膜分離技術市場 サイズと展望 2025-2033

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膜分離技術市場の成長要因

水処理需要の増加

近年、水処理プロセスの需要は急増しており、これにはいくつかの要因が考えられます。需要増加の主な理由の一つは、良質な飲料水の不足です。人口増加に伴う水資源の枯渇と地表水・地下水域の汚染の加速が、水処理プロセスの導入を促しています。地方自治体が家庭に供給する水は、財政難、処理能力の逼迫、そして高強度ろ過設備の不足といった理由から、高度な処理プロセスが施されていません。この傾向は、アジア太平洋地域や中南米などの発展途上地域で顕著です。これらの地域では、近年、急速な人口増加と活発な工業化が見られており、近い将来、同様の傾向が見られると予想されます。純水の不足により、浄水フィルターとろ過システムの需要が高まると予想されています。

淡水化用途における逆浸透膜の需要拡大

降雨パターンの変化と地下水・表層水資源の過剰利用により、世界はかつてないレベルの水不足に直面しています。海水淡水化は、特に家庭や自治体のニーズに対応する上で、水需給ギャップを縮小するための現実的な代替手段として浮上しています。逆浸透（RO）膜技術の急速な進歩とROモジュールの大幅な減少により、市場の動向は海水逆浸透（SWRO）技術に有利な方向に変化しました。

GWI Desalデータベースによると、稼働中の淡水化プラント全体の約69%で逆浸透膜技術が使用されています。SWROプラントのほとんどは、米国、英国、スペインなどの先進国にあります。 2020年のGWIデータによると、サウジアラビアの海水淡水化設備全体の約59%はMSF蒸留法を採用しており、逆浸透法は全体のわずか28%を占めています。しかし、同国は今後数年間でRO技術への移行を計画しており、比較的未開発の市場に足場を築く大きな余地が生まれています。こうした要因が市場の成長を牽引しています。

市場の抑制要因

原材料価格の変動

ポリマーは膜製造の重要な原材料です。膜モジュールの製造に最も広く使用されているポリマーは、PES、PVDF、およびポリプロピレンです。ポリプロピレンの生産はアジア太平洋地域が圧倒的に多く、総生産量の半分以上を占めています。特に中国は生産量の25%以上を占めています。

ナフサを分解して生産されるプロピレンは、重合プロセスを経てポリプロピレンの製造に使用されます。石油、ナフサ、またはプロピレンの価格変動は、ポリプロピレンの価格に直接影響を及ぼします。ポリマーの価格は石油価格に遅れて追随するため、価格変動は生産者の利益率の変動につながる可能性があります。したがって、こうした要因は世界市場の成長を抑制すると予想されます。

市場機会

厳格な規制枠組みと環境への懸念

厳格な規制枠組みと環境への懸念は、近い将来、膜分離技術業界の形成において重要な役割を果たすと予想されます。産業廃水および家庭廃水の処理に関する政府の規制と政策は、水ろ過業界にプラスの影響を与え、膜分離技術の需要を促進すると予想されます。こうした政策や規制により、業界関係者は水処理技術への多額の投資を促されています。

さらに、NSFインターナショナル（旧称：全米衛生財団）などの団体が定める基準や規範が浄水器の規制対象となっています。NSFインターナショナルは、家庭用および産業用の浄水器やろ過システムを対象として基準を設けています。政府の政策では、産業排水と家庭排水の両方を含む廃水は、排出前に適切に処理することが義務付けられています。したがって、上記の要因は市場拡大の機会を生み出しています。

テクノロジーインサイト

逆浸透膜分野は世界市場を席巻しており、予測期間中に11.9%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。従来の熱淡水化技術の代替として逆浸透膜の採用が急増し、市場を牽引すると予想されています。逆浸透膜技術は、1nm未満の孔径を持つ膜を使用します。水中の有機分子、ウイルス、ミネラルをすべて除去します。また、二価イオンと一価イオンをすべて除去することで、水を淡水化します。逆浸透膜は主に水と廃水の浄化に用いられています。また、超純水（UPW）の生成、埋立地浸出水処理、海水およびかん水の淡水化にも用いられています。

逆浸透膜技術は、多段フラッシュ蒸留（MSF）や多重効用蒸留（MED）などの従来の熱淡水化プロセスよりも、はるかに高い回収率を示します。その結果、世界中の海水淡水化プラントにおいて、逆浸透技術が熱淡水化プロセスに急速に取って代わっています。世界中で淡水資源の枯渇が深刻化しています。新しい淡水化施設の開発には、サウジアラビア、中国、インド、米国、英国などの国々からの多額の投資が必要です。そのため、逆浸透分野は予測期間中に大幅な成長を遂げると予想されています。

逆浸透と限外濾過はどちらも、ナノ濾過として知られる液体膜分離技術の一種です。これらの膜の細孔構造は、RO膜と比較して比較的大きいため、塩分を濾過することはできません。ナノ濾過膜は、1～5nmの細孔サイズを持ち、分子量のカットオフは150～500ダルトンです。ナノ濾過技術は、水と廃水からほとんどの有機汚染物質、ほぼすべてのウイルス、塩分、天然有機物を除去します。ナノ濾過膜は、産業排水から使用済みの酸や苛性溶液を回収します。これは、繊維および皮革加工産業から発生する廃水から染料や着色料を除去するために使用できます。

アプリケーションインサイト

水処理および廃水処理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11.4%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。世界の人口は急速に増加しており、工業化と都市化の進展は既存の淡水資源に深刻なダメージを与えています。2015年に発表された国連環境計画（UNEP）の報告書は、現在の水管理システムに変更がなければ、世界は40%の水供給不足に直面する可能性があると示唆しています。さらに、降雨パターンの変化と地下水資源の過剰利用は、予測期間中の水供給に悪影響を及ぼすと予想されています。多くの政府機関や規制機関が、環境保護のために水処理と廃棄に関する多数の規則や要件を公表しています。これらの規制の厳格な施行により、産業界は環境に優しい排水処理プロセスの導入を促し、膜分離技術に対する世界的な需要を促進しています。

膜ろ過プロセスは、食品・飲料業界において、ワイン、ソフトドリンク、ビール、ジュース、牛乳、ボトル入り飲料水、食用油などから不要な粒子や微生物などの汚染物質を除去するために主に使用されています。液体ろ過は、上記の製品から微細な粒子を除去し、食品の安全性を確保するのに役立ちます。この用途分野における膜ろ過技術市場の拡大は、予測期間中、食品安全および汚染防止に関する政府の法律によって牽引されると予想されます。さらに、膜分離技術は乳製品加工業界で広く採用されています。牛乳の濃縮、タンパク質分離、脂肪分離は、膜分離技術の主な用途です。その結果、乳製品の需要の増加は、予測期間中に市場を押し上げるでしょう。

地域分析

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

アジア太平洋地域は世界市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に13.6%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。急速な工業化と都市化は、膜分離技術の需要を牽引する主要な要因となっています。急速な工業化と、各国政府による環境品質確保のための厳格な法律により、アジアの膜分離技術市場は飛躍的な成長が見込まれています。さらに、鉱業、金属加工、化学などの分野の拡大に伴い、環境汚染が増加すると予測されています。水質汚染の増加と環境への懸念の高まりは、廃水処理プロセスの導入を促進し、予測期間中に膜分離技術の利用を促進すると予想されます。

ヨーロッパは、予測期間中に9.3%のCAGRを示すと予測されています。ヨーロッパは水処理に関する最も厳しい法律を有しています。 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」の3つの指令によって推進されています。「都市廃水処理指令」には、EUにおける都市および産業廃水の排出を監視・規制するための措置が含まれています。「飲料水指令」は飲料水の水質に関するもので、「水枠組み指令」は水資源管理に関するものです。これらの政策は、廃水処理施設の建設への支出増加の必要性を強調しています。さらに、ヨーロッパはワインやビールなどのアルコール飲料の主要生産国の一つです。この地域には12,000以上の牛乳加工・生産拠点があり、酪農産業が発達しています。2019年には、チーズとホエイの生産量が世界最多でした。ヨーロッパは、食品・飲料用途における膜分離技術の最前線に立っています。

北米では、膜分離技術が応用産業に急速に普及しているため、市場は急速に拡大すると予測されています。 EPA（環境保護庁）が水ろ過の性能と要件を規定する厳格な規制と産業法制を制定したことから、北米における限外ろ過の需要は予測期間中に増加すると予想されます。自治体および産業からの排水処理を規制する厳格な政府規制も市場の成長を促進すると予想されます。さらに、米国やカナダなどの国々では、石油・ガス産業の成長と発電業界からの製品需要の増加が水ろ過活動を促進し、市場の成長を牽引すると予想されます。北米の製薬業界も、ヘルスケア製品に関する様々な研究開発活動により、飛躍的な成長が見込まれています。医薬品廃液の排出に関する規制基準の導入も、予測期間中の市場成長を促進するでしょう。

中南米は、比較的低い生産コストと良好な規制環境により、鉱業投資や石油・ガス開発において人気が高まっています。環境破壊は、有害な廃液を環境に放出する鉱業活動によって発生します。各国政府や環境保護団体が鉱業企業に対し、淡水河川や水域の汚染削減を目的とした厳しい法律を制定するにつれ、膜分離技術の需要は高まると予想されます。

中東およびアフリカでは、海水逆浸透（SWRO）技術の普及が市場成長にプラスの影響を与えると予測されています。環境中に排出される汚染物質の量を制限するために企業に課される厳格な政府規制も、市場成長を後押しすると予想されます。環境に汚染物質を排出し、汚染防止基準を満たさない産業に罰金が科されることで、この地域における廃水ろ過施設の建設が促進されると予想されます。急速に成長する産業部門と、厳格な政府および環境規制が相まって、予測期間中の膜分離技術市場の成長を促進すると予想されます。

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膜分離技術市場のトップ競合他社

1. SUEZ
2. Toray Industries Inc
3. Pentair plc
4. Merck KGaA
5. Hydranautics
6. GEA Group Aktiengesellschaft
7. Hyflux Ltd.
8. AXEON Water Technologies
9. Koch Membrane Systems Inc.
10. HUBER SE
11. Pall Corporation
12. 3M Company
13. Corning Incorporated
14. Asahi Kasei Corporation
15. DuPont de Nemours Inc

最近の開発状況

• 2022年11月 - アルファ・ラバルは、最新の研究・産業用装置ラインであるMultiSystemを発表しました。これは、上流および下流のオペレーションにシームレスに接続可能な、クロスフロー式のスキッドマウント型メンブレンろ過システムであり、様々なプロセスアプリケーションへの適応性を高めています。
• 2023年2月 - Solecta, Inc.とLubrizol Corporationは、分離業界の生産性と効率性を向上させる革新的なメンブレンソリューションの開発・販売に関する提携を発表しました。