世界のジオポリマー市場規模は、2021 年に 72 億 5,000 万米ドルと評価されました。 2030 年までに 577 億米ドルの期待値に達すると推定されており、予測期間 (2022 ～ 2030 年) 中に29.6%の CAGR で成長します。
ジオポリマーとして知られる無機セラミック材料は、共有結合によって接続された鉱物分子のネットワークを特徴としています。これらは、ハイブリッド (有機-無機) ジオポリマーと純粋な無機ジオポリマーの 2 つのグループに分類できます。黒曜石やその他のジオポリマーは、化学的にも自然にも生成されます。
ジオポリマーは周囲温度でアモルファス微細構造を有するため、高い耐熱性を有し、断熱材として使用できます。商業的に製造されたジオポリマーの現在の用途には、高温セラミック、有害廃棄物および放射性廃棄物のカプセル化、耐火性および耐熱性のコーティングおよび接着剤、および医療用途が含まれます。 -調査対象の市場の成長を促進する要因は、環境規制、セメント産業への排出負荷、および修理および再生市場からの需要の増加です。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2021 |
| 研究期間 | 2020-2030 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 29.6% |
| 市場規模 | 2021 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | アジア太平洋地域 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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セメント産業に対する環境規制と排出圧力
セメント産業は世界の人為的 CO2 排出量の約 5% を生成しており、そのうち 50% は化学プロセスによるもの、40% は燃料の燃焼によるものです。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、粉砕、粉砕、および焼成処理によって生じる最も有害な汚染物質であり、呼吸器系の問題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でも粉塵や飛灰（FA）などの汚染物質が発生します。世界中で年間生産されるFAの総量のうち、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％未満であるため、FAの廃棄は重大な問題となっている。一方、残りは埋め立てに使用されます。 FAを有効活用しながらセメントコンクリートを製造し、技術的優位性を高め、環境汚染を抑制します。
高炉微粉砕スラグ (GGBS) は、鉄の製造に使用される高炉の副産物です。建設業界における FA および GGBS の代替品はジオポリマー セメント コンクリート (GPCC) の形であり、適切なプロセス技術により、すべてのクラスおよびグレードの FA および GGBS が利用されます。したがって、これらの廃棄物の貯蔵量を削減できる大きな可能性があります。副産物としてスラグが入手できる最も有利なケースでは、岩石ベースのジオポリマー セメントの製造中にポルトランド セメントと比較して CO2 排出量が 80% 削減されます。スラグ製造の最も好ましくないケースでは、削減率は 70% にも達します。したがって、環境規制と排出制限は、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です。
修理および再生市場からの需要の増加
穴や亀裂に拡張する急速硬化充填、容易な混合性と適用性、化学グラウトと比較して低コストのソリューション、約 98% が産業廃棄物再生材料であるなどのユニークな特性により、ジオポリマーは修理およびリハビリテーション市場に非常に適しています。それによりジオポリマー市場を牽引します。たとえば、強化モルタルを使用した一部のジオポリマー高性能繊維は、構造修復を目的として明確に設計されており、注入、配置、こて塗り、スプレー、遠心鋳造などの複数の塗布技術を通じて使用されます。この高強度、超低気孔率の材料は、天然鉱物ポリマーとリサイクルされた産業廃棄物の流れから作られています。
さらに、世界中で、特にインドでは、ジオポリマーが広く使用されているインフラ沈下問題の修復と修正に数十億ドルが費やされることが予想されます。平均して、地球上の支持構造物の半数には沈下問題があり、従来の修復方法はさらなる大気汚染や地下水汚染などの問題を引き起こしています。市場はいずれも、ジオポリマーにチャンスをもたらす、繰り返される構造問題に対する新しく革新的なソリューションを求めています。これらすべての要因を考慮すると、特に先進国において、修理および再生市場でジオポリマーの需要が高まっています。
統一された基準と規制の欠如
新しい建設資材が直面している主な障害は、既存の標準制度です。規範的な基準では、特定の性能基準を満たす材料を使用することを許可するのではなく、コンクリートの特定の配合設計と結合剤を指定します。 「ジオポリマー」という用語は広範囲のバインダー材料をカバーしており、その結果、性能や特性が異なります。規範的な基準と規範の使用、および非ポルトランド セメント バインダーの除外が、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、セメント消費はその地域や国の経済発展と密接に関係しています。欧州のような成熟市場では、一人当たりのセメント消費量が依然として国によって大きく異なり、セメントの売上高は建設セメントの活動に依存しており、それは一般的な経済活動に（通常は少し遅れて）密接に追従しています。このそれぞれの地域の経済への依存により、潜在的な投資家がジオポリマーなどの新規セメント製品を利用することを思いとどまることがあります。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) はまだ世界的に確認されていませんが、抑止力としても機能します。
研究者の意識の高まり
ジオポリマー材料は建設分野で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 プログラムを確立することで、この代替供給源の使用に関する一般の人々の認識が促進され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から出る廃コンクリートをフライアッシュと結合させて地上廃コンクリートベースのジオポリマーを製造することによりリサイクルすることについて研究者の間で意識が高まっていることは、そのような材料の機会を生み出す可能性がある。
世界のジオポリマー市場は、製品タイプ、用途、フィラー、地域によって分割されています。
製品タイプごとに、世界のジオポリマー市場には、セメント、コンクリート、プレキャストパネル、グラウトおよびバインダーなどが含まれます。
セメント、コンクリート、およびプレキャストパネルセグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に31.2%のCAGRで成長すると推定されています。ジオポリマー コンクリートは安定していて耐久性があり、何十年も使用できます。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早く、室温ではセメントの硬化はカルシウムカチオンの添加のみに依存します。ジオポリマーは、その特性と用途への需要の高まりにより、プレキャスト パネルの製造にも使用されます。
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、気泡材料の 1 インチあたり 8 という高い断熱 R 値をサポートでき、設計者が選択した動的弾性率特性を持ち、オペレーターが決定する速いまたは遅い硬化時間、空気と水の透過性が非常に低く、劣化することなく極度の熱に耐えることができ、究極の強度を実現するさまざまな硬化方法を備えています。その特性により、近年、ジオポリマーセメント、コンクリート、プレキャストパネルの生産と用途が増加しています。
世界のジオポリマー市場には用途別に、建築、道路および舗装、滑走路、パイプおよびコンクリートの修理、橋梁、トンネルライニング、鉄道枕木、コーティング用途、耐火加工、核およびその他の有毒廃棄物の固定化、および特定の金型製品が含まれます。
建築セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に 34.7% の CAGR で成長すると推定されています。ジオポリマーは建物の建設に広く使用されています。人口過剰と急速に拡大する建設活動により、大量の温室効果ガスが大気中に放出されており、環境に重大な悪影響を及ぼしています。市場の需要は、セメント製造中または他の代替方法で生成される温室ガスの環境への影響の増大によって推進されています。これにより、建築建設におけるジオポリマーの開発と使用の機会が開かれました。
フィラー別にみると、世界のジオポリマー市場にはフライアッシュが含まれます。
フライアッシュセグメントは、予測期間中に 29.7% の CAGR で成長すると推定されています。フライアッシュベースのジオポリマーは、通常の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。セメント製造の製造プロセスでは石灰石を加熱する必要があり、これにより二酸化炭素が放出されます。セメントの製造プロセスにもよりますが、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放出されます。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。
世界のジオポリマー市場には、地域ごとに北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、その他の地域が含まれます。
アジア太平洋地域が最大の市場シェアを占めており、予測期間中に 28.8% の CAGR で成長すると推定されています。中国の人口動態により、住宅建設の成長は今後も加速すると予想されます。世帯収入レベルの上昇と農村部から都市部への人口移動により、国内の住宅建設セクターの需要は今後も高まると予想されます。中国は、2020 年の目標率 60% に向けて継続的に都市化を推進し、進行し続けている。都市化に伴う都市部で必要な居住空間の増加と、生活条件の向上を求める都市中流階級の住民の願望は、都市化に深刻な影響を与える可能性がある。これにより、国内の住宅建設が増加し、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。
ヨーロッパは2030年までに108億4,500万米ドルの期待価値に達すると推定されており、予測期間中に30.2%のCAGR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ており、約 12,000 社の排出会社に約 3,000 の処理プラントがあります。国内では年間 9 億 2,000 万立方メートル以上の産業廃水が処理されてから外部環境に排出されています。したがって、国の広大な水処理インフラは、予測期間にわたってジオポリマー市場の需要をサポートすると予想されます。
さらに、同国は既存の鉄道網の再開発に今後10年間で860億ユーロを投資する予定だ。政府はシュヴァルムシュタットとヘッセン州中部のオームタール・インターチェンジを結ぶ高速道路A49プロジェクトに着手した。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、7億ユーロの投資と総延長93kmの道路建設が行われ、2024年第3四半期に完了する予定です。これらの大規模な鉄道と道路の建設プロジェクトが需要を促進します。予測期間中のジオポリマーの場合。
北米は 3 番目に大きい地域です。米国は、複数の重工業、中規模、小規模産業を擁する主要な先進国です。この国は商業活動が盛んであり、それが市場の成長を牽引していることで知られています。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 年間で高度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には約 50 の超高層ビルが建設されています。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伴い、予測期間中に防火および腐食防止のためのコーティングのためのジオポリマーの需要が増加すると予想されます。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避けるために廃水処理プラントも使用しており、通常のポルトランドセメントよりも浸透性が低くなります。
さらに、カナダの多くの産業部門は大幅な成長が見込まれており、これにより国内の水処理活動が促進されます。カナダの既存の下水処理施設に加えて、オンタリオ州の既存の下水下水処理施設の拡張や、ケベック州とブリティッシュコロンビア州の新しい下水処理施設の設立など、カナダでも継続的な進歩が進められています。この廃水処理プラントの拡張と再開発は、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。
