淡水化市場 サイズと展望 2025-2033

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淡水化市場の成長要因

淡水資源の枯渇

淡水資源の枯渇は、経済成長、生態系の健全性、そして水の安全保障を著しく脅かす、最も重要な地球規模の課題の一つです。淡水は人間の健康的な生活に不可欠な要素ですが、国際水管理研究所（IWAIM）によると、12億人が水へのアクセスを欠いています。野生生物連盟（WWF）によると、2025年までに世界人口の3分の2が水不足に直面する可能性があります。同様に、水需要は2030年までに40%増加すると予測されています。水不足のもう一つの課題は、経済的な要因です。経済的な水不足はアフリカ全土、特にサハラ以南のアフリカで蔓延しています。

水需要の増加により、過去10年間で廃水のリサイクルと回収が増加傾向にあります。廃水の再利用は、排出される廃水の量と環境への脅威を軽減し、淡水採取による生態系への圧力を軽減します。近年、水環境汚染や水不足といった課題への認識が高まり、淡水化システムへの世界的な関心が再燃しています。規制の厳格化、廃水処理費用の増加、そして淡水の価値の高まりにより、淡水化は廃水管理において有用な、あるいは不可欠な選択肢となり、市場の成長を牽引しています。

人口増加と急速な都市化

都市化とは、都市部における人口割合の増加を指します。世界人口の50%以上が都市部に居住し、世界の国内総生産（GDP）の80%以上を生み出しています。急速な経済成長と都市化・工業化の加速に伴い、水質汚染はより深刻な懸念事項となっています。都市部の人口増加は水質に大きな影響を与えます。さらに、排出物を排出する産業の増加も、水処理における淡水化のさらなる機会創出につながると予想されています。したがって、都市化の進展と消費者意識の高まりに伴い、淡水化の需要は増加すると予想されます。

市場の制約

膜のファウリングとスケーリング

水処理費の増加と飲料水の浄化需要の増加により、淡水化の需要は急速に増加しています。さらに、RO膜は海水淡水化や廃水再生においてますます普及しています。しかし、スケーリングとファウリングは大きな課題であり、膜のファウリングはプロセス全体の効率と経済性に悪影響を及ぼします。ROスケールは、供給水中の溶解物質がROユニット内のどこかで最大溶解度に達したときに形成されます。膜表面の塩分飽和は、淡水化プラントにおけるスケーリングの主な原因です。ファウリングは膜の透過流束と寿命を低下させ、市場の成長を阻害します。

市場機会

ハイブリッド淡水化プロセス

ハイブリッド淡水化プロセスは、2つ以上の淡水化技術を組み合わせることで、それぞれの技術の比較優位性を実現します。ハイブリッドシステムの中には、膜淡水化、加熱蒸留、またはその両方を組み合わせたシステムもあります。また、純水生産を補完する発電機能も備えたハイブリッドシステムもあります。さらに、ハイブリッドシステムは、回収率と水質全般の向上により、スケールやファウリング、エネルギー消費量、淡水化コストといった面での圧力とストレスを軽減できるため、単独システムに比べて経済的な代替手段として検討されています。

現在、ハイブリッドシステムの用途は発展しており、これらのシステムの導入により、生産水とかん水の品質向上を通じて淡水化プラントの効率向上につながっています。ハイブリッド淡水化技術の近年の進歩により、持続可能で環境に優しく、コスト競争力があり、社会的にも影響力のある淡水化方法が実現しました。同様に、淡水化技術の革新は、市場により大きな機会をもたらします。

テクノロジーインサイト

膜技術セグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に9.46%のCAGRで成長すると予測されています。膜ベースの淡水化は、相転移を伴わずに塩を分離し、エネルギー消費量が少ない技術です。高い効率と低いエネルギー消費量により、水不足問題の解決策として広く考えられています。膜とフィルターは、特定のイオンの透過を選択的に阻止または通過させることができ、これらの機能を活かした淡水化技術が開発されてきました。さらに、膜は浸透圧や透析といった自然界のプロセスにおける塩の分離にも不可欠です。主要な膜技術には、電気透析（ED）、逆電気透析（EDR）、逆浸透（RO）などがあります。

熱処理では、廃棄物原料の処理に高温処理が伴います。熱処理の一般的なシステムとしては、ガス化、焼却、熱分解などが挙げられます。ガス化は物質の部分酸化を伴うため、燃焼と熱分解の中間に位置すると捉えることができます。焼却は通常、未処理、未処理、または残留MSWの燃焼を伴います。燃焼と比較すると、熱分解は酸素のない状態での熱分解です。主要な熱技術には、多段フラッシュ（MSF）、多重効用蒸留（MSD）、機械蒸気圧縮などがあります。

アプリケーションインサイト

自治体部門は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に9.10%のCAGRで成長すると予測されています。自治体部門は、予測期間中、世界市場においてアプリケーション別で最大のセクターになると推定されています。世界的に、人口増加に伴い、処理水に対する需要が増加しています。水資源の不足により、より多くの水のリサイクルと水処理サービスが必要となっています。さらに、自治体排水は通常、環境水への排出に関する法定要件を満たすように処理されます。しかし、排水再利用スキームの導入は増加傾向にあります。都市排水から除去が必要な主要な汚染物質は、一般的に重要度の高い順に、浮遊物質、有機物、アンモニア、硝酸塩、リン酸塩、病原菌、微量汚染物質です。

淡水化システムは、様々な産業排水処理に広く利用されてきました。淡水化は、水供給の制約を軽減し、食品・飲料、石油・ガス、パルプ・紙など、様々な産業における処理困難な排水の処理を可能にします。これは、分離と浄水のニーズを満たす、効果的で低コスト、かつコンパクトなシステムを備えた、様々な用途に利用されているプロセスです。産業部門では、製造工程で汚染された水を使用する場合、水処理が必要です。不要な物質は製品の品​​質を損なう可能性があります。

水源に関する洞察

海水淡水化セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に9.16%のCAGR（年平均成長率）を示すことが予測されています。海水淡水化プロセスは、塩分やその他の不純物を除去して純水を生成します。海水淡水化において最も広く利用され、商業的に利用可能な技術は、膜式と熱式に分類できます。熱式淡水化プロセスでは通常、熱を利用して水を蒸発させ、溶解成分を残します。その後、水蒸気は凝縮され、製品水として蓄積されます。さらに、膜式淡水化プロセスでは、高圧を利用して水分子を微細な孔に送り込み、塩分などの大きな分子は保持します。逆浸透（RO）は、最も広く利用されている膜式淡水化技術です。淡水化技術の発展に伴い、海水は淡水不足への対策として魅力的な水源となっています。

汽水とは、淡水と海水の中間の塩分濃度を持つ水です。汽水は、地下水または表層水が深部の化石帯水層で海水と混ざり合う場所、そして降水が帯水層に浸透するにつれて、鉱物の蓄積から塩分が時間をかけて溶解することで発生します。水不足が深刻化するにつれ、汽水は多くの地域にとって重要な水資源となり得ます。総溶解固形物（TDS）が1,500～20,000 mg/Lの範囲にあるため、淡水化は不可欠です。様々な理由から、汽水は総溶解固形物（TDS）または塩分濃度を低減するために淡水化されます。このために用いられる革新的な膜処理技術には、限外濾過（UF）と逆浸透（RO）があります。しかし、いくつかの汽水資源は内陸部にあるため、これらの工場における塩水管理と最小化の検討が不可欠です。

地域分析

中東・アフリカは、世界の淡水化市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）11.7%で成長すると予想されています。この地域では、淡水資源の枯渇が主な要因となっています。同様に、エネルギー効率と費用対効果の高い淡水化システムへの需要の高まりも、中東・アフリカの淡水化市場の成長を牽引すると予想されます。

さらに、水質汚染に対する世界的な意識の高まりと急速な都市化により、予測期間中にこの地域における淡水化システムの需要が急増すると予想されます。また、淡水化セクターにおける継続的な発展も市場の成長を牽引すると予想されます。中東・アフリカにおける一人当たりの水消費量の増加と、移民の拡大による人口増加も、水需要の増加につながると予想されます。同様に、主に中東地域における観光客の増加も、水資源への負担増につながると予測されています。したがって、上記の要因は、今後の期間における淡水化の需要を促進すると予測されます。

アジア太平洋地域の市場動向

アジア太平洋地域は、予測期間中に12.2%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。アジア太平洋地域の淡水化市場は、主に中国、インド、日本などの国々における急速な都市化と工業化によって牽引されており、これにより清潔な水と効果的な廃水処理の必要性が高まっています。既存の水・廃水処理システムの開発に対する公共部門による投資の増加も、市場の成長につながっています。さらに、環境への懸念と安全な飲料水の入手制限により、地域全体で淡水化システムの利用が増加しています。天然水資源の保全や適切な衛生設備の提供を目的とした環境保護法の制定など、政府機関による数多くの取り組みが市場の成長に影響を与えています。その結果、市場は予測期間中、力強い成長を続けると予測されています。

北米における淡水化産業の成長は、高度な技術に向けた研究開発への投資の増加と、この地域における水処理システムの需要増加に支えられています。米国とカナダの力強い経済成長、産業セクターの発展、そして企業の事業拡大が、北米の淡水化市場を牽引しています。計画されている産業活動を考慮すると、世界市場は予測期間中に急速に需要が増加すると予想されます。しかしながら、計画されていた産業プロジェクトは、2020年の景気減速とCOVID-19パンデミックの影響で減速しました。しかし、北米の産業セクターは回復し、世界レベルでの市場地位を取り戻すと予想されています。そのため、地域全体での製品販売の増加に伴い、予測期間中は淡水化の需要が高まると予想されます。

ヨーロッパでは、掘削作業や石油・ガス探査活動が急増すると見込まれ、市場プレーヤーにとって新たな開発余地が生まれます。排水の処理と処分に関する厳格な規制は、今後も引き続き主要な推進力となり、淡水化の需要を牽引するでしょう。石油・ガス産業から排出される生成水は、一般的に炭化水素化合物やその他の有害な化学物質を含んでいます。さらに、放出水用に特別に設計された水処理システムは、処理水を再利用または放出する前に水質を維持するのに役立ちます。

ラテンアメリカの淡水化市場は現在、力強い成長を遂げています。この市場を牽引しているのは、水質の保全と天然資源の維持に対する意識の高まりです。また、ブラジル、メキシコ、アルゼンチン全土における複数の開発計画への投資増加も、製品需要の増加につながっています。

• 例えば、ブラジル政府は2018年に「都市の前進のための時間」プログラムに基づき、衛生プロジェクトに約14億米ドルの投資を発表しました。また、都市廃棄物処理や水域への産業排水の管理に関する規制も施行しており、市場の成長に建設的な影響を与えています。

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淡水化市場のトップ競合他社

1. ACCIONA
2. Doosan Heavy Industries & Construction
3. IDE Technologies
4. Suez
5. CleanBay Renewables
6. Dow
7. Genesis Water Technologies
8. Aquatech International
9. Evoqua Water Technologies
10. Koch Separation Solutions
11. Siemens
12. Veolia
13. Abengoa.

最近の開発状況

• 2024年6月 - アドルフ・メルクル研究所（AMI）の研究者たちは、国際的なパートナーと協力し、生物細胞膜の構成と機能を模倣した薄いエネルギー変換膜を製造する最先端技術を開発しました。この発見は、水の淡水化から埋め込み型人工電気臓器に至るまで、あらゆる分野に重要な影響を与える可能性があります。
• 2024年2月 - タミル・ナードゥ州のM・K・スターリン首相は、チェンナイ近郊のネメリに淡水化プラントを開設しました。1日あたり1億5000万リットル（MLD）の処理能力を持つこの新しい淡水化プラントは、1兆5170億ルピーを投じて建設され、チェンナイ各地の約90万世帯に飲料水を供給する予定です。