世界のバイオ炭市場規模（2025～2033年）：技術別（熱分解、ガス化）
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バイオ炭の世界市場規模は2023年に2億800万米ドルと評価され、2024年には2億3,400万米ドル、2032年には6億400万米ドルに達すると予測され、予測期間（2024-2032年）の年平均成長率は12.5%です 。バイオ炭の土壌肥沃度と植物の発育を促進する能力は、バイオ炭市場の重要な促進要因になると予測されています。
バイオ炭は、バイオマスを酸素なしで加熱する熱分解によって製造される炭素リッチな材料です。このプロセスは、木材チップ、農業残渣、有機廃棄物のような有機材料を安定した炭素源に変換し、土壌の健全性を改善し、炭素を隔離し、農業生産性を向上させることができます。人口増加、製造業の拡大、都市化、規制要件などの要因はすべて、水処理分野の大幅な成長に寄与しています。さらに、飲料水の不足が深刻化していることも、水処理活動の必要性を高めています。
さらに、コレラ、下痢、腸チフス、アメーバ症、肝炎、胃腸炎、ジアルジア症、カンピロバクター症、疥癬、ミミズ感染症などの水を媒介とする疾病の蔓延が水処理活動に拍車をかけており、バイオ炭は水や廃水から様々な汚染物質を除去する吸着剤として機能しています。さらに、バイオ炭は、吸着容量、比表面積、微多孔性、イオン交換容量などのユニークな特性を持っているため、水処理と廃水処理に広く使用されています。このような要因が、成長する水処理分野でのバイオ炭の需要を高め、市場の成長を促進する可能性があります。
しかし、バイオ炭には、浸食による土地の損失、バイオ炭散布時の土壌圧縮、ミミズ寿命率の低下、農薬効力の低下などの欠点があります。これらの要因が市場の成長を鈍らせると予想されます。
バイオ炭の世界市場規模は2023年に2億800万米ドルと評価され、2024年には2億3,400万米ドル、2032年には6億400万米ドルに達すると予測され、予測期間（2024-2032年）の年平均成長率は12.5%です 。バイオ炭の土壌肥沃度と植物の発育を促進する能力は、バイオ炭市場の重要な促進要因になると予測されています。
バイオ炭は、バイオマスを酸素なしで加熱する熱分解によって製造される炭素リッチな材料です。このプロセスは、木材チップ、農業残渣、有機廃棄物のような有機材料を安定した炭素源に変換し、土壌の健全性を改善し、炭素を隔離し、農業生産性を向上させることができます。人口増加、製造業の拡大、都市化、規制要件などの要因はすべて、水処理分野の大幅な成長に寄与しています。さらに、飲料水の不足が深刻化していることも、水処理活動の必要性を高めています。
さらに、コレラ、下痢、腸チフス、アメーバ症、肝炎、胃腸炎、ジアルジア症、カンピロバクター症、疥癬、ミミズ感染症などの水を媒介とする疾病の蔓延が水処理活動に拍車をかけており、バイオ炭は水や廃水から様々な汚染物質を除去する吸着剤として機能しています。さらに、バイオ炭は、吸着容量、比表面積、微多孔性、イオン交換容量などのユニークな特性を持っているため、水処理と廃水処理に広く使用されています。このような要因が、成長する水処理分野でのバイオ炭の需要を高め、市場の成長を促進する可能性があります。
しかし、バイオ炭には、浸食による土地の損失、バイオ炭散布時の土壌圧縮、ミミズ寿命率の低下、農薬効力の低下などの欠点があります。これらの要因が市場の成長を鈍らせると予想されます。
バイオ炭市場の成長要因
政府の政策と規制
バイオ炭を土壌改良材や炭素隔離材として利用することを奨励するため、世界各国の政府が政策や規制を制定しています。バイオ炭の農法への利用を促進するために、農家や土地所有者には補助金、税控除、助成金などのインセンティブが提供されています。さらに、カーボンオフセット制度や排出権取引制度は、企業が持続可能な取り組みの一環としてバイオ炭の生産と利用に投資する経済的インセンティブを提供します。
さらに、アメリカ政府はバイオ炭を促進するために、BioPreferred Program、Conservation Stewardship Program、Conservation Innovation Grantsなどのプログラムを実施しています。バイオ優先プログラムは、バイオ炭や堆肥化製品などのバイオベース製品の購入を奨励するものです。保全管理プログラム（Conservation Stewardship Program）は、バイオ炭の生産など新たな保全活動の実施を農家や農業生産者に支援します。保全革新補助金プログラムは、新しい天然資源保全手法の開発を促進します。2023年、アメリカ政府は1998年農業研究・普及・教育改革法を改正し、農務長官に全国バイオ炭研究ネットワークの設立を義務付けるバイオ炭研究ネットワーク法を導入しました。
同様に、インド政府は2023年12月、鉄鋼業における炭素排出量を削減するバイオ炭の役割を認識し、バイオ炭導入に関する第14タスクフォースを結成しました。バイオ炭は世界の食糧、エネルギー、環境問題を解決する可能性もあります。
- 例えば、ペプシコ・インディアは、パンジャブ州で、レトルト窯で熱分解してバイオ炭肥料を製造することにより、株焼きに対抗するパイロット・プログラムを実施しています。
阻害要因
高い初期投資
バイオ炭の導入を阻む主な要因の一つは、バイオ炭製造施設や装置に多額の初期投資が必要なことです。熱分解プラントやバイオ炭製造装置の設置には多額の資本投資が必要であり、これは潜在的な投資家を遠ざけ、バイオ炭プロジェクトの拡張性を制限する可能性があります。バイオ炭の製造コストは、原料や製造条件によって異なりますが、1kgあたり0.67米ドルから17.80米ドルです。ほとんどの生産者の平均価格は1トン当たり400ドル前後ですが、この数字は変動が大きく、急速に低下しています。いくつかの研究によると、バイオ炭の価格はフィリピンでは1トンあたり90米ドル、イギリスでは1トンあたり8,850米ドルです。
雑誌 「Biomass and Bioenergy 」に掲載された研究では、様々なバイオマス原料と熱分解技術を用いたバイオ炭製造の経済的実現可能性を評価しました。その結果、バイオ炭製造システムの規模や複雑さにもよりますが、資本コストは製造コスト全体の30%から70%を占めることがわかりました。高い資本集約度と長い投資回収期間は、潜在的な投資家を躊躇させ、特に資金調達や政府の支援が限られている地域では、バイオ炭プロジェクトのスケーラビリティを制限する可能性があります。
さらに、国際バイオ炭協会(IBI)が実施した調査によると、金融や資金調達へのアクセスは、世界中のバイオ炭生産者や起業家が直面する最も重要な課題の1つです。資本へのアクセスが限られていること、投資リスクが高いこと、市場の需要が不透明であることは、バイオ炭の生産と商業化を拡大する上で大きな障害となっています。このような経済的な制約を克服するためには、革新的な資金調達メカニズム、官民パートナーシップ、そしてバイオ炭の生産インフラや技術開発への投資を促進する政府の支援政策が必要です。
市場機会
持続可能な農業
バイオ炭は土壌の健全性を高め、作物の生産性を向上させ、従来の農法が環境に与える影響を軽減することができます。消費者や政策立案者が持続可能な農業を優先させる中、バイオ炭は土壌の肥沃度、保水性、栄養循環を改善し、合成肥料や農薬への依存を減らすことができる天然の土壌改良材として人気を集めています。バイオ炭の利点について農家を教育し、その有効性を実証するための圃場試験を実施し、土壌の健全性と回復力を向上させる再生可能な農業システムにバイオ炭を組み込むことがチャンスです。
さらに、国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）は、気候変動と持続可能な農業に対する世界的な関心の高まりを受けて、バイオ炭の生産に関する画期的な研究を開始しました。農業の中心地であるインドでは、毎年5億トン以上の農業残渣が発生し、その4分の1は焼却処分されているため、健康面や環境面でリスクがあります。これらの残渣をバイオ炭に変換することは、農家に廃棄物管理の解決策と潜在的な収入源を提供する持続可能な代替案です。
プロジェクト・ドローダウンによると、この資材を土壌改良材として広く使用することで、2050年までにCO2換算で年間1.3～3ギガトンの世界排出量を削減できる可能性があり、これは海洋発電の増加による潜在的な影響よりもわずかに大きく、ハイブリッド車の走行台数が20倍に増加するよりもわずかに小さい。畜産草地研究所は、バイオ炭を家畜の飼料に使用することで、家畜からの温室効果ガス排出量を最大20％削減できると推定しています。さらに、一度土壌に取り込まれると、数千年とは言わないまでも数百年は安定した状態を保つことができ、大気中の炭素を効果的に除去することができます。
地域別分析
アジア太平洋： 世界市場を支配
アジア太平洋地域は世界のバイオ炭市場の最も重要なシェアホルダーであり、予測期間中の年平均成長率は12.6%と推定されています。アジア太平洋地域は世界市場で最大のシェアを占めています。この地域の土壌改良と炭素隔離の可能性が、この分野の主な原動力となっています。さらに、この地域の急速な経済・農業発展がバイオ炭市場の成長に寄与しています。中国はアジア太平洋地域で最大のバイオ炭生産国。この地域では、作物残渣の処理、土壌汚染、品質劣化、焼畑、温室効果ガスの排出に重点が置かれています。その結果、農業廃棄物をこの製品に組み込み、農地の土壌改良材として使用することで、これらの問題に対処することがこの地域の成長の原動力となっています。
さらに、熱化学プロセスが作物残渣をバイオ炭に変換するための費用対効果の高い方法となり、インドのバイオ炭市場は急速に拡大しています。また、農作物残渣の効果的な処理・管理も容易になります。バイオ炭は、排水性、保水性、空隙率、かさ密度などの土壌物理特性の改善に役立ちます。さらに、インドの農業界では、土壌養分の供給源として作物残渣を効果的に利用することで、土壌の健全性を向上させる需要が高まっています。
さらにNature Communicationによると、世界の気温上昇を2℃または1.5℃に抑えるというパリ協定の費用対効果の高い目標を達成するためには、CO2削減と再生可能エネルギーの目標を達成するためにゼロエミッション技術（NET）の普及が必要です。温室効果ガス総排出量の削減は、短期的（2020～2030年）に73％の農作物残渣をBIPPで木炭処理し、2030年以降にBECCSと協調して導入するという「中程度」のシナリオであれば、2050年までに8620 MtCO2eqに達する可能性があります。
北米： 急成長地域
予測期間中、北米のCAGRは12.8%と予想。北米はイワナの世界第2位の市場であり、オーガニック食品への需要の高まりと肉の消費量の多さから大幅な成長が見込まれている。この分野の成長を後押ししているのは、国内および世界規模で事業を展開する多くの地元メーカーや大手メーカーです。USBIによると、調査参加者の国内チャー生産量は年間35,000トンから70,000トン。
さらに、米国ではこの製品が広く普及しているため、世界で最も多くの売上を生み出しています。この分野の成長には、多くの中小・大手メーカーが貢献してきました。資本不足や期待される成長のためにこの業界から撤退する企業もいくつかありますが、全体的な成長見通しは今後数年間は有望です。
同様にカナダでは、Airex Energy社、Groupe Rémabec社、SUEZ社が協力してCARBONITYを開発。これは、ケベック州ポート・カルティエにあるカナダ初の工業用バイオ炭製造プラントです。スエズとアイレックス・エナジー社のこの共同事業は、2035年までに35万トンのバイオ炭を生産することを目指しています。さらに、カナダの石油・ガス会社であるペトロックス・リソーシズ・コーポレーション（ペトロックス社）は、再生可能エネルギー・プロジェクト開発会社であるM&Lリニューアブル・エナジー・グループ社（M&L Renewable Energy Group Ltd）と協力する覚書を締結しました。この覚書は、アルバータ州エドモントンにバイオ炭施設を設立し、同様のプラントをカナダ全土に拡大することを目的としています。
ヨーロッパには、高度で競争の激しい農業投入物市場があり、有機農業セクターも成長しています。有機食品への需要がますます高まっていることは、有機農業部門に潜在的な成長機会をもたらしています。そのため、自主的な欧州バイオ炭認証（EBC）基準を満たす多くの新規生産者が市場に参入しています。ドイツは、バイオ炭プロジェクトを積極的に推進しているトップ国のひとつです。
- 例えば、2021年11月には、森林経営や廃材から出る木材残渣をバイオ炭の形で安定した炭素に変換するNovoCarboバイオ炭プロジェクトが開始されました。
バイオ炭市場のセグメンテーション分析
技術別
バイオ炭市場は、技術別に熱分解とガス化に細分化されます。熱分解は、低コストで様々な原料に対応できる便利な技術として人気があり、市場を支配すると予想されます。熱分解は、酸素を使わない熱分解プロセスで、有機物質をバイオ炭、バイオオイル、合成ガスに変換します。熱分解では、木材チップ、作物残渣、有機廃棄物などのバイオマス原料を、制御された環境で高温（通常300℃～800℃）に加熱し、揮発性ガスを放出させ、固体残渣としてバイオ炭を形成します。熱分解により、多孔質構造を持つ炭素リッチなバイオ炭が生成されるため、土壌改良、炭素隔離などの用途に適しています。この技術は温室効果ガスの排出削減に役立ちます。このことが、予測期間における熱分解技術分野の成長を後押ししています。
ガス化分野は予測期間中に大きく成長する見込みです。ガス化は、バイオマスを主に水素、一酸化炭素、メタンの合成ガス（シンガス）に変換する熱化学プロセスです。熱分解とは異なり、ガス化は高温（通常800℃以上）で行われ、バイオマス原料を部分的に酸化させるために、制御された量の酸素または蒸気を反応室に導入します。得られた合成ガスは、発電、建物の暖房、化学薬品の生産に利用できます。同時に、バイオ炭として知られる固形残渣を回収し、土壌改良などに利用することもできます。
さらにこの技術は、直接加熱され空気に触れる反応容器内で、より少量のチャーを生成します。この技術は、大気汚染物質の発生量が少ないため、市場での需要と受容が高まっています。しかし、この方法は他の方法に比べて効率が低い。
用途別
市場は用途別に農業、畜産、発電に二分されます。市場を支配するのは農業分野。農業では、バイオ炭は主に土壌の健全性と作物の生産性を向上させ、持続可能な農法を促進するために使用されます。農家は、バイオ炭を農業土壌に組み込むことによって、土壌構造、保水性、栄養利用性、有益な土壌微生物の存在を改善することができます。バイオ炭で改良された土壌は、養分の溶出が少なく、作物の収量が増え、干ばつや暑さなどの環境ストレスに強くなります。
さらに、バイオ炭は土壌の炭素を固定化し、温室効果ガスの排出を削減し、気候変動の緩和に貢献します。このような木炭は、土壌の質を改善しながら、土壌中の炭素の自然な割合を増加させるのに役立つため、肥料として農業で広く使用されています。また、土壌からの農業廃棄物や温室効果ガスの排出も削減できます。世界中の農家がこのような炭を使用するようになっており、予測期間中、農業分野の成長を促進するでしょう。
発電分野は予測期間中に大きく成長する見込み。バイオ炭は、ガス化や燃焼プロセスでバイオマス原料として使用できるため、発電や再生可能エネルギー生産に応用できます。ガス化はバイオマス由来のバイオ炭を水素、一酸化炭素、メタンを含む合成ガスに変換し、発電、暖房、化学生産に利用できます。
同様に、ガス化複合発電(IGCC)システムやバイオマス発電所では、バイオ炭を再生可能な燃料として使用し、電気や熱、バイオ燃料を生産します。バイオ炭のエネルギーポテンシャルを利用することで、発電施設はエネルギーシステムの脱炭素化、エネルギー自給の促進、気候変動の影響の緩和に貢献することができます。世界各国の政府は、石炭をエネルギー源として利用することを奨励しています。
バイオ炭市場の主要企業リスト
- Airex Energy Incorporation
- Cool Planet Energy Systems
- Pacific Pyrolysis Pty Ltd
- Agri-Tech Producers LLC
- Genesis Industries LLC
- Full Circle Biochar
- The Biochar Company
- Earth Systems Bioenergy
- Phoenix Energy
- Chargrow LLC
- Biochar Now LLC
- Green Charcoal International
- Clean Fuels B.V.
- Biochar Products Inc.
- Carbofex BV
- Agri-Tech Producers
- Pacific Biochar Benefit Corporation
- Biochar Supreme LLC
- Sonnenerde GmbH
最近の動き
- 2024年1月-Standard Biocarbonが持続可能なインフラ資本を提供するNexus Development Capitalから500万米ドルを獲得。
- 2024年3月-Phoenix Energy Technologiesは、複数のサイトにまたがる商用IoTを変革する画期的なデータ統合ソリューションClassifyAI™を発表。
バイオ炭市場のセグメンテーション
技術別（2020年～2032年）
- 熱分解
- ガス化
用途別（2020-2032）
- 農業
- 畜産
- 発電
エグゼクティブサマリー
調査範囲とセグメンテーション
市場機会評価
市場動向
市場評価
規制の枠組み
ESG動向
バイオ炭の世界市場規模分析
- バイオ炭の世界市場紹介
- 技術別
- 技術別
- 金額別技術
- 熱分解
- 価値別
- ガス化
- 価値別
- 技術別
- 用途別
- 導入
- 金額別アプリケーション
- 農業
- 金額別
- 畜産
- 金額別
- 発電
- 金額別
- 導入
北米市場分析
ヨーロッパの市場分析
アジア太平洋市場の分析
中東・アフリカ市場の分析
ラタム市場の分析
競争環境
市場プレイヤーの評価
調査方法
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