CO2 ベースのプラスチック市場 - 世界の業界規模、シェア、傾向、機会、予測、アプリケーション別 (包装、自動車部品、建設資材、電子部品、繊維加工)、製造プロセス別 (電気化学、微生物合成、熱触媒)、タイプ別 (ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリプロピレンカーボネート (PPC)、ポリエチレンカーボネート (PEC)、ポリヒドロキシアルカン酸 (PHA)、その他)、地域および競合別、2019-2029F

市場概要

世界の CO2 ベース プラスチック市場は、2023 年に 28 億 1,000 万米ドルと評価され、予測期間中に 9.96% の CAGR で成長し、2029 年には 49 億 2,000 万米ドルに達すると予想されています。

世界の CO2 ベース プラスチック市場は、従来のプラスチックに関連する環境問題に対処するための有望なソリューションとして浮上しています。CO2 ベース プラスチックは、回収された二酸化炭素排出を利用して製造され、化石燃料への依存を減らし、温室効果ガスの削減に貢献します。これらのプラスチックは主に包装、自動車部品、消費財、繊維に使用され、従来のプラスチックに代わる持続可能な代替品を提供します。環境意識の高まり、政府の厳格な規制、企業の持続可能性への取り組みにより、市場は勢いを増しています。

主要な業界プレーヤーは、CO2ベースのプラスチック生産の効率と拡張性を高めるために、イノベーションと新技術の開発に注力しています。市場は、研究開発への投資の増加、およびCO2ベースのプラスチックの商業化を加速することを目指した政府、学術機関、企業間のパートナーシップによっても支えられています。この市場の課題には、高い生産コスト、技術的な制限、および他のバイオベースおよびリサイクルプラスチックとの競争などがあります。ただし、炭素回収および利用 (CCU) 技術の進歩により、今後数年間で市場は大幅な成長を遂げると予想されています。企業や政府が循環型経済モデルと二酸化炭素排出量の削減にますます注力するにつれて、世界の CO2 ベースプラスチック市場は着実な成長が見込まれます。

主要な市場推進要因

環境意識の高まりと持続可能な製品に対する消費者の需要

国際環境法センターのデータ推定によると、プラスチックの生産と使用が予測どおりに増加し続けると、排出量は 2030 年までに年間 1.34 ギガトンに増加する可能性があります。これは、295 基を超える新しい 500 メガワットの石炭火力発電所からの排出量に匹敵します。 2050年までに、プラスチックによる温室効果ガスの累積排出量は56ギガトンを超え、世界の残りの炭素予算の10〜13％を占める可能性があります。

たとえば、2024年9月、ピエール・ファーブルは、環境に配慮した製品を開発するという継続的な戦略の一環として、フランスのソルボンヌ大学と提携し、先駆的なグリーンバイオプラスチックプロジェクトを支援しました。バイオミミクリーに触発されたこの革新的なイニシアチブは、CO2を捕捉してバイオプラスチックに変換する微細藻類を利用しており、工業規模の生産と注入の可能性を秘めています。このコラボレーションは、企業が炭素排出量を削減するために持続可能なソリューションを採用する傾向がますます高まっている、世界の CO2 ベース プラスチック市場の成長傾向を浮き彫りにしています。

この傾向に対応して、企業は持続可能な慣行に沿うことの商業的利点を認識し、CO2 ベース プラスチックを自社の製品ラインに急速に取り入れています。この変化は、CO2 ベース プラスチックなどの持続可能な材料の使用を奨励する EU エコラベルなどのエコ ラベルや認証の増加によってさらに促進されています。これらの認証は、消費者に環境上の利点を保証することで製品の魅力を高めます。環境意識が高まり続けるにつれて、持続可能な代替品の需要も高まります。これにより、企業と消費者が同様に環境に優しいソリューションを採用し、今後数年間の持続的な市場成長が保証されるため、世界の CO2 ベース プラスチック市場が大幅に拡大すると予想されます。

炭素回収および利用 (CCU) における技術の進歩

炭素回収および利用 (CCU) における技術の進歩は、世界の CO2 ベース プラスチック市場の成長を大幅に促進しています。産業界が炭素排出量削減の圧力に直面する中、革新的な CCU 技術が、産業廃棄物からの CO2 をプラスチック製造の貴重な原料に変換する重要なソリューションとして浮上しています。これらの進歩により、炭素回収の効率が向上し、回収した CO2 を使用可能なプラスチックに変換するコスト効率が向上し、その結果、CO2 ベースのプラスチックの拡張性と商業的魅力が向上します。

これらの進歩の最前線にあるのは、化学プロセスと触媒の革新です。新世代の触媒は、より効率的な化学反応を可能にし、回収した CO2 をさまざまなプラスチック製品の製造に使用できる高品質のポリマーに変換します。これらのプロセスにより、プラスチック製造サイクルに CO2 を主要な原材料として統合できるようになり、従来の石油化学原料への依存が大幅に軽減されます。より洗練された化学経路と炭素回収技術の継続的な開発により、CO2 変換の全体的な効率が向上し、より多くの産業 CO2 排出量を効果的に利用できるようになります。

この CCU 技術の統合により、プラスチック製造のカーボン フットプリントが削減されるだけでなく、循環型経済の原則もサポートされます。これらのイノベーションは、産業用 CO2 排出物を有用な資源に変換することで、廃棄物の削減と資源の最適化に貢献します。業界がこれらの技術を改良し、拡大し続けるにつれて、CO2 ベースのプラスチックの生産はより経済的に実行可能になり、包装、自動車、消費財などの業界でより広く採用される機会が生まれます。研究機関と企業は、CCU 技術の継続的な進歩に多額の投資を行っています。これらの投資は、CO2 ベースのプラスチックを従来のプラスチックの主流の代替品にすることを目標に、この分野でのさらなるイノベーションを推進しています。これらの技術が進化するにつれて、CO2 ベースのプラスチックの世界的な採用が加速し、今後数年間で市場が持続的に成長すると予想されます。

企業の持続可能性イニシアチブと循環型経済の目標

さまざまな業界の企業が環境目標と社会的責任のコミットメントを満たすことを目指しているため、企業の持続可能性イニシアチブは、世界の CO2 ベースプラスチック市場を推進する重要な原動力として浮上しています。企業、特に包装、自動車、消費財の分野では、炭素排出量を削減し、より持続可能な素材に移行するという野心的な目標を設定する企業が増えています。CO2 ベースのプラスチックの採用は、これらの目標とシームレスに一致しています。これらの素材は、企業が化石燃料への依存を減らし、炭素排出量を削減するのに役立ちます。CO2 ベースのプラスチックを製品ラインに組み込むことで、企業は循環型経済の原則を積極的にサポートできます。回収した炭素排出物を価値あるプラスチック素材に変換することで、企業は廃棄物の削減、資源の効率化、持続可能な製造方法に貢献します。製品と素材が継続的に再利用およびリサイクルされる循環性への移行は、企業の持続可能性戦略の基礎になりつつあります。大手グローバルブランドは、環境に優しい製品に対する需要の高まりに対応しながら、環境責任への取り組みを示す方法として、CO2 ベースのプラスチックを採用し始めています。

持続可能性レポートと環境、社会、ガバナンス (ESG) 基準は、企業にとってますます重要になってきており、投資家の決定と一般の認識の両方に影響を与えています。企業は、炭素排出量、資源効率、材料の選択に関連する指標を記載することが多い年次報告書で、持続可能性の目標に向けた進捗状況を示すことが求められています。CO2 ベースのプラスチックを採用することで、企業は持続可能性プロファイルを強化し、進化する規制基準を満たし、環境意識の高い消費者や投資家にとっての魅力を高めることができます。ESG の重要性が高まり、政府と消費者の両方から持続可能性が求められていることから、今後数年間で CO2 ベースのプラスチックの需要が高まると予想されます。これらの材料の採用に向けて積極的な措置を講じる企業は、規制圧力に対応しているだけでなく、持続可能性を重視する幅広いステークホルダーにアピールすることで、市場での競争上の優位性を獲得しています。企業の持続可能性への取り組みが拡大し続ける中、CO2ベースのプラスチックは、企業が環境目標と循環型経済の目標を達成する上で重要な役割を果たす態勢が整っています。

主要な市場の課題

高い生産コストと経済的実現可能性

世界のCO2ベースのプラスチック市場が直面している最も重要な課題の1つは、これらのプラスチックの製造に関連する高い生産コストです。回収した二酸化炭素（CO2）を原料として使用することによる環境上の利点にもかかわらず、CO2をポリマーに変換するために必要な技術は依然として高価です。このプロセスには、高度な炭素回収および利用（CCU）技術が含まれますが、これはまだ商業的拡張の初期段階にあります。炭素回収自体は、多大なエネルギー入力と特殊な機器を必要とするコストのかかるプロセスであり、全体的な生産費用を引き上げます。 CO2 をポリカーボネートやポリウレタンなどの使用可能なプラスチック材料に変換するには、多くの場合、追加のエネルギーと特殊な触媒が必要になり、コストがさらに上昇します。

CO2 ベースのプラスチックの経済的実現可能性は、サプライ チェーン、インフラストラクチャ、規模の経済が確立されている石油ベースのプラスチックの現在の低コストによっても課題となっています。原油誘導体から作られる従来のプラスチックは、数十年にわたる最適化と原材料の広範な入手可能性により、製造コストが安くなっています。その結果、CO2 ベースのプラスチックは、コスト効率が優先される価格に敏感な市場での競争に苦戦することがよくあります。このコストの格差は、特に小規模企業や、グリーン テクノロジーへの資本や補助金へのアクセスが限られている開発途上地域の企業にとって、導入の障壁となる可能性があります。CO2 ベースのプラスチック製造コストを削減するための研究開発 (R&D) への投資は増加していますが、従来のプラスチックとコストを同等にすることは長期的な課題のままです。この障害を克服するには、二酸化炭素回収技術の継続的な進歩、生産プロセスの拡大、そして二酸化炭素ベースのプラスチックの経済的競争力を高めるための政府のインセンティブや補助金の拡大が必要になります。

他の持続可能なプラスチック代替品との競争

世界の二酸化炭素ベースのプラスチック市場は、バイオベースやリサイクルプラスチックなど、他の持続可能なプラスチック代替品との激しい競争に直面しています。二酸化炭素ベースのプラスチックは二酸化炭素排出量を削減するための実行可能なソリューションを提供しますが、環境に優しい選択肢はそれだけではありません。トウモロコシ、サトウキビ、藻類などの再生可能な資源から得られるバイオベースのプラスチックは、生分解性と二酸化炭素排出量の低さから、市場で大きな注目を集めています。環境への影響を削減したいと考えている企業や消費者は、二酸化炭素ベースのプラスチックよりもサプライチェーンが確立されており、生産コストが低いバイオベースの材料にますます目を向けています。

リサイクルプラスチックも競争上の課題となります。従来のプラスチックをリサイクルして新しい素材を作ることは、多くの地域で定着した慣行であり、リサイクル技術の進歩により、バージンプラスチックの性能に匹敵する高品質のリサイクルプラスチックを生産することが可能になっています。場合によっては、プラスチックのリサイクルは、CO2 を回収して新しい素材に変換するよりもコスト効率が高く、エネルギー消費も少なくなります。多くの政府や組織がリサイクル素材の使用を促進する取り組みを実施しており、市場での存在感をさらに高めています。バイオベースおよびリサイクルプラスチックが広く利用できることを考えると、CO2 ベースのプラスチックは、これらの代替品と差別化するためにニッチな市場を切り開く必要があります。しかし、CO2ベースのプラスチックは、バイオベースやリサイクルされたプラスチックに比べて生産コストが高く、拡張性が限られているため、競争上の優位性を獲得することが困難です。

主要な市場動向

カーボンニュートラルとネットゼロ目標への注目の高まり

カーボンニュートラルとネットゼロ排出の達成に対する世界的な注目の高まりは、世界のCO2ベースプラスチック市場の主要な推進力として浮上しています。気候変動との闘いの緊急性が高まる中、多くの国や企業が野心的な炭素削減目標を掲げ、今世紀半ばまでにネットゼロ排出を目指しています。これらの目標は、温室効果ガスの排出を削減することで地球温暖化を抑制することを目指すパリ協定などの国際協定と一致しています。 CO2 ベースのプラスチックは、捕捉した二酸化炭素を大気中に放出するのではなく、価値ある材料に変換することで脱炭素化の取り組みに貢献したいと考えている業界にとって、実行可能なソリューションとなります。

CO2 ベースのプラスチックの生産は、カーボン ニュートラル達成の優先事項である産業排出量の削減に向けた世界的な取り組みと直接連携しています。産業プロセスから捕捉された CO2 を利用することで、これらのプラスチックはプラスチック生産の環境影響を軽減するだけでなく、廃棄物の排出を再利用する方法も提供します。このプロセスは、材料が継続的にリサイクルおよび再利用され、廃棄物と資源の抽出が最小限に抑えられる循環型経済モデルをサポートします。包装、自動車、建設などの業界は、炭素削減目標を達成するために CO2 ベースのプラスチックを採用する最前線に立っています。たとえば、包装会社は、厳しい排出規制に準拠しながら、環境に配慮した消費者にアピールする持続可能な製品を作成するために、CO2 ベースのプラスチックをますます使用しています。

より厳格な炭素会計および報告基準の実装により、企業はカーボン フットプリントを削減する革新的な方法を模索するよう迫られています。規制当局は排出量報告に関するガイドラインを厳格化しており、企業に全体的な炭素削減戦略の一環として CO2 ベースのプラスチックなどの持続可能な素材への投資を促しています。これらのソリューションを採用する企業は、持続可能性プロファイルを向上させるだけでなく、環境責任を重視する市場で競争上の優位性を獲得します。カーボン ニュートラルへの世界的な注目が高まり、ネットゼロ目標が広がるにつれて、CO2 ベースのプラスチックの需要は増加すると予想されます。この傾向は、業界が脱炭素化の目標に貢献する持続可能なソリューションを求めるにつれてさらに加速し、今後数年間で世界の CO2 ベース プラスチック市場の成長を牽引するでしょう。

循環型経済モデルの拡大

循環型経済モデルの拡大は、世界の CO2 ベース プラスチック市場の重要な推進力です。企業や政府がより持続可能で資源効率の高い経済システムに移行するにつれて、リサイクル、再利用、または廃棄物から得られる材料がますます重視されるようになっています。CO2 ベース プラスチックは、廃棄二酸化炭素排出物を生産の原料として利用し、未使用の化石ベースの資源の必要性を減らし、原材料の効率的な使用を促進することで、このモデルに完全に適合しています。循環型経済の中核にあるのは、製品のライフサイクル全体を通じて廃棄物を最小限に抑え、資源の価値を最大化するという目標です。CO2 ベース プラスチックは、環境への害につながる産業排出物を価値のある使用可能な製品に変換することで、これらの目標をサポートします。これは廃棄物削減の問題に対処するだけでなく、持続可能な開発戦略の重要な要素である炭素排出量の削減にも貢献します。CO2ベースのプラスチックは、炭素排出量を高品質のプラスチック材料に再利用できるため、資源のループを閉じ、廃棄物を環境負荷ではなく資源に変える革新的な方法を提供します。

業界や政府による循環型経済の原則の採用が進むにつれて、CO2ベースのプラスチックの需要が加速しています。世界中の政府は、循環性に貢献する材料を採用するなど、持続可能な慣行を奨励するために、より厳しい規制を設け、インセンティブを提供しています。特に包装、自動車、建設などの分野の企業は、持続可能性の目標を達成し、環境への影響を減らすための幅広い取り組みの一環として、生産プロセスにCO2ベースのプラスチックを取り入れるようになっています。この動きは、資源効率を高めるだけでなく、企業がより環境に優しい製品を求める消費者の需要に応えるのにも役立ちます。より多くの業界が循環型経済慣行の経済的および環境的利点を認識するにつれて、CO2ベースのプラスチックの需要は大幅に増加すると予想されます。この変化は、さまざまな分野の企業が持続可能性、費用対効果、環境への影響の低減を実現する材料を求め続けるため、市場に新たな機会をもたらし、最終的に世界の CO2 ベース プラスチック市場の拡大を牽引します。

セグメント別インサイト

アプリケーション別インサイト

アプリケーション別では、パッケージングが現在、世界の CO2 ベース プラスチック市場の主要セグメントとなっています。この優位性は、持続可能なパッケージング ソリューションに対する世界的な需要の高まりと、プラスチック廃棄物と炭素排出量の削減を求める消費者および規制当局の圧力の高まりによって推進されています。食品パッケージ、消費財、電子商取引などのパッケージング アプリケーションは、世界のプラスチック使用量のかなりの部分を占めています。CO2 ベース プラスチックは環境に優しい代替品を提供しているため、パッケージング セクターは、炭素排出量を削減できる可能性があることから、これらの材料を迅速に採用してきました。パッケージング業界が持続可能性を重視していることは、CO2 ベース プラスチックの需要を促進する上で極めて重要な役割を果たしてきました。このセクターの企業は、環境への影響が大きい従来の石油化学ベースのプラスチックの代替品を積極的に模索しています。 CO2 ベースのプラスチックはリサイクル可能で、製造時の全体的な CO2 排出量を削減できるという利点があります。これらの材料は、プラスチック廃棄物に関する厳格な規制要件を満たすことができるため、環境目標と持続可能なパッケージに対する消費者の好みの両方に一致しようとしている企業にとって魅力的な選択肢となります。

製造プロセスの洞察

製造プロセスに基づいて、熱触媒は現在、世界の CO2 ベースプラスチック市場で支配的な方法です。この技術は、熱と触媒の組み合わせを使用して、二酸化炭素 (CO2) をポリカーボネートやポリウレタンなどの有用なプラスチックポリマーに変換します。熱触媒は、比較的高速で大量のプラスチックを生産する効率性により、産業用途で大きな注目を集めています。この技術の拡張性により、世界的な生産の需要を満たすのに特に適しており、企業は経済的に実行可能で持続可能な方法でプラスチックを生産できます。熱触媒の主な利点の 1 つは、石油化学ベースのプラスチック用に設計された既存の製造インフラストラクチャとの互換性です。これは、企業が生産ラインに大きな変更を加えることなく、CO2 ベースのプラスチック生産を現在の業務にシームレスに統合できることを意味します。この統合により、新しい施設に必要な先行投資が削減され、企業は効率的な運用を継続しながら、より持続可能な慣行に迅速に移行できます。既存のテクノロジーを活用することで、企業は CO2 ベースのプラスチックをより迅速に導入できるというメリットも得られ、市場での競争優位性を獲得できます。

熱触媒は、原料源に関して大きな柔軟性を提供します。このプロセスは、産業排出物、廃棄物ストリーム、さらには大気から直接回収されたものを含む、幅広い CO2 原料に適用できます。

地域別インサイト

北米は現在、世界の CO2 ベースプラスチック市場で最も支配的な地域です。この優位性は、主に研究開発 (R&D) への多額の投資、堅牢な産業インフラストラクチャ、持続可能なテクノロジーに対する強力な政府支援によって推進されています。特に米国は、炭素排出量の削減と循環型経済の促進を目的とした多数のイニシアチブで先頭に立っています。北米の企業は、厳しい環境規制に準拠し、カーボンフットプリントを削減し、持続可能な製品に対する消費者の高まる需要を満たすために、CO2ベースのプラスチックを積極的に採用しています。

この地域の確立された石油化学産業も、CO2ベースのプラスチックの大規模生産を可能にする上で重要な役割を果たしています。北米の多くの企業は、既存のインフラストラクチャと熱触媒などの高度なテクノロジーを活用して、プラスチック生産プロセスにCO2の利用を統合しています。これにより、生産ラインに大きな混乱をきたすことなく、従来の石油化学ベースのプラスチックからより持続可能な代替品へのスムーズな移行が可能になります。北米は、学術機関、研究組織、業界関係者間の強力なコラボレーションの恩恵を受けており、それがCO2ベースのプラスチックの革新と商業化を加速させています。プラスチック廃棄物に関する環境規制が厳しくなるにつれ、北米のメーカーは、より広範な持続可能性戦略の一環として CO2 ベースのプラスチックに目を向けており、この地域の市場成長をさらに促進しています。

最近の開発

• 2023 年 11 月、Mizzou Engineers は、バイオプロセスとバイオ製品の専門知識を活用して、CO2 を使用して環境に優しいプラスチックを生産する藻類ベースの製造システムを開発しました。化学および生物医学工学の准教授は、業界と学術の両方のパートナーと協力して、これらの革新的なプラスチックの持続可能な生産プロセスを推進しています。技術の実証に成功した後、チームはエネルギー省から 2 回目の資金提供を確保し、アプローチをさらに開発および改良しました。この画期的な進歩は、環境への懸念と炭素排出量の削減の必要性に牽引され、持続可能な代替品に対する世界の CO2 ベースのプラスチック市場の需要の高まりと一致しています。
• LG化学は2024年3月、二酸化炭素由来の製品でプラスチック市場をリードする取り組みを発表した。同社は21日、イタリアのボローニャで開催されたCosmoprof Bologna 2024で環境に優しいプラスチック素材を展示し、新規顧客を獲得した。LG化学は、環境に優しいパートナーであるCOSMAXと共同で、二酸化炭素から生成される次世代の持続可能な素材であるポリエチレンカーボネート（PEC）で作られた化粧品容器をEcoZoneで発表した。
• ポリプラスチックスは2024年9月、マスバランスアプローチを使用してバイオマスベースの素材から得られる持続可能なソリューションであるLAPEROS bG-LCPの発売を発表した。このイノベーションは、CO2排出量を削減し、再生可能コンテンツ比率を高めます。この発売は、すでにDURACON bG-POMを含む同社のDURACIRCLEイニシアチブを拡大します。 2025年春に商品化が予定されているLAPEROS bG-LCPは、従来の製造プロセスを使用して生産され、従来の製品と同じ化学的および物理的特性を保持しています。ポリプラスチックスは、このソリューションをLAPEROS LCPのすべてのグレードに拡大する予定です。マスバランスアプローチは、バイオマスと化石資源の両方からの原材料を統合し、バイオマスの投入量に基づいて最終製品の一部をバイオマス由来として分類できるようにします。この持続可能なソリューションにより、バイオマス由来製品と化石ベースの製品用に別々の生産ラインが不要になります。

主要市場プレーヤー

• 旭化成株式会社
• Covestro AG
• Empower Materials
• Changhua Chemical Technology Company Ltd.
• LanzaTech, Inc.
• Saudi Arabian Oil Co.
• TotalEnergies Corbion bv
• Avantium NV
• SK Innovation Co., Ltd
• Cardia Bioplastics