膜精密ろ過市場 サイズと展望 2025-2033

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市場動向

世界の膜精密ろ過市場の推進要因

世界中で急速な都市化と工業化が進む

世界の都市化率は2023年に57％に達しました。北米、ラテンアメリカ、カリブ海地域の都市化度は最も高く、人口の80％以上が都市部に住んでいます。都市化とは、「都市」に分類される場所に住む人の割合を指します。逆に、アフリカの人口の50％未満が大都市圏に住んでいます。人口50万人を超える中国の市街地は、世界人口の25％以上を占めています。都市の定義は世界のさまざまな地域によって異なります。国によっては、100軒以上の住宅がある町はすべて都市と見なされますが、他の国では、首都または州都のみがカウントに含まれます。中国やインドなどの発展途上国では急速な工業化と都市化が進んでいるため、世界の膜マイクロフィルトレーション市場は成長すると予想されています。

さらに、産業用および家庭用の需要の増加と汚染されていない水の入手可能性の向上が、市場の成長をさらに促進するでしょう。世界の人口の半分以上が都市部に居住しており、国内総生産 (GDP) の 80% 以上を占めています。経済の急速な拡大、都市化と産業の増加に伴い、水質汚染に関する大きな懸念が生じています。

さらに、都市人口の増加は水質に大きな影響を与えます。工業用水の使用は、世界の水需要全体の 22% を占めています。その結果、汚染物質を排出する産業の増加により、水処理に膜精密ろ過を使用する機会が増えることが予想されます。したがって、都市化の進行と消費者の意識の高まりにより、予測期間中に膜精密ろ過の必要性が加速するでしょう。

製薬・バイオ医薬品業界からの需要増加

膜精密濾過は、医薬品およびバイオ医薬品業界で不純物を除去し、生物製剤、ワクチン、その他の治療用製品を精製するために一般的に使用されている方法です。革新的で強化された医薬品の需要は、特に老化や慢性疾患に関連する病気の発生率の高さによって推進されています。病気の蔓延と人口の高齢化の増加により、革新的なバイオ医薬品治療の必要性が高まっています。

さらに、官民両部門からの研究開発資金の増加は、製薬およびバイオ医薬品部門の革新と進歩を刺激します。2022年には、製薬事業における研究開発（R＆D）への世界全体の支出額は、2012年の1,370億ドルから2,440億ドルを超えました。したがって、医薬品およびバイオ医薬品に対する需要と財政投資の増加により、効果的なろ過技術に対する要件が比例して増加しています。これにより、市場の拡大が加速すると予想されます。

世界の膜精密ろ過市場の制約

膜精密濾過システムに関連する高コスト

膜精密濾過システムに関連する法外な費用は、その広範な導入と効果的な機能に大きな障害となる可能性があります。これらのシステムは、液体から粒子、バクテリア、その他の不純物を効率的に除去できるため、水処理、医薬品、食品および飲料製造など、さまざまな業界で重要な役割を果たしています。しかし、他の要因もこれらのアイテムの費用の上昇に寄与しています。
まず、膜精密濾過装置への初期投資コストは相当なものです。高品質の膜と特殊な濾過システムのコストは、最新の製造方法と材料の使用により増加しています。さらに、最大限の効率を保証するための綿密なエンジニアリングと設計要件により、初期コストはさらに増加します。

さらに、メンテナンスと運用の費用を含めると、総支出額はさらに増加します。一貫した洗浄、定期的な膜の交換、継続的なシステム監視は、効率を維持し、機器の寿命を延ばすために不可欠です。これらの継続的なメンテナンス作業には、熟練したスタッフと特殊な洗浄ソリューションが必要であり、多額の費用が発生する可能性があります。

さらに、エネルギー消費は運用コストの大きな要素です。特に大規模な産業環境では、精密濾過装置の膜に液体を通すために必要なエネルギー入力は膨大です。膜精密濾過技術の手頃な価格とアクセス性を向上させるには、これらの経済的課題に取り組むことが不可欠です。さらに、膜のリサイクルと再利用の進歩により、交換と廃棄に関連する費用が削減される可能性があります。

世界の膜精密ろ過市場の機会

厳格な規制枠組みと環境問題

2025年までに推定35億人が水へのアクセスが限られた地域に住むと予想され、2050年までに水需要は30％増加すると予測されています。現在の状況を考慮すると、水の使用を最小限に抑え、資源管理を最大化できる効果的なオプションを検討する必要があります。消費者は、企業が環境持続可能性計画を策定し、具体的な措置を講じることを求めています。欧州委員会が実施した「世界の循環型経済への道を先導する：現状と展望」と題した調査では、循環型で持続可能な経済を優先する必要性を強調しています。これは、世界人口の予測増加、発展途上国における新しい中流階級の台頭、および都市化の急速なペースを考えると特に重要です。

国連大学とユトレヒト大学が地球システム科学データ誌に発表した研究によると、世界の廃水処理は主に技術の進歩により50％増加しています。厳格な規制枠組みと高まる環境への懸念は、まもなく膜精密ろ過事業に大きな影響を与えるでしょう。水ろ過業界では、産業廃水と家庭廃水の処理を規定する政府の規制と政策の影響が予想されるため、膜精密ろ過技術の需要が増加すると予想されています。2020年5月25日、欧州議会と理事会は、欧州全体で水の再利用に関する最低基準を確立する規則（EU）2020/741を承認しました。この法律の主な目標は、現在再利用されている処理水の量を2025年までに6倍に増やすことです。これらの規則と規制の施行により、水処理技術への業界関係者による投資が大幅に増加しました。

したがって、浄水器は、NSF International（旧称 National Sanitation Foundation）などの組織が定めた法律や基準に準拠する必要があります。NSF International の基準は、家庭用および産業用の浄水器と浄水システムの規制を規定しています。そのリリース前に、政府の規制により、産業用および家庭用の下水を含む適切な廃水処理が義務付けられています。したがって、上記の要素には市場拡大の見込みがあります。

分析

世界の膜精密ろ過市場は、ろ過モード、材料、エンドユーザーに分かれています。

ろ過モードに基づいて、市場はクロスフロー、ダイレクトフロー、その他に分類されます。

2023 年には、クロスフロー セグメントが市場を支配しました。クロスフローろ過 (タンジェンシャル フローろ過とも呼ばれる) は、さまざまな業界で広く採用されている分離技術で、流体の組み合わせ内の成分を分離するために使用されています。従来のデッドエンドろ過とは対照的に、クロスフローろ過は、流体と濃縮溶液がフィルター表面に沿って並行に同時に流れることを特徴としています。クロスフローろ過では、圧力を加えて、浮遊粒子または溶質を含む流体をフィルター膜に押し込みます。

その結果、流体の一部は透過液として下流に流れ、濃縮された粒子または溶質を含む残りの部分は膜表面と平行に流れます。この構成により、「クロスフロー」または「接線フロー」現象が発生します。膜表面を一貫して洗浄することで、膜上の粒子の蓄積が軽減され、効率が向上し、濾過プロセスの持続時間が延長されます。

ダイレクトフローセグメントは最も急速に成長しています。この設計は、従来のクロスフローシステムに比べて、汚れの減少、フラックス率の増加、効率の向上など、数多くの利点があります。ダイレクトフロー構成は、エネルギー使用量と運用コストを削減しながら膜の寿命を最大限に延ばすため、廃水処理、医薬品製造、乳製品加工など、さまざまな産業用途に特に適しています。合理化された設計により、システムのメンテナンスと運用が容易になり、さまざまな分野での使用が促進されます。ダイレクトフロー膜マイクロフィルトレーションシステムの市場は、ビジネスにおける効率性と持続可能性への重点の高まりにより、大幅な拡大を遂げています。

材料に基づいて、市場は有機と無機に分かれています。

2023年には無機セグメントが市場を支配しました。無機材料は、化学的および生物学的劣化に対する堅牢性、安定性、耐性などの注目すべき特性があるため、精密濾過膜の製造に広く利用されています。材料の選択は、特定の用途と濾過される物質の固有の特性によって決まります。無機材料のセグメントは、セラミックと金属合金の2つのサブセグメントに分けることができます。セラミック膜は、その優れた機械的強度、耐薬品性、熱安定性で知られています。これらのデバイスは、困難な環境での使用や、有機膜が適さない状況での濾過によく使用されます。

さらに、いくつかの精密濾過膜は、金属合金、特にステンレス鋼を使用して製造されています。金属合金には耐久性や耐腐食性などの固有の特性があり、特定の産業用途に適しています。

有機セグメントは最も急速に成長しています。有機成分は、膜精密ろ過業界の成長を刺激するために不可欠です。ろ過効率と適応性を改善することで、膜技術を進歩させる上で不可欠です。有機膜は優れた選択性を備えており、水や産業廃水などのさまざまな液体から不純物を正確に分離できます。生体とうまく相互作用する能力があるため、製薬、バイオテクノロジー、食品および飲料分野に最適です。さらに、環境に優しいろ過代替品に対するニーズの高まりが有機膜材料の革新を促し、企業が持続可能なソリューションを追求するにつれて市場の成長につながります。有機材料は、膜精密ろ過技術の強力な開発に不可欠です。

エンドユーザーに基づいて、市場は病院と研究所、製薬およびバイオ医薬品会社、食品および飲料、水および廃水処理、その他に分かれています。

2023年には、食品および飲料セグメントが市場を支配しました。食品および飲料部門では、清澄化、濃縮、分離など、いくつかの目的で膜精密ろ過を使用しています。精密ろ過膜は、液体から微生物や細菌を除去できます。これは、有害生物の存在を最小限に抑えることが不可欠な乳製品業界では特に重要です。先進国および新興国全体での個人の可処分所得の急増と生活水準の高さにより、食品と飲料の需要が加速し、それが膜精密ろ過市場の成長を促進しています。

医薬品およびバイオ医薬品部門は最も急速に成長しています。これらの部門は、生物学的製品の精製、分離、殺菌など、さまざまな用途で精密濾過技術に大きく依存しています。これらの組織は、濾過効率の向上、生産コストの削減、製品の品質と安全性の保証のために、研究開発にリソースを割り当てています。

さらに、厳格な規制基準により高度な濾過プロセスの使用が制限されているため、膜精密濾過システムの需要が高まっています。製薬会社とバイオ医薬品会社は、膜精密濾過ソリューションの開発と実装を促進する上で重要な役割を果たしており、市場の成長に大きく貢献しています。

地域分析

世界の膜精密濾過市場の分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東、アフリカ、ラテンアメリカで実施されています。

アジア太平洋地域が世界市場を支配

アジア太平洋地域は、世界の膜精密ろ過市場の最も重要なシェアを占めており、予測期間中に7.1％のCAGRで成長すると予測されています。アジア太平洋地域は、世界の膜精密ろ過の主要市場であり、今後数年間で大幅に拡大すると予想されています。中国やインドなどの国を含むアジア太平洋地域は、工業化と水の再利用およびリサイクルの採用の増加により、大幅に成長すると予想されています。中国企業は、工業化に関連する発明特許の50％以上を初めて保有しています。2023年までに、工業化は51.3％に上昇し、前年と比較して3.2パーセントポイントの増加となります。中国国家知識産権局の高官である葛樹氏は、中国の最新の特許報告書のデータは、過去5年間の一貫した上昇傾向を示していると報告しています。

さらに、アジア太平洋諸国のいくつかの国では水質汚染と水不足のレベルが高まっているため、この地域では廃水処理の需要が高まっています。多くの国の政府は、水処理の需要の増加に対応して、廃水処理の効率的な方法を生み出す戦略を実施しています。2021年、中国政府は、2021年から2025年にかけて、国の1日あたりの廃水処理能力を2,000万立方メートル増強するために、追加の廃水処理施設を建設する意向を発表しました。中国は、2025年までに水不足の都市で再生水の最低利用率を25％に達成し、北京・天津・河北地域では35％を超えることを目指しています。この目標を達成するために、NDRCは特に工業生産、畜産、養殖における廃水の再利用を推進しました。2035年までに、国はよく組織化され、安全で、生態学的に有利で、費用効率の高い廃水リサイクルシステムを完全に確立することを目指しています。そのため、この地域では、旺盛な需要と廃水処理技術の進歩により、膜精密ろ過市場の急増が見込まれています。

ヨーロッパは、予測期間中に年平均成長率 7.6% で成長すると予測されています。ヨーロッパは、水処理に関する厳格な法律でよく知られています。欧州連合 (EU) の水政策は、主に「都市廃水処理指令」、「飲料水指令」、「水枠組み指令」という 3 つの重要な指令の影響を受けています。「都市廃水処理指令」には、欧州連合内での都市および産業廃水の放出を監視および制御するために設計された一連の措置が含まれています。「飲料水指令」は、消費に適していると見なされる水の基準を規定し、「水枠組み指令」は水資源管理を監督します。明示されたポリシーでは、廃水処理インフラの拡張への投資の強化を優先しています。

さらに、ヨーロッパは、ワインやビールを中心とするアルコール飲料の世界的な生産拠点として広く知られています。この地域は、牛乳の加工と生産に特化した 12,000 以上の専門施設を擁する、非常に先進的な酪農産業を誇っています。この地域は、特に食品および飲料業界での応用において、膜精密ろ過技術をリードしています。その結果、ヨーロッパの膜精密ろ過市場の成長が促進されると期待されています。

北米の膜精密ろ過業界の成長は、いくつかの要因の影響を受けています。製薬、食品・飲料、バイオテクノロジーなどのさまざまな分野で純水に対する需要が高まっているため、水処理に膜精密ろ過技術が使用されるようになっています。さらに、市場は厳格な水質および環境保護規則によって推進されており、組織はコンプライアンス要件を満たす効果的なろ過ソリューションを模索せざるを得ません。

さらに、膜材料と技術の進歩と研究開発への投資の増加が、市場の成長を牽引しています。また、多様な用途における膜精密ろ過の利点の認識が高まっていることも、北米での市場需要を高めています。

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膜精密ろ過市場のトップ競合他社

1. 3M Company
2. Alfa Laval
3. General Electric Company
4. Asahi Kasei Corporation
5. Danaher Corporation
6. Aquatech International LLC
7. MERCK Group
8. Toray Industries Inc.
9. Kubota Corporation
10. Koch Membrane Systems Inc.
11. Pentair PLC
12. Sartorius AG

最近の進展

• 2024年4月～ ZwitterCoのスーパーフィルトレーション膜が、エジソン賞授賞式において発明部門の銅賞を受賞しました。エジソン賞は、37年間にわたり、新製品・サービスの開発における卓越した革新性と卓越性を表彰してきました。
• 2024年5月～ 難処理廃水処理用膜の製造を専門とするZwitterCoは、Mott Corporationとの長期的かつ独占的なパートナーシップを発表しました。この提携は、北米全域の堆肥・食品廃棄物消化槽、醸造所、蒸留所向けに、特に廃水処理ソリューションを提供することを目的としています。