栄養素リサイクル市場 - 世界の業界規模、シェア、傾向、機会、予測、タイプ別（ガス循環、堆積循環、水循環）、方法別（バイオコンポスト、嫌気性消化、廃水からの栄養素回収、カバークロッピングとマルチング、アクアポニックス、その他）、アプリケーション別（廃水処理、食品廃棄物管理、バイオガス生産、林業残渣、バイオベース肥料、その他）、地域および競合別、2019-2029年予測

市場概要

世界の栄養素リサイクル市場は2023年に45億1000万米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に6.84％のCAGRで目覚ましい成長が見込まれています。世界の栄養素リサイクル市場は、資源管理における持続可能性と効率性を重視するいくつかの重要な要因によって推進されています。環境への懸念の高まりと、廃棄物の削減とリサイクルを促進する規制と政策の増加が、重要な推進力となっています。産業界では、有機廃棄物、農業流出物、廃水から窒素、リン、カリウムなどの栄養素をリサイクルすることの経済的メリットをますます認識しています。リサイクルされたこれらの栄養素は、土壌の肥沃度を高め、合成肥料への依存を減らし、特に水域の環境汚染を軽減するために使用できます。栄養素回収プロセスの技術的進歩とバイオテクノロジーの革新により、市場の能力が拡大し、効率が向上しています。世界の人口が増加し続ける中、持続可能な農業慣行と栄養素管理ソリューションの需要が、世界中の栄養素リサイクル市場の成長をさらに促進すると予想されています。

主要な市場推進要因

環境問題と規制

環境意識と厳格な規制は、世界の栄養素リサイクル市場の主な推進要因として重要な役割を果たしています。栄養素汚染、特に農業活動や廃水排出による窒素とリンの流出をめぐる懸念の高まりにより、世界中の政府が厳格な規制を制定するようになりました。これらの規制は主に、水域への栄養素の排出を削減し、水生生態系と人間の健康への有害な影響に対処することを目的としています。ヨーロッパでは、水枠組み指令が、大陸全体で良好な水質を達成し維持することを目的とした画期的な規制として際立っています。この指令は、加盟国に栄養素汚染の削減、持続可能な水管理慣行の促進、水生生息地の回復のための措置を実施することを義務付けています。同様に、北米とアジア太平洋地域の管轄区域では、淡水資源を栄養素汚染から保護するための同様の規制を実施しています。

これらの規制枠組みにより、業界は水質基準への準拠を達成するための基本戦略として栄養素リサイクル慣行を採用することが義務付けられています。栄養素リサイクル技術は、有機廃棄物、農業流出物、廃水から窒素、リン、その他の貴重な栄養素を回収することで、実行可能なソリューションを提供します。これらの栄養素を農業土壌にリサイクルしたり、有機肥料やバイオベースの化学物質などの環境に安全な製品に変換したりすることで、業界は環境フットプリントを大幅に削減し、持続可能な資源管理に貢献できます。これらの規制は、栄養素リサイクル技術とソリューションへの投資を促す魅力的なビジネスケースを生み出します。農業、食品加工、廃水処理など、栄養素排出規制の影響を受ける分野で事業を展開する企業は、栄養素の損失を最小限に抑え、資源効率を高める持続可能な慣行を採用するよう、ますます圧力を受けています。革新的な栄養素回収技術の需要は、規制遵守だけでなく、従来の肥料への依存を減らし、土壌の健康を改善することに関連する経済的利益の認識の高まりによっても推進されています。

持続可能な農業慣行

持続可能な農業慣行への世界的な移行により、農業部門全体で栄養素リサイクル技術の採用が加速しています。農家と農業業界は、多様な廃棄物から有機栄養素、特に窒素とリンを農業土壌にリサイクルすることの多面的な利点をますます認識しています。この方法は貴重な資源を節約するだけでなく、土壌の肥沃度を高め、持続可能な作物生産を促進することにも大きく貢献します。

リサイクルされた栄養素を土壌に再導入することで、農家は土壌構造、栄養素の利用可能性、および土壌全体の健全性を改善できます。これにより、作物の収穫量と品質が向上し、土壌の生物多様性と水質に悪影響を与える可能性のある合成肥料への依存が軽減されます。栄養素のリサイクルは、世界的に重要な環境問題である水域への栄養素の流出を最小限に抑えることで、農業慣行の長期的な持続可能性をサポートします。政府、非政府組織 (NGO)、消費者は同様に、持続可能な農業慣行をますます重視しています。栄養素のリサイクルを含む持続可能な農法を促進する政策とイニシアチブは、世界中で注目を集めています。政府は農家がこれらの慣行を採用するように奨励するためにインセンティブと補助金を提供し、NGO は農業における環境管理と資源保護を提唱しています。消費者は持続可能な方法で生産された食品をますます優先するようになり、環境への影響を最小限に抑える農業慣行に対する市場の需要を促進しています。

栄養素回収における技術的進歩

2022年9月、フィンランドでは、バイオガスバリューチェーンのための新しい合弁会社が設立され、Biolan Oy、Gasum Oy、Pöytyän Maanparannus Oyが統合されました。このコラボレーションの焦点は、リサイクルされた栄養素にあります。 Kiertoravinne Oy という名前で事業を展開している同社は、バイオガスプラントから供給される消化物とリサイクル栄養素から作られた肥料製品を提供することで、全国の産業と農業のニーズを満たすことを目指しています。

限外濾過や逆浸透などの膜濾過技術は、液体の流れから栄養素を分離して濃縮することを可能にし、水の使用量と環境への影響を最小限に抑えながら、貴重な化合物を回収する高い効率を提供します。これらの技術は、栄養素の濃度が高いことが多い農業排水や産業排水の処理に特に効果的です。これらの高度な技術の採用は、栄養素を濃縮した形で回収する能力によって推進され、それによって合成肥料の必要性が減り、環境への栄養素の損失が最小限に抑えられます。これにより、農業慣行の持続可能性が向上するだけでなく、限りある資源の保全や、従来の栄養素抽出方法に伴う温室効果ガスの排出削減にも役立ちます。

資源不足と食糧安全保障の需要

2020年11月、AgriProteinはPreZero USと提携し、米国での栄養素リサイクルプロセスの推進を目的としたBiokoという新しい合弁会社を設立しました。循環型経済ソリューションの世界的リーダーであるPreZeroは、9か国90か所以上の拠点で革新的な事業を展開しています。このコラボレーションの下、Biokoは自然のプロセスを活用して食品廃棄物を循環型経済慣行に完全に統合することを目指しています。PreZeroは回収した食品廃棄物をBiokoの施設に供給し、そこではアメリカミズアブ技術を使用して処理され、動物飼料と土壌栄養製品が生産されます。昆虫技術の専門知識で知られる AgriProtein が、Bioko 施設の建設と運用管理を監督します。

栄養素のリサイクルは、従来の農業慣行に伴う環境負荷の軽減に貢献します。栄養素の流出が水域に減少し、水生生態系と飲料水供給を脅かす水質汚染と有害な藻類の大量発生が最小限に抑えられます。土壌の健康と肥沃度を改善することで、栄養素のリサイクルは気候変動や異常気象に耐えられる回復力のある農業システムをサポートします。栄養素のリサイクル慣行の採用は、環境上の要請と経済的利益の両方によって推進されています。政府、農業業界、研究機関は、持続可能な栄養素管理戦略を促進するために、革新的な技術と政策枠組みに投資しています。これらの取り組みは、栄養素の使用効率を最適化し、農業からの温室効果ガスの排出を削減し、食品生産システムの全体的な持続可能性を高めることを目的としています。

主要な市場の課題

技術的な複雑さとコスト

世界の栄養素リサイクル市場における主な課題の 1 つは、高度なリサイクル技術の実装に関連する複雑さとコストです。ストルバイト沈殿、嫌気性消化、膜ろ過などの技術には、設備、インフラストラクチャ、運用コストへの多額の資本投資が必要です。設置とメンテナンスに必要な初期費用が高く、技術的な専門知識があるため、小規模な農業事業や廃水処理施設では栄養素リサイクル ソリューションの採用を躊躇することがよくあります。これらの技術の拡張性と効率性は、地域のインフラとリソースの可用性によって異なり、広範な導入をさらに複雑にしています。

規制上のハードルと政策の断片化

栄養素リサイクルの実践を規定する規制の枠組みは、地域や管轄区域によって大きく異なるため、世界標準化と市場調和の課題となっています。一貫性のない規制、許可要件、コンプライアンス基準は、栄養素リサイクル ソリューションを世界規模で展開しようとする技術開発者や投資家にとって参入障壁となります。政策の調和が取れていないと、法的義務や市場アクセスに関する不確実性が生じ、持続可能な栄養素管理の実践への投資が妨げられる可能性があります。規制アプローチを調整し、国際協力を促進することは、これらの障壁を克服し、栄養素リサイクル技術の広範な採用を促進するために不可欠です。

主要な市場動向

公的および企業の持続可能性イニシアチブ

近年、栄養素リサイクルを含む環境に配慮した慣行の採用を促進する、一般の意識と企業の持続可能性イニシアチブが著しく高まっています。消費者と利害関係者は同様に、使用する製品とサービスの環境への影響についてますます懸念しており、企業は持続可能な調達と生産方法を優先するようになっています。この変化は、持続可能な慣行が環境に利益をもたらすだけでなく、ブランドの評判と消費者の忠誠心を高めるという認識の高まりによって促進されています。

企業の持続可能性目標は、栄養素リサイクルと資源保全に向けた組織戦略を形作る上で極めて重要な役割を果たします。多くの企業が、カーボンニュートラルの達成、水質汚染の削減、廃棄物の発生の最小化などの野心的な目標に取り組んでいます。栄養素のリサイクルは、農業慣行や産業プロセスに関連する環境への影響を軽減する革新的なソリューションを提供することで、これらの目標と密接に一致しています。農業、食品および飲料、製造、廃水管理など、さまざまな分野の業界では、栄養素のリサイクルを持続可能性戦略に統合しています。高度な技術を採用し、効率的な栄養素回収システムを実装することで、企業はリソースの使用を最適化し、合成肥料などの外部入力への依存を減らし、エコロジカルフットプリントを最小限に抑えることができます。企業の持続可能性フレームワークに栄養素のリサイクルを統合することは、規制要件を満たし、利害関係者の期待に応えるための積極的なアプローチとして機能します。消費者、投資家、規制機関は、企業の環境管理慣行をますます精査し、持続可能な開発への取り組みを示す企業を支持しています。

水質管理と富栄養化防止

栄養素のリサイクルは、淡水域、沿岸地域、海洋環境を含むさまざまな水生生態系全体の水質管理と富栄養化防止において重要なツールです。富栄養化は、過剰な栄養素の流出によって悪化する現象で、有害な藻類の大量発生を促し、水中の酸素レベルを低下させ、最終的には水生生息地の劣化につながるため、生態系の健全性に深刻な脅威をもたらします。栄養素汚染の主な発生源には、高濃度のリン、窒素、その他の汚染物質を含む農業用排水や廃水排出があります。これらの栄養素が水域に流入すると、藻類やその他の水生植物の急速な成長を促します。これらの生物が分解すると酸素を消費し、魚やその他の水生生物に有害な低酸素状態 (酸素不足) または無酸素状態 (酸素不足) を引き起こします。

栄養素リサイクル技術は、廃水や流出水からこれらの栄養素を捕捉して回収することで、栄養素汚染を軽減する上で重要な役割を果たします。ストルバイト沈殿、嫌気性消化、膜ろ過などのプロセスにより、液体廃棄物からリン、窒素、有機物を効率的に抽出して回収できます。これらの技術は、排出水中の栄養分濃度を下げるだけでなく、農業やエネルギー生産に再利用できる栄養豊富な肥料やバイオガスなどの貴重な副産物も生成します。世界中の政府や環境団体は、水質を保護し、生物多様性を保護するための積極的な戦略として、栄養分のリサイクルを支持しています。栄養分のリサイクルは、栄養素が敏感な水生環境に入る前にそれを阻止することで、生態学的バランスを維持し、人間の幸福に不可欠な重要な生態系サービスをサポートします。これらのサービスには、水の浄化、水生生物の生息地の提供、健全な水生生態系に依存するレクリエーションの機会が含まれます。

セグメント別インサイト

タイプ

タイプ別では、地球上のさまざまな貯水池を通じて必須栄養素を循環させるという基本的な役割により、水循環が世界の栄養素リサイクル市場を支配しています。太陽エネルギーによって駆動されるこの継続的な水の動きのサイクルは、生態系全体の生命に不可欠な栄養素の輸送と再分配を促進します。水循環の中心にあるのは、蒸発、凝結、降水、流出などのプロセスを通じて地球の表面と大気の間で水を循環させることです。これらのプロセスは地球の気候を調整するだけでなく、窒素、リン、炭素などの栄養素をさまざまな環境区画に輸送する上で重要な役割を果たします。

栄養素のリサイクルにおける水循環の優位性の重要な側面の 1 つは、栄養素を長距離輸送する能力です。たとえば、河川は溶解した栄養素を陸上環境から水生生態系に運び、そこで水生生物が利用したり、堆積層に堆積したりします。水循環により、これらの栄養素が継続的に再分配され、さまざまな生態系の持続可能な成長と発展が可能になります。水循環は、炭素循環や窒素循環などの他の栄養素循環と密接に相互作用し、世界的に栄養素のリサイクルの効率を高めます。たとえば、降雨により窒素化合物が大気から土壌に洗い流され、植物が吸収する場所になります。水生環境では、蒸発と降水のサイクルによって陸と水の間で栄養素が循環し、陸上生物と水生生物の両方が支えられています。

方法の洞察

方法セグメントに基づくと、嫌気性消化が世界市場で支配的なプレーヤーとして際立っています。嫌気性消化は、農業残渣、食品廃棄物、廃水固形物などの有機物が酸素のない状態で微生物によって分解される生物学的プロセスです。このプロセスにより、バイオガス（メタンと二酸化炭素の混合物）と消化物が生成されます。消化物には、窒素、リン、カリウムなどの栄養素が豊富に含まれています。世界の栄養素リサイクル市場で嫌気性消化が優位に立っているのは、いくつかの重要な要因によるものです。嫌気性消化は、廃棄物管理とエネルギー生産という二重の利点を提供します。嫌気性消化中に生成されるバイオガスは、熱と電力を生成するための再生可能エネルギー源として使用できるため、化石燃料への依存を減らし、温室効果ガスの排出を抑えることができます。

嫌気性消化により、有機廃棄物から効率的に栄養素を回収できます。バイオガス生成後に残る消化物は栄養分が豊富で、バイオ肥料として使用できます。この栄養分が豊富な消化物には、土壌の肥沃度を高め、作物の収穫量を向上させる貴重な有機物と必須栄養素が含まれています。嫌気性消化では、これらの栄養素を土壌に戻すことで栄養素の循環が閉じられ、持続可能な農業慣行が促進され、合成肥料の必要性が減ります。嫌気性消化は、廃棄物を貴重な資源に変換することで循環型経済に貢献します。有機廃棄物を埋め立て地に送ると、強力な温室効果ガスであるメタンが排出されるのを防ぐことで、廃棄物管理の課題に対処します。代わりに、嫌気性消化は、再生可能エネルギーと栄養豊富な肥料を生成する有機廃棄物の可能性を活用し、廃棄物管理と農業へのより持続可能なアプローチを促進します。

地域別インサイト

ヨーロッパは、世界の栄養素リサイクル市場において支配的な地域として際立っています。規制の枠組み、技術の進歩、持続可能性への強い重点など、いくつかの要因が、この分野におけるヨーロッパのリーダーシップに貢献しています。栄養素リサイクル市場でヨーロッパが優位に立っている主な理由の1つは、環境政策と規制に対する積極的なアプローチです。欧州連合（EU）は、資源効率の促進、廃棄物の発生の削減、環境への影響の最小化を目的とした厳格な規制を実施しています。これらの規制は、業界と農業が栄養素のリサイクルを優先し、環境への栄養素の損失を最小限に抑える慣行を採用することを奨励しています。農業では、EUの共通農業政策（CAP）が、精密農業、有機農業、統合栄養管理などの栄養素管理戦略を含む持続可能な農業慣行を促進しています。これらの慣行は、栄養素の使用効率を最適化し、合成肥料への依存を減らし、輪作、カバークロップ、有機肥料などの方法を通じて土壌の健康を高めることを目的としています。

ヨーロッパは、栄養素のリサイクルにおける技術革新の最前線に立っています。ドイツ、デンマーク、オランダなどの国々は、嫌気性消化、バイオコンポスト、廃水からの栄養素の回収などの技術の研究開発に多額の投資を行ってきました。これらの技術は、効率的な栄養素の回収を促進するだけでなく、再生可能エネルギーの生産と廃棄物の削減の目標にも貢献します。

最近の開発

• 2024年7月、持続可能なバイオ廃棄物管理の革新的なリーダーであるGEMEは、IFAの100周年記念式典で高度なコンポスターを展示しました。展示会で、GEMEは最新モデルのGEME IIを発表します。同社は、持続可能性に熱心なすべての人々をブースに招待し、最先端のコンポスターの機能を目の当たりにするよう呼びかけています。 GEMEのコンポスターを導入することで、個人も企業も、よりクリーンで持続可能な未来を築く役割を果たすことができます。
• 2024年4月、アールト大学からスピンオフしたエスポーを拠点とするNPHarvestは、独自の栄養素キャッチャーマシンを市場に投入するために239万米ドルの資金を確保しました。Nordic Foodtech VCが主導し、Stephen IndustriesとMaa-ja vesitekniikan tuki ryが支援するこの投資ラウンドには、RAKIプログラムを通じてフィンランド環境省から提供される141万米ドルの株式投資助成金が含まれています。NPHarvestは、廃水から栄養素を収集してリサイクルするための最先端のハードウェアソリューションを革新しており、まもなく特許を取得する予定です。この新たな資金注入により、NPHarvestは、クライアントの施設への設置に合わせてカスタマイズされた、商業的に実現可能な最初の栄養素キャッチャーの製造を目指しています。 Nutrient Catcher のモジュール設計により、生産コストを最適化しながら、さまざまなアプリケーションや施設タイプにわたる拡張性が実現します。
• 2024 年 4 月、Air Liquide は 2 つの新しい生産施設を建設することにより、米国でのバイオメタン、つまり再生可能天然ガス (RNG) の能力をさらに強化します。ペンシルベニア州センター タウンシップとミシガン州ホランド タウンシップにあるこれらのユニットは、酪農場から発生する廃棄物を処理します。循環型経済の精神を採用しているこれらの施設は、低炭素社会への移行を促進する上で極めて重要な役割を果たすことになります。

主要な市場プレーヤー

• Ostara Nutrient Recovery Technologies Inc.
• Nutrient Recovery & Upcycling LLC
• Cambi ASA
• Veolia Group
• BioHiTech Global
• DVO, Inc.
• Smithfield Foods, Inc.
• Elemental Enzymes, Inc.
• Suez Group
• BPC Instruments AB