1.市場概況

分離膜は水処理や食品、医薬品、化学、石油、鉄鋼など幅広い産業分野で活用されている。なかでも、近年、カーボンフリーエネルギー源（温室効果ガスを全く排出しないエネルギー源）である水素の分離・精製等に用いられる水素分離膜や、CO2を他の物質に変換して利用するカーボンリサイクルやCCS（CO2回収・貯留） / CCU（CO2再利用）の経済性向上に貢献するCO2分離膜が機能性を高めながら、成長ステージに移行しつつある。本調査では、これら二つの分離膜を高機能分離膜と位置付けた。
​2024年における高機能分離膜の世界市場規模（メーカー出荷金額ベース）を750億円と推計する。内訳をみると、CO2分離膜世界市場は632億円、水素分離膜世界市場が118億円であった。

2.注目トピック

CO2分離膜の世界市場動向

CO2分離膜の分離対象となるガス排出源は、①プロセス工程でCO2除去されるガス、②環境対策目的でCO2回収を行うガスに大別できる。
前者には天然ガスやバイオガス、油田随伴ガス（原油生産に随伴して採取される天然ガス）など、後者には石炭火力発電所や石油化学、セメント、鉄鋼などの工場から排出される燃焼排ガスなどが含まれる。また、CO2の排出規模で中小規模（中小工場やバイオガス工場、ごみ焼却場等）と大規模（天然ガス田や石炭火力発電所、石油化学プラント等）の施設に分けることもできる。膜分離法は、これらの施設の中でエネルギー消費量が少なく、設備の小型化やプロセスの簡略化が可能といった特長を活かせる中小規模の施設との適合性が高い。
なかでも、近年はバイオガス精製用途の需要が拡大傾向にある。バイオガスは生ごみや家畜の糞尿などの有機物を微生物が分解するメタン発酵（嫌気性発酵）、あるいは熱によるガス化反応により発生する可燃性ガスである。主な成分はCH4（メタン）が約60％、CO2が約40％、その他微量のN（窒素）やO（酸素）、H2S（硫化水素）、H2O（水）等を含む。燃焼時に排出されるCO2が植物由来の炭素とみなされるため、発電や熱へのバイオガスの活用は再生可能エネルギーとして位置づけられる。

バイオガス利用の歴史は古いが、カーボンニュートラル社会の実現に貢献するエネルギー源であることや、ロシアのウクライナ侵攻を契機に化石燃料エネルギーの市場が不安定化したこと、廃棄物処理とエネルギー利用を同時に解決できることなどから、急速に注目度が高まっている。
なお、バイオガスは発電目的やガス燃料として燃焼してそのまま使用出来るため、従来は精製することでコスト高となるバイオメタンを生産する動きは少なかった。しかしながら、バイオメタンは既存の天然ガスインフラ設備に大きな変更を加えることなく利用できるため、その有用性が評価され始めている。
​こうした背景から、バイオガス精製設備への投資が活発化する傾向にあり、IEA資料※によるとバイオメタンの世界供給量は2023年に100億m3に達したものとみられる。バイオガスの精製プロセスには、他にも吸収法や吸着法も採用されているが、最近はエネルギー消費量が少ない膜分離法の導入が進んでいる。

※Reference:IEA 2024 [World Energy Outlook 2024],[ https://iea.blob.core.windows.net/assets/140a0470-5b90-4922-a0e9-838b3ac6918c/WorldEnergyOutlook2024.pdf ],License: [CC BY 4.0]

3.将来展望

今後、CO2分離膜ではバイオガス精製用途が成長を牽引し、水素分離膜は石油・化学分野での需要が底堅く推移していく見込みである。2032年にはCO2分離膜世界市場が1,771億円、水素分離膜世界市場は162億円の市場形成を予測する。
二つの分離膜を合算した高機能分離膜の世界市場規模は、2024年から2032年までのCAGR（年平均成長率）が12.6%で成長し、2032年の同市場規模は1,933億円になると予測する。

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Aパターン

注目セグメントの動向

　バイオガス精製用CO2分離膜の地域別需要動向

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調査要綱