセメントなどの環境に優しいセメントソリューションの需要を促進する重要な要因となっています。

補修・改修市場からの需要増加

穴やひび割れに浸透する速硬化充填材、容易な混合性と塗布性、化学グラウトに比べて低コスト、そして約98%の産業廃棄物リサイクル材といった独自の特性により、ジオポリマーは補修・改修市場に非常に適しており、ジオポリマー市場を牽引しています。例えば、強化モルタルを配合した一部のジオポリマー高性能繊維は、構造改修専用に設計されており、打設、配置、こて塗り、吹付、遠心成形など、複数の施工方法で使用されます。この高強度で超低多孔性の材料は、天然鉱物ポリマーとリサイクルされた産業廃棄物から作られています。

さらに、世界的に、特にインドでは、インフラの沈下問題の修復と補修に数十億ドルが費やされると予想されており、ジオポリマーはこれらの分野で広く使用されています。地盤支持構造物の平均半数は沈下問題を抱えており、従来の補修方法は大気汚染や地下水汚染といった問題の一因となっています。市場は、繰り返し発生する構造問題に対する革新的な解決策を求めており、ジオポリマーにとって大きなチャンスとなっています。これらの要因を考慮すると、特に先進国において、補修・改修市場におけるジオポリマーの需要は高まっています。

市場の制約

統一された基準と規制の欠如

新しい建設資材の導入を阻む主な障壁は、既存の規格体系です。規定基準では、コンクリートの配合設計とバインダーが特定されており、特定の性能基準を満たす材料であればどのような材料でも使用できるわけではありません。「ジオポリマー」という用語は、幅広いバインダー材料を包含するため、性能と特性にばらつきが生じます。規定基準と規格の使用、そしてポルトランドセメント以外のバインダーの除外は、建設市場ですぐに受け入れられない大きな理由です。

さらに、セメントの消費量は、地域または国の経済発展と密接に関連しています。ヨーロッパのような成熟市場では、一人当たりのセメント消費量は国によって依然として大きく異なり、セメントの販売は建設セクターの活動に依存しており、建設セクターの活動は（通常はわずかな遅れを伴って）一般的な経済活動に密接に追随します。各地域の経済状況へのこのような依存は、潜在的な投資家がジオポリマーのような新しいセメント製品の採用を躊躇させる原因となることがあります。さらに、ジオポリマーの長期耐久性データ（特に現場での性能）は世界的にまだ十分に確立されていないため、抑止力としても機能しています。

市場機会

研究者の意識の高まり

ジオポリマー材料は建設分野において大きな可能性を秘めています。研究者の協力を得て、ジオポリマープログラムの確立により、この代替資源の利用に関する一般の意識が高まることが期待されます。さらに、老朽化し​​たインフラの解体時に発生する廃コンクリートをフライアッシュと結合させ、廃コンクリートを原料とするジオポリマーを製造することでリサイクルすることに対する研究者の意識の高まりも、こうした材料にとって新たな機会を生み出す可能性があります。

製品タイプに関する考察

ジオポリマーセメントは、安定性と耐久性に優れ、数十年にわたって使用されてきました。ジオポリマーセメントは、通常のセメントに比べて硬化が速く、室温ではカルシウムカチオンの添加によって硬化が促進されます。ジオポリマーは、その特性と需要の高まりから、プレキャストパネルの製造にも使用されています。

ジオポリマーセメントは、凍結融解サイクルに対する耐性、高い耐薬品性を備え、気泡体1インチあたり最大8の断熱R値を維持できます。また、動的弾性係数と設計者による弾性係数の選択が可能で、施工者が自由に設定できる硬化時間を調整できます。さらに、空気と水の透過性が極めて低く、極度の高温にも劣化することなく耐え、様々な養生方法で最大強度を得ることができます。これらの特性により、ジオポリマーセメント、コンクリート、その他の製造と応用は、非常に複雑になっています。プレキャストパネルの需要は近年増加しています。

用途に関する洞察

ジオポリマーは建物の建設に広く使用されています。人口過密と建設活動の急速な拡大により、大気中に大量の温室効果ガスが排出され、環境に重大な悪影響を及ぼしています。セメント製造時やその他の代替手段によって発生する温室効果ガスの環境への影響の増大が、市場の需要を牽引しています。これにより、建築建設におけるジオポリマーの開発と利用の機会が生まれています。

フィラーに関する洞察

フライアッシュベースのジオポリマーは、普通ポルトランドセメント（OPC）の環境に優しい代替品として使用できる可能性があります。セメント製造プロセスでは、石灰石を加熱する必要があり、この際に二酸化炭素が排出されます。セメント製造プロセスによって異なりますが、1トンの二酸化炭素を製造する際に約1トンの二酸化炭素が排出されます。ジオポリマーの製造にフライアッシュを使用すると、セメントの製造に伴う炭素排出量が削減されます。

地域分析

アジア太平洋地域は最大の市場シェアを占め、予測期間中に年平均成長率（CAGR）28.8%で成長すると予測されています。中国では、人口動態の変化が住宅建設の成長を引き続き促進すると予想されます。世帯収入の上昇と農村部から都市部への人口流入が、同国の住宅建設セクターの需要を引き続き牽引すると予想されます。中国は2020年までに都市化率を60%にするという目標を掲げ、都市化を継続的に推進しています。都市化によって都市部で必要とされる居住空間の拡大と、中流階級の都市住民の生活環境向上への欲求は、住宅市場に大きな影響を与え、ひいては国内の住宅建設を増加させる可能性があります。そして、それはひいては国内のジオポリマー市場にプラスの影響を与えるでしょう。

ヨーロッパ：年平均成長率30.2%で最速成長地域

ヨーロッパは、2030年までに108億4,500万米ドルに達すると予測されており、予測期間中は年平均成長率30.2%で成長します。ドイツはヨーロッパ最大の産業廃水処理市場を有し、約1万2,000社の排出事業者が約3,000の処理施設を有しています。ドイツでは、年間9億2,000万立方メートル以上の産業廃水が処理され、外部環境に排出されています。したがって、同国の広大な水処理インフラは、予測期間中、ジオポリマー市場の需要を支えると予想されます。

さらに、カナダは今後10年間で既存の鉄道網の再開発に860億ユーロを投資する予定です。政府は、シュヴァルムシュタットと中央ヘッセン州のオームタルインターチェンジを結ぶA49高速道路プロジェクトに着手しました。このプロジェクトは官民パートナーシップモデルに基づいており、投資額は7億ユーロ、総延長93kmの道路建設で、2024年第3四半期に完成する予定です。これらの大規模な鉄道・道路建設プロジェクトは、予測期間中のジオポリマーの需要を牽引するでしょう。

北米は3番目に大きな地域です。米国は、複数の重工業、中規模産業、小規模産業を抱える主要工業国です。カナダは、市場の成長を牽引する活発な商業活動で知られています。さらに、カナダ経済は高度に発達した混合経済です。建設業界は過去10年間で急速な発展を遂げており、トロント、バンクーバー、カルガリーなどの主要都市では約50棟の超高層ビルが建設されました。環境への関心の高まりとグリーン建設プロジェクトへの需要の高まりにより、予測期間中、耐火・防食コーティング用のジオポリマーの需要が増加すると予想されています。ジオポリマーベースのコンクリートは、酸や摩耗による腐食を防ぐため、下水処理場にも使用され、通常のポルトランドセメントよりも透水性が低いという利点があります。

さらに、カナダでは多くの産業セクターが大幅に成長することが見込まれており、国内の水処理活動が活発化すると予想されています。カナダでは、既存の下水処理場に加え、オンタリオ州の既存の下水処理場の拡張、ケベック州とブリティッシュコロンビア州における新しい下水処理場の建設など、継続的な開発が進められています。こうした下水処理場の拡張と再開発は、予測期間中のジオポリマーの需要にプラスの影響を与えるでしょう。

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ジオポリマー市場のトップ競合他社

1. Banah UK Ltd
2. CEMEX SAB de CV
3. České lupkové závody AS
4. ClockSpring|NRI
5. Geopolymer Solutions LLC
6. IPR
7. Murray & Roberts
8. PCI Augsburg GmbH
9. Rocla Pty Limited
10. Schlumberger Limited
11. Wagners
12. Zeobond Pty Ltd.

最近の進展

• 2022年6月 - シュルンベルジェは、メキシコ湾のオッドジョブ油田におけるエンジニアリング、調達、建設、据付（EPCI）契約を、コスモス・エナジー・ガルフ・オブ・メキシコ・オペレーションズLLCからOneSubsea®とその提携パートナーであるSubsea 7に受注したことを発表しました。
• 2022年4月 - シュルンベルジェは、ノルウェーのオスロに新センターを開設し、グローバルなイノベーションファクトリーネットワークを拡大しました。