市場調査レポート

バイオガス市場規模と展望、2025年~2033年

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グローバルなバイオガス市場は、2024年に683.1億米ドルの規模に達しました。この市場は、2025年には713.1億米ドル、そして2033年までには1004.8億米ドルに達すると予測されており、予測期間(2025年~2033年)における複合年間成長率(CAGR)は4.38%が見込まれています。

**市場概要**
バイオガスは、主にメタン、二酸化炭素、硫化水素などの複数のガスの混合物であり、発電に利用される重要な再生可能エネルギー源です。その生成源は多岐にわたり、食品廃棄物、家畜の糞尿、都市ごみ、植物性物質、下水など、様々な有機性廃棄物から作られます。このプロセスは環境に優しく、持続可能なエネルギー生産を可能にします。
市場成長の主な背景には、石炭ベースのエネルギー源からよりクリーンなエネルギー源への世界的な移行があります。これは、予測期間を通じて電力生成におけるバイオガス需要を大きく押し上げると予想されています。さらに、輸送部門における温室効果ガス(GHG)排出に関する意識の高まりと、化石燃料への依存度を低減する必要性が、車両燃料としてのバイオガス需要を増加させる主要な要因となっています。

**市場の推進要因 (Market Drivers)**
バイオガス市場の成長を牽引する要因は複数あり、その中心にあるのは地球規模での気候変動への対応と温室効果ガス排出量の削減という喫緊の課題です。過去10年間、輸送、建築、エネルギー、農業など、様々なエネルギー集約型産業からのGHG排出量は増加の一途を辿り、地球の気候パターンに変化をもたらし、地球温暖化の脅威を増大させています。これらの排出量を相殺するための国際的な取り組みには、代替エネルギー源への転換、エネルギー効率の向上、炭素隔離技術の導入、先進国から発展途上国への技術移転、そして代替燃料の利用が含まれます。
特に輸送部門においては、バイオガスを車両燃料として利用することで、ガソリンやディーゼルといった化石燃料と比較して、GHG排出量を60%から80%という大幅な削減が可能になります。多くの国が気候変動と環境問題への対応として具体的な排出量削減目標を設定しており、代替燃料や再生可能エネルギーへの大規模な投資が積極的に行われています。このような投資のトレンドは今後も継続し、バイオガス市場の拡大を強力に後押しすると予想されます。
排出量を最小限に抑える環境に優しいエネルギーへの嗜好の高まりも、バイオガス需要の増加に大きく寄与しています。グローバルなバイオガス市場は、その多様な用途における適用範囲の拡大によって成長が期待されています。
例えば、家庭用調理ガスとしてのバイオガスは、家庭内の大気汚染とそれに関連する疾病の削減、低い年間コスト、そして農業残渣、動物の排泄物、人間の排泄物といった地域で入手可能な豊富な原料の利用可能性といった顕著な利点から需要が増加しています。また、調理時間の短縮、従来の調理ストーブと比較した室内空気の質の改善、そして廃棄物量の削減といったメリットも、調理ガス用途の需要を一層推進しています。
電力生成においてもバイオガスは人気を集めており、バイオガスから生成された電力は、農場や家庭で使用されるだけでなく、余剰分を電力網に売電することも可能です。これにより、公共事業への依存度を減らし、エネルギー自給自足に貢献します。熱、電力、車両燃料といった幅広い用途でのバイオガス利用の増加は、市場のさらなる成長を促進すると予想されます。
再生可能エネルギー源に対する一般の意識の高まりも、消費者を化石燃料からより持続可能な代替エネルギー源へと移行させています。さらに、政府による再生可能エネルギーの生産または利用に対する補助金や税制優遇措置などの支援策は、電力生産者がクリーンエネルギー源へ転換することを促し、市場の拡大を加速させる重要な要因となっています。

**市場の抑制要因 (Market Restraints)**
一方で、バイオガス産業の成長を抑制するいくつかの課題も存在します。最も重要なものの一つは、バイオガスプラントを建設するための高額な初期投資です。プラントの建設には、土地の取得、資材の購入、設備の導入、そして熟練した労働力の確保が必要であり、これらのコストは相当なものになります。また、原料の調達、輸送、そして長期的な保管のプロセスも高コストで時間のかかる作業であり、これが投資のハードルを高めています。
原料の選別、収集、処理、供給、分配、プラントの建設と運営、そして最終的なバイオガスの販売と流通には、明確な規制枠組みと継続的な財政的支援が不可欠です。これらの側面が十分に整備されていない場合、プロジェクトの実施が困難になる可能性があります。プラントの出力は、初期の設置費用と継続的な運営費用を賄うのに十分かつ一貫している必要がありますが、これを達成するためには安定した原料供給と効率的な運転が求められます。
さらに、風力や太陽光といった他の再生可能エネルギー源と同様に、天候条件がバイオガス生産に影響を及ぼします。廃棄物を嫌気性消化するバクテリアは、約37°Cという最適な温度環境を必要とします。例えば、20°Cを下回るような寒冷気候では、バイオダイジェスターが安定したバイオガス供給を維持するために追加の熱エネルギーを必要とし、これが運営コストをさらに増加させる可能性があります。これらの課題は、特に初期段階でのプロジェクトの採算性を確保する上で重要な考慮事項となります。

**市場の機会 (Market Opportunities)**
バイオガス市場には、その成長を加速させる多くの機会が存在します。化石燃料への依存度を低減する必要性の高まりは、予測期間中に特に車両燃料用途におけるバイオガスにとって大きな機会を生み出すと予想されます。世界中でエネルギー安全保障への関心が高まる中、バイオガスは国内で生産可能な代替燃料として、輸入エネルギーへの依存を減らす手段として注目されています。
各国政府によるバイオガス生産と消費を促進するための財政支援や税制優遇措置などの様々なイニシアチブは、車両燃料用途におけるバイオガス需要を押し上げる重要な要因となるでしょう。これらの支援策は、高額な初期投資のハードルを下げ、バイオガスプラントの建設と運用をより魅力的なものにすることで、市場への新規参入を促進します。
特に、固形廃棄物の利用は、廃棄物管理と気候変動問題という二つの大きな課題を同時に解決する大きな機会を提供します。例えば、アジア太平洋地域では、年間20億トンを超える世界の固形廃棄物の約40%が発生しており、この大量の廃棄物をバイオガス生産に活用することで、埋め立て地の削減、温室効果ガス排出量の低減、そしてクリーンエネルギーの供給を同時に実現できます。これは、環境負荷の軽減と資源循環型社会の構築に大きく貢献します。
技術的な進歩と研究開発への継続的な投資も、市場の成長を促す重要な機会です。既存の供給源からのバイオガス生産を改善し、より多様な原料(フィードストック)の利用を可能にするための研究開発は、生産効率の向上とコスト削減につながります。例えば、より効率的な嫌気性消化技術の開発や、これまで利用が難しかった種類の廃棄物からのバイオガス生産能力の拡大は、市場の潜在力を大きく引き出す可能性があります。
また、持続可能な農業実践への関心の高まりは、農業廃棄物からのバイオガス生産を促進し、農家に追加収入源を提供するとともに、環境負荷を軽減する機会も創出します。これにより、農業部門におけるエネルギー自給自足の達成にも貢献できるでしょう。これらの機会を最大限に活用することで、バイオガス市場は持続的な成長を遂げることが期待されます。

**セグメント分析 (Segment Analysis)**

**供給源別 (By Source Type)**
グローバルなバイオガス市場は、その供給源タイプに基づいて農業、産業、都市の3つの主要セグメントに分類できます。

* **農業セグメント:** このセグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に4.6%の複合年間成長率(CAGR)で成長すると予想されています。農業はバイオガス生産の主要な供給源の一つであり、酪農場、養鶏場、養豚場などの畜産農場や一般的な農業農場から発生する家畜の糞尿、農業残渣、食品廃棄物、屠殺場廃棄物などが、バイオガスの貴重な原料として利用されます。これらの原料は、サイロやホッパーで一時的に保管・サイレージ化された後、嫌気性消化槽に投入され、電力、熱、自動車燃料、調理ガスなど、様々な用途で利用可能な持続可能なエネルギーに変換されます。農業廃棄物の豊富な供給と、それらをエネルギーに変えることで得られる環境的・経済的利益が、このセグメントの成長を強く推進しています。

* **産業セグメント:** このセグメントは急速な成長を遂げると予想されています。産業部門における廃水処理の必要性が高まるにつれて、産業食品廃棄物からバイオ製品やバイオ燃料を生産する実用的な方法の開発への関心も高まっています。特に食品・飲料業界では、ゼロ・ウェイスト(廃棄物ゼロ)を目指し、食品廃棄物の適切な管理と資源化に注力する動きが顕著です。ネスレS.A.、ペプシコ・インク、ユニリーバPLCといった世界的な大手企業は、自社の製造ユニットの電力生成のために食品廃棄物をバイオガス生産に活用する取り組みを既に開始しています。これらのトレンドと、産業廃棄物の有効活用を奨励する政府の支援政策が、今後数年間で市場の成長を後押しすると考えられます。

* **都市セグメント:** 都市の供給源タイプでは、食品廃棄物、ガラス、庭の剪定くず、リサイクル不可能な紙、木質廃棄物、ぼろ切れ、廃水からの汚泥(下水汚泥)などの都市固形廃棄物が、バイオガス生産の原料として広く利用されています。都市固形廃棄物をバイオガス生産に活用することは、埋め立て地の削減と温室効果ガス排出量の低減という二重のメリットをもたらします。この目的での都市固形廃棄物の利用増加は、予測期間中の市場需要を支えると予想されます。都市化の進展とそれに伴う廃棄物管理の課題が、このセグメントの重要性を一層高めています。

**用途別 (By Application)**
バイオガス市場は、その最終用途に基づいて、主に電力、車両燃料、熱、調理ガスなどのセグメントに分けられます。

* **電力セグメント:** このセグメントはバイオガス市場において最高のシェアを占めており、予測期間中に3.8%のCAGRで成長すると予想されています。特に電力部門における再生可能エネルギーの利用への注目が高まっていることから、電力生成のためのバイオガス利用が世界的に増加しています。さらに、炭素排出量の増加を背景に、多くの国が石炭火力発電所からガス火力発電所への転換を進めていることも、予測期間中の電力生成用バイオガス需要を促進すると考えられます。バイオガス発電は、天候に左右される太陽光や風力とは異なり、安定したベースロード電源として機能し、電力網の安定化に貢献できる点が評価されています。

* **車両燃料セグメント:** この用途セグメントは2番目に支配的であり、今後数年間で顕著に発展すると予測されています。輸送部門における温室効果ガス排出に関する意識の高まりと、各国政府によって課される様々な厳しい環境規制が、車両燃料用途におけるバイオガス需要を強力に牽引しています。輸送は世界のエネルギー使用量の約30%を占めており、バイオガスを代替車両燃料として利用することで、ディーゼルやガソリンのような化石燃料と比較して、輸送部門の温室効果ガス排出量を60%から80%という大幅な削減が可能です。この環境的利点から、スウェーデン、ドイツ、英国、スイス、米国などの国々は、投資補助金、税制優遇措置、天然ガスグリッドへのバイオガス注入インセンティブを組み合わせた政策を通じて、バイオガス駆動のトラック、乗用車、バスの使用を積極的に促進しています。これらの要因が今後数年間で市場需要をさらに促進すると予想されます。

* **熱セグメント:** バイオガスは、産業および家庭部門で暖房目的で広く利用されています。有機材料の嫌気性分解プロセスを通じて生産されたバイオガスは、熱電併給(CHP)ガスエンジンを介して熱を生成するために使用されます。従来の発電機やオンサイトボイラーとは異なり、CHPエンジンの冷却システムや排気システムに組み込まれた熱交換器を使用して、有機材料の燃焼プロセス中に発生する熱が効率的に回収されます。これにより、エネルギー費用と汚染の両方を削減することができます。特に、寒冷地域や産業プロセスにおける大量の熱需要が高い場所で、バイオガスの熱利用は非常に効率的で経済的なソリューションを提供し、エネルギー自給自足に貢献します。

**地域分析 (Regional Analysis)**
グローバルなバイオガス市場の成長は、地域によって異なる特性とダイナミクスを示しています。

* **ヨーロッパ:** ヨーロッパのバイオガス市場は、予測期間中に2.7%のCAGRで成長すると予想されています。オーストリア、ドイツ、デンマークなど多くの国々では、再生可能エネルギー源に対する強固な法的枠組みと支援政策が整備されています。技術の進歩と地域の精製産業への投資の増加が、ヨーロッパのバイオガス市場を拡大させています。ヨーロッパ中の企業は、既存の供給源からのバイオガス生産の研究開発に多額の資金を投じており、今後数年間で原料のシェアを高める計画を立てており、これが地域のバイオガス市場の成長を支える重要な要因となるでしょう。政府や様々なヨーロッパの組織は、バイオガスの利用を積極的に促進し奨励するプロジェクトを開始しています。さらに、この地域における化石燃料の枯渇率の高さが、再生可能エネルギーへの転換を加速させ、グローバル市場にとって多くの成長機会を生み出しています。欧州連合は、化石燃料と比較してより多くの再生可能エネルギーを利用するという野心的な目標を設定しており、政府の炭素排出量削減への注力も、ヨーロッパ市場にとって持続的な成長機会を提供しています。

* **アジア太平洋:** アジア太平洋地域は、予測期間中に6.1%という高いCAGRで成長し、153.43億米ドルの市場を生成すると予想されています。アジア太平洋地域のバイオガス市場はまだ初期の発展段階にありますが、バイオガス需要の増加と、官民両方による投資の増加がこの地域の高い成長の主な理由です。世界中で年間20億トンを超える固形廃棄物が発生しており、その約40%が太平洋および東南アジア諸国で発生していることから、この地域はバイオガスを生産し、廃棄物管理と気候変動に関連する問題を同時に解決する大きな可能性を秘めています。さらに、この地域の高いエネルギー消費量と、環境保護を目的とした厳格な環境法の導入が、アジア太平洋市場の拡大を推進しています。特に中国におけるバイオガス生産のための官民双方からの投資増加は、市場の発展を強力に牽引しています。

* **北米:** 北米におけるバイオガス需要は、主に米国によって牽引されています。調理ガス、電力、車両燃料、熱などの多様な用途における製品需要の増加は、予測期間中の産業成長にプラスの影響を与えると予想されます。米国におけるバイオガス生成に使用される原料の生産を推進するための新技術の導入と革新は、この地域のグローバル市場全体の成長を後押しすると期待されています。グリーン燃料への高い需要、厳格な環境規制、そして精製所の開発への投資増加が、成長を支える主要な要因です。バイオガス製造業者は、市場シェアと地域生産能力を拡大するために、合併・買収などの戦略を積極的に採用しています。

* **中南米:** 中南米地域におけるバイオガス需要は、主にブラジルによって牽引されており、ブラジルは中南米諸国の中で原料生産において最高のシェアを占めています。この地域の市場の著しい成長は、エネルギー安全保障とエネルギー自立に向けた政府のイニシアチブの増加によるものです。さらに、枯渇しつつある化石燃料への高い依存度が、この地域の様々な政府に代替策を模索することを余儀なくさせており、バイオガスの導入を促進しています。

* **中東およびアフリカ:** 環境問題への関心の高まりが、中東およびアフリカ地域全体でバイオガス市場の需要を牽引すると予想されます。この地域では、有利な規制政策の策定と政府投資の増加が、バイオガス採用をさらに促進するでしょう。特に廃棄物管理とエネルギーアクセス改善のニーズが高い地域において、バイオガスは有望なソリューションとして期待されています。


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[参考情報]
バイオガスとは、有機物が嫌気性微生物によって分解される際に発生する、メタンと二酸化炭素を主成分とする混合ガスのことです。これは、酸素が存在しない環境下で、微生物が家畜排泄物、下水汚泥、生ごみ、食品廃棄物、農業残渣といった多様な有機性廃棄物を分解する過程で生成される再生可能エネルギーの一つです。地球温暖化の原因となる温室効果ガス、特にメタンの排出削減に貢献し、化石燃料への依存を低減する再生可能エネルギーとして注目されています。

このバイオガスの生産には、非常に幅広い種類の有機性資源が利用されます。例えば、畜産業から排出される牛や豚のふん尿は、その豊富な有機物含有量からバイオガス生成の主要な原料となります。また、都市部で日々発生する生ごみや食品廃棄物、さらには下水処理場で発生する汚泥も有効な資源です。農業分野では、稲わらや作物残渣といった未利用資源もバイオガス化の対象となり得ますし、食品加工工場や製紙工場から排出される有機性排水やスラッジなども活用されています。これらの多様な原料を用いることで、地域における廃棄物問題の解決とエネルギーの地産地消を同時に推進することが期待されます。

生成されたバイオガスは、様々な用途に活用することが可能です。最も一般的な利用方法は、ガスエンジンやガスタービンを用いて発電し、電力として供給することです。その際に発生する排熱も温水や蒸気として回収し、暖房や給湯、あるいは発酵槽の加温などに利用するコージェネレーション(熱電併給)システムが広く導入されています。これにより、エネルギーの総合効率を大幅に向上させることができます。さらに、バイオガスから不純物を除去し、メタン濃度を高めた「バイオメタン」は、天然ガスと同様に自動車燃料として利用したり、都市ガス導管網に注入して供給したりすることも可能です。また、バイオガス生成後に残る消化液は、有機物や栄養塩類(窒素、リン、カリウムなど)を豊富に含んでおり、液肥や固形肥料として農地に還元することで、化学肥料の使用量を削減し、資源循環型農業を促進する役割も担っています。

バイオガスを効率的かつ安定的に生産・利用するためには、いくつかの関連技術が重要となります。まず、有機物を微生物が分解する嫌気性発酵プロセスにおいては、発酵槽の種類(完全混合槽やUASB反応槽、乾式発酵槽など)や、発酵温度条件(中温発酵や高温発酵)の選定が原料の種類や処理規模に応じて行われます。発酵効率を高めるためには、原料の前処理技術も不可欠であり、粉砕、熱処理、アルカリ処理などによって微生物が利用しやすい形に調整されます。次に、生成されたバイオガスは、そのままでは硫化水素や二酸化炭素といった不純物が多く含まれるため、利用目的に応じたガス精製技術が適用されます。例えば、脱硫装置で硫化水素を除去し、高品位な燃料として利用する場合には、圧力スイング吸着(PSA)、膜分離、水洗浄といった技術を用いて二酸化炭素を除去し、メタン濃度を95%以上に高めるバイオメタン化が行われます。最後に、発酵後に残る消化液の処理技術も重要です。固液分離によって液体肥料と固体肥料に分けたり、濃縮・乾燥によって貯蔵性や運搬性を高めたり、さらには窒素やリンといった栄養素を回収する技術も開発が進められています。これらの技術は、バイオガスシステムの持続可能性を高め、その広範な普及を支える基盤となっています。