1調査方法18

2 エグゼクティブサマリー 19

• 2.1 市場ドライバー 19
• 2.2 市場の課題 20
• 2.3 液体バイオ燃料市場 2020 ～ 2033 年、種類と生産量別 21

3 業界の発展 2020 ～ 2023 年 24

4 バイオ燃料 28

• 4.1 世界のバイオ燃料市場 28
  • 4.1.1 ディーゼル代替品と代替品 28
  • 4.1.2 ガソリン代用品と代替品 30
• 4.2 2022 年のバイオ燃料コストのタイプ別比較 30
• 4.3 タイプ 31
  • 4.3.1 固体バイオ燃料 31
  • 4.3.2 液体バイオ燃料 32
  • 4.3.3 気体バイオ燃料 32
  • 4.3.4 従来のバイオ燃料 33
  • 4.3.5 先進バイオ燃料 33
• 4.4 原料 34
  • 4.4.1 第一世代 (1-G) 36
  • 4.4.2 第二世代 (2-G) 37
    • 4.4.2.1 リグノセルロース廃棄物および残留物 38
    • 4.4.2.2 バイオリファイナリーのリグニン 39
  • 4.4.3 第三世代 (3-G) 43
    • 4.4.3.1 藻類バイオ燃料 43
  • 4.4.4 第 4 世代 (46-G) XNUMX
  • 4.4.5 世代別メリット・デメリット 46

5 炭化水素バイオ燃料 48

• 5.1 バイオディーゼル 48
  • 5.1.1 世代別バイオディーゼル 49
  • 5.1.2 バイオディーゼルおよびその他のバイオ燃料の生産 50
    • 5.1.2.1 バイオマスの熱分解 51
    • 5.1.2.2 植物油のエステル交換 54
    • 5.1.2.3 植物油の水素添加 (HVO) 55
    • 5.1.2.4 トール油からのバイオディーゼル 57
    • 5.1.2.5 フィッシャー・トロプシュ バイオディーゼル 57
    • 5.1.2.6 バイオマスの熱水液化 59
    • 5.1.2.7 CO2 回収とフィッシャー・トロプシュ (FT) 59
    • 5.1.2.8 ジメチルエーテル(DME) 60
  • 5.1.3 世界の生産と消費 60
• 5.2 再生可能ディーゼル 63
  • 5.2.1 生産 63
  • 5.2.2 世界の消費量 64
• 5.3 バイオジェット（バイオ航空）燃料 66
  • 5.3.1 説明 66
  • 5.3.2 グローバル市場 66
  • 5.3.3 生産経路 67
  • 5.3.4 費用 69
  • 5.3.5 バイオジェット燃料生産能力 70
  • 5.3.6 課題 70
  • 5.3.7 世界の消費量 71
• 5.4 合成ガス 72
• 5.5 バイオガスとバイオメタン 73
  • 5.5.1 原料 75
• 5.6 バイオナフサ 77
  • 5.6.1 概要 77
  • 5.6.2 市場と用途 78
  • 5.6.3 生産者別の現在および計画中の生産能力 79
  • 5.6.4 生産能力、合計 (トン)、過去、現在、および計画 81

6 アルコール燃料 82

• 6.1 バイオメタノール 82
  • 6.1.1 メタノールからガソリンへの技術 82
    • 6.1.1.1 製造工程 83
• 6.2 バイオエタノール 86
  • 6.2.1 テクノロジーの説明 86
  • 6.2.2 1G バイオエタノール 86
  • 6.2.3 エタノールからジェット燃料への技術 87
  • 6.2.4 紙パルプ製造からのメタノール 88
  • 6.2.5 亜硫酸廃液発酵 88
  • 6.2.6 ガス化 89
    • 6.2.6.1 バイオマスガス化と合成ガス発酵 89
    • 6.2.6.2 バイオマスのガス化と合成ガスの熱化学変換 89
  • 6.2.7 CO2 回収とアルコール合成 90
  • 6.2.8 バイオマスの加水分解と発酵 90
    • 6.2.8.1 加水分解と発酵の分離 90
    • 6.2.8.2 同時糖化発酵 (SSF) 91
    • 6.2.8.3 前加水分解および同時糖化発酵 (PSSF) 91
    • 6.2.8.4 糖化と同時発酵（SSCF） 91
    • 6.2.8.5 直接変換（統合バイオプロセシング）（CBP） 92
  • 6.2.9 世界のエタノール消費量 93
• 6.3 バイオブタノール 94
  • 6.3.1 生産 96

7 バイオ燃料のケミカルリサイクル 97

• 7.1 プラスチックの熱分解 97
• 7.2 使用済みタイヤの熱分解 98
  • 7.2.1 バイオ燃料への転換 99
• 7.3 バイオマスとプラスチック廃棄物の共熱分解 100
• 7.4 ガス化 101
  • 7.4.1 シンガスのメタノールへの変換 102
  • 7.4.2 バイオマスガス化と合成ガス発酵 106
  • 7.4.3 バイオマスのガス化と合成ガスの熱化学変換 106
• 7.5 水熱分解 107

8 電気燃料 (E-FUEL) 108

• 8.1 はじめに 108
  • 8.1.1 e-fuel の利点 110
• 8.2 原料 111
  • 8.2.1 水素電気分解 111
  • 8.2.2 CO2回収 112
• 8.3 生産 112
• 8.4 電解槽 114
  • 8.4.1 市販のアルカリ電解セル (AEC) 116
  • 8.4.2 PEM 電解槽 (PEMEC) 116
  • 8.4.3 高温固体酸化物電解槽 (SOEC) 116
• 8.5 コスト 116
• 8.6 市場の課題 119
• 8.7 企業 120

9 藻類由来のバイオ燃料 121

• 9.1 テクノロジーの説明 121
• 9.2 生産 121

10 グリーンアンモニア 123

• 10.1 生産 123
  • 10.1.1 アンモニア生産の脱炭素化 125
  • 10.1.2 グリーンアンモニアプロジェクト 126
• 10.2 グリーンアンモニア合成法 126
  • 10.2.1 ハーバー・ボッシュ法 126
  • 10.2.2 生物学的窒素固定 127
  • 10.2.3 電気化学生産 128
  • 10.2.4 ケミカルループプロセス 128
• 10.3 ブルーアンモニア 128
  • 10.3.1 ブルーアンモニアプロジェクト 128
• 10.4 市場と用途 129
  • 10.4.1 化学エネルギー貯蔵 129
    • 10.4.1.1 アンモニア燃料電池 129
  • 10.4.2 船舶用燃料 130
• 10.5 費用 132
• 10.6 推定市場需要 134
• 10.7 企業とプロジェクト 134

11 カーボンキャプチャーからのバイオ燃料 136

• 11.1 概要 137
• 11.2 点源からの CO2 回収 139
• 11.3 生産ルート 140
• 11.4 ダイレクトエアキャプチャ (DAC) 141
  • 11.4.1 説明 141
  • 11.4.2 展開 143
  • 11.4.3 点源炭素回収と直接空気回収 143
  • 11.4.4 テクノロジー 144
    • 11.4.4.1 固体吸着剤 145
    • 11.4.4.2 液体吸着剤 147
    • 11.4.4.3 液体溶剤 148
    • 11.4.4.4 気流機器の統合 149
    • 11.4.4.5 パッシブダイレクトエアキャプチャー (PDAC) 149
    • 11.4.4.6 直接変換 149
    • 11.4.4.7 連産品の生成 150
    • 11.4.4.8 低温 DAC 150
    • 11.4.4.9 再生方法 150
  • 11.4.5 商品化と植物 151
  • 11.4.6 DAC 152 の有機金属フレームワーク (MOF)
  • 11.4.7 DAC プラントおよびプロジェクト - 現在および計画中 152
  • 11.4.8 DAC 159 の市場
  • 11.4.9 費用 159
  • 11.4.10 チャレンジ 165
  • 11.4.11 プレイヤーとプロダクション 166
• 11.5 メタノール 166
• 11.6 藻類ベースのバイオ燃料 167
• 11.7 太陽光からの CO168 燃料 XNUMX
• 11.8 企業 170
• 11.9 課題 172

12会社概要173（171会社概要）

13参考文献310

テーブルのリスト

• 表 1. バイオ燃料の市場ドライバー。 19
• 表 2. バイオ燃料の市場の課題。 20
• 表 3. 2020 年から 2033 年までの液体バイオ燃料市場の種類と生産量。 22
• 表 4. 2020 年から 2023 年までのバイオ燃料業界の発展。 24
• 表 5. 2022 年のバイオ燃料コスト (米ドル/リットル) のタイプ別比較。 30
• 表 6. 固形バイオ燃料のカテゴリーと例。 31
• 表 7. バイオ燃料および電子燃料と化石燃料および電力との比較。 33
• 表 8.バイオマス原料の分類。 34
• 表 9. バイオリファイナリーの原料。 35
• 表 10. 原料変換経路。 35
• 表 11. 第一世代の原料。 36
• 表 12. リグノセルロース エタノール プラントと容量。 38
• 表 13. パルプ化とバイオリファイナリーのリグニンの比較。 39
• 表 14. 商用および商用化前のバイオリファイナリー リグニン生産施設およびプロセス 40
• 表 15. 稼働中および計画中のリグノセルロース バイオリファイナリーおよび工業用排煙からエタノール。 42
• 表 16. 微細藻類と大型藻類の特性。 44
• 表 17. 藻類およびその他のバイオディーゼル作物の収量。 45
• 表 18. 世代別のバイオ燃料の長所と短所。 46
• 表 19. 世代別のバイオディーゼル。 49
• 表 20. バイオディーゼル生産技術。 51
• 表 21. さまざまな操作条件下での熱分解技術のまとめ。 51
• 表 22。バイオマス材料とそのバイオ オイル収量。 53
• 表 23. バイオマス熱分解プロセスからのバイオ燃料生産コスト。 53
• 表 24. ディーゼルと比較した植物油の特性。 55
• 表 25. HVO と容量の主な生産者。 56
• 表 26. BtL プロセスの商用開発の例。 57
• 表 27. バイオマスから液体への (BtL) プロセスのパイロットまたはデモ プロジェクト。 58
• 表 28. 世界のバイオディーゼル消費量、2010 年から 2033 年 (ミリリットル/年)。 62
• 表 29. 2033 年までの世界の再生可能ディーゼルの消費 (M リットル/年)。 64
• 表 30. バイオジェット燃料の長所と短所 66
• 表 31. バイオジェット燃料の生産経路。 67
• 表 32. 現在および発表されているバイオジェット燃料施設と容量。 70
• 表 33. 2033 年までの世界のバイオジェット燃料消費量 (71 万リットル/年)。 XNUMX
• 表 34. バイオガス原料。 75
• 表 35. バイオベースのナフサの市場と用途. 78
• 表 36. バイオナフサ市場のバリュー チェーン。 78
• 表 37. 生産者別のバイオベースのナフサの生産能力。 79
• 表 38. バイオガス、バイオメタン、天然ガスの比較。 84
• 表 39. バイオエタノール生産のプロセス。 90
• 表 40. バイオマス リグノセルロースからのエタノール生産のために CBP で使用される微生物。 92
• 表 41. 2010 年から 2033 年までのエタノール消費量 (93 万リットル)。 XNUMX
• 表 42. ガス化技術のまとめ。 101
• 表 43. 高度なケミカル リサイクルのための水熱分解の概要。 107
• 表 44. タイプ別の電子燃料の用途。 109
• 表 45. e-燃料の概要。 110
• 表 46. e-燃料の利点。 110
• 表 47. さまざまな電解槽技術の主な特徴. 115
• 表 48. e-燃料の市場の課題。 119
• 表 49. E 燃料会社。 120
• 表 50. グリーン アンモニア プロジェクト (現在および計画中)。 126
• 表 51. ブルー アンモニア プロジェクト。 128
• 表 52. アンモニア燃料電池技術。 129
• 表 53. 船舶用燃料中のグリーン アンモニアの市場概要。 130
• 表 54. 船舶用代替燃料のまとめ。 131
• 表 55. さまざまな種類のアンモニアの推定コスト。 133
• 表 56. 緑のアンモニアの主なプレーヤー。 134
• 表 57. CO2 由来燃料の市場概要。 137
• 表 58. ポイント ソースの例。 139
• 表 59. DAC の長所と短所. 142
• 表 60. DAC とのエアフロー機器の統合を開発している企業。 149
• 表 61. Passive Direct Air Capture (PDAC) テクノロジーを開発している企業。 149
• 表 62. DAC テクノロジの再生方法を開発している企業。 150
• 表 63. DAC の会社と技術。 151
• 表 64. DAC テクノロジの開発者と生産. 153
• 表 65. 開発中の DAC プロジェクト。 157
• 表 66. DAC の市場。 159
• 表 67. DAC のコストの要約。 159
• 表 68. DAC のコスト見積もり。 163
• 表 69. DAC テクノロジの課題。 165
• 表 70. DAC の会社と技術。 166
• 表 71. 微細藻類の製品と価格。 168
• 表 72. 主な太陽光発電による CO2 変換アプローチ。 169
• 表 73. CO2 由来燃料製品の企業。 170
• 表 74. グランバイオ ナノセルロース プロセス。 232

図表一覧

• 図 1. 液体バイオ燃料の生産と消費 (単位は千 m3)、2000 年から 2021 年。 21
• 図 2. 2021 年の世界の液体バイオ燃料生産の分布. 22
• 図 3. ディーゼルとガソリンの代替品とブレンド。 29
• 図 4.キャリアと化学物質の生産のためのバイオリファイナリーの概略図。 40
• 図 5.加水分解リグニン粉末。 43
• 図 6. バイオディーゼルの地域生産 (49 億リットル)。 XNUMX
• 図 7. バイオディーゼル生産のフローチャート。 54
• 図 8. 2010 年から 2033 年までの世界のバイオディーゼル消費量 (ミリリットル/年)。 61
• 図 9. 2033 年までの世界の再生可能ディーゼルの消費量 (M リットル/年)。 64
• 図 10. 2033 年までの世界のバイオジェット燃料消費量 (71 万リットル/年)。 XNUMX
• 図 11. 2021 年のシンガスの MM Nm³/h で表した製品別のシンガス市場の合計. 72
• 図 12. バイオガス利用の概要。 74
• 図 13. バイオガスとバイオメタンの経路。 75
• 図 14. バイオベースのナフサ生産能力、2018 ～ 2033 年 (トン)。 81
• 図 15. 異なる原料からの再生可能なメタノール生産プロセス。 83
• 図 16. 嫌気性消化とアップグレードによるバイオメタンの生産。 84
• 図 17. バイオマスのガス化とメタネーションによるバイオメタンの生産。 85
• 図 18. Power to meth プロセスによるバイオメタンの生産。 86
• 図 19. 2010 年から 2033 年までのエタノール消費量 (93 万リットル)。 XNUMX
• 図 20. ガソリンとバイオブタノールの特性。 95
• 図 21. バイオブタノール生産経路。 95
• 図 22. (A) ディーゼルおよび (B) ガソリンへの廃プラスチック生産経路 97
• 図 23. 廃タイヤの熱分解の概略図。 99
• 図 24. 中古タイヤの変換プロセス。 100
• 図 25. 2021 年のシンガスの MM Nm³/h で表した製品別のシンガス市場の合計. 102
• 図 26. バイオガス利用の概要。 104
• 図 27. バイオガスとバイオメタンの経路。 105
• 図 28. 電気燃料の製造におけるプロセスステップ。 108
• 図 29. パフォーマンス特性に応じたストレージ テクノロジーのマッピング。 109
• 図 30. グリーン水素の製造プロセス。 112
• 図 31. E リキッドの製造ルート。 113
• 図 32. フィッシャー・トロプシュの液体電子燃料製品。 113
• 図 33. 液体 e-燃料の生産に必要なリソース。 114
• 図 34. e-燃料の均等化コストと燃料切り替え CO2 価格。 117
• 図 35. e-燃料のコスト内訳。 119
• 図 36. 藻類バイオマスからバイオ燃料への変換経路。 121
• 図 37. バイオ燃料生産のための藻類バイオマス変換プロセス。 122
• 図 38. アンモニア生産における炭素排出による分類とプロセス技術。 123
• 図 39. グリーン アンモニアの生産と使用。 125
• 図 40. ハーバー ボッシュ アンモニア合成反応の概略図。 127
• 図 41. 水蒸気メタン改質による水素生成の概略図。 127
• 図 42. グリーン アンモニアの推定生産コスト。 133
• 図 43. 予測される年間アンモニア生産量、134 万トン。 XNUMX
• 図 44. CO2 回収および分離技術。 136
• 図 45. CO2 由来の燃料と化学中間体の変換経路。 138
• 図 46. CO2 由来のメタン、メタノール、およびディーゼルの変換経路。 139
• 図 47. 液体および固体吸着剤 DAC プラント、貯蔵、および再利用を使用して空気から回収された CO2。 141
• 図 48. ネット ゼロ シナリオにおけるバイオマスと DAC からの地球規模の CO2 回収。 142
• 図 49. DAC テクノロジ。 144
• 図 50. Climeworks DAC システムの回路図。 145
• 図 51. スイスのヒンヴィルにある Climeworks の最初の商用直接空気回収 (DAC) プラント。 146
• 図 52. 固体吸着剤 DAC のフロー図。 147
• 図 53. Carbon Engineering による高温液体吸着剤に基づく直接空気捕捉。 148
• 図 54. 直接空気回収施設の全世界の容量​​。 153
• 図 55. DAC および CCS プラントのグローバル マップ。 158
• 図 56. DAC テクノロジのコストの概略図。 161
• 図 57. DAC コストの内訳と比較。 162
• 図 58. 一般的な液体および固体ベースの DAC システムの運用コスト。 164
• 図 59. e-メタノール生産のための CO2 原料。 167
• 図 60. (a) 生物光合成、(b) 光熱、(c) 微生物 - 光電気化学、(d) 光合成および光触媒 (PS/PC)、(e) 光電気化学 (PEC)、および (f) 光起電力と電気化学の概略図(PV+EC) CO2 のアプローチ c 169
• 図 61. Audi 合成燃料。 170
• 図 62. アンドリッツのリグニン回収プロセス。 179
• 図 63. ChemCyclingTM プロトタイプ。 184
• 図 64. BASF による ChemCycling サークル。 184
• 図 65. FBPO プロセス 194
• 図 66. ダイレクト エア キャプチャ プロセス。 198
• 図 67. CRI プロセス。 201
• 図 68. Cassandra Oil プロセス。 204
• 図 69. Colyser プロセス。 210
• 図 70. Domsjö プロセス。 214
• 図 71. ECFORM 電解リアクターの概略図。 216
• 図 72. Dioxycle モジュール式電解槽。 217
• 図 73. FuelPositive システム。 227
• 図 74. INERATEC ユニット。 241
• 図 75. Infinitree スイング メソッド。 242
• 図 76. Enfinity セルロース系エタノール技術プロセス。 272
• 図 77: Plantrose プロセス。 278
• 図 78. Blue Crude 生産の Sunfire プロセス。 293
• 図 79. O12 リアクター。 296
• 図 80. CO2 由来の素材で作られたレンズ付きのサングラス。 296
• 図 81. CO2 製の自動車部品。 297
• 図 82. Velocys プロセス。 300
• 図 83. ゴルディロックスのプロセスとアプリケーション。 303
• 図 84. Proesa® プロセス。 304
•