目次
はじめに
アスタミューゼ社のご紹介
弊社は世界の無形資産・イノベーションを可視化し 社会課題解決と未来創造を実現する、データ・アルゴリズム企業であり、
イノベーション投資の流入に加え、イノベーターの流れを機械的に分析し、データに基づいた成⻑領域を定義している。
R&D/知財戦略構築分析レポートのご紹介
アスタミューゼでは今芽吹きつつある黎明期の技術シーズや今後 10 年から 20 年 のスパンで大きく開花すると期待される初動段階の技術市場に重点を置きつつ、生活文化の中に根 付く技術にも光を当て、総じて未来を創る技術分類の網羅に取り組んできた。
このために、国内第一線の知を結集して全世界の論文・特許、国内外の国際会議やシンポジウム、展示会等の情報並びに独自ネットワークによる口コミ情報を活用し、136 の有望成長市場と、40 の 未来技術を選んだ。主にビジネス視点で策定された有望成長 136 市場を対象にしており、本レポートは、『バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池』のR&D/知財戦略構築に特化した内容となっている。
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タイトル | バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池 R&D/知財戦略構築分析レポート |
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| レポート 体裁 |
PDF 日本語 | |
| 発行元 | アスタミューゼ株式会社 |
事業会社に向けては、イノベーションに関わる経営課題を中心に戦略構築支援/実行支援を実施しており、
・自社の既存事業の優位性がいつまで続くかわからない
・既存事業の成長が踊り場にきているので、使っている技術 を別で活かせる可能性を探りたい
・既に着手している研究開発を続けるべきどうか、もしくは 自社開発ではない方法があるかを含めて検討したい
といった企業のよくあるお悩みを解決している。
研究開発のための概要および現状把握
本領域は、バイオマスをエネルギー利用するバイオマス発電・バイオ燃料に加え、生物由来のエネルギーという観点から、発電細菌などの微生物が有機物を分解する過程で生じる微弱電流を利用して発電する微生物燃料電池・酵素や生体反応を利用したバイオ電池・それらを利用したデバイスなども含む。
バイオマスは、発電・熱・輸送燃料などとしてエネルギー利用される。バイオマス発電は、バイオマスを直接燃焼して発生させた水蒸気でタービンを回転させて発電する方式と、バイオマスからガスを発生させて発電する方式に大別される。後者は、バイオマスを熱分解して可燃性ガスを発生させ たのちに、ボイラで燃焼して蒸気タービンで発電、またはガスエンジンやガスタービンなどで発電する。あるいは、バイオマスの発酵によってメタンガスを発生させ、ガスエンジンなどで発電する。バイオマス熱利用は、バイオマス資源からチップ・ペレット・ガスなどのバイオマス原料を製造し、燃焼などの方法によって熱エネルギーに変換して冷暖房・工場・農園芸施設など様々な用途に利用する技術である。バイオマス輸送燃料あるいはバイオ燃料は、バイオマスを車両・航空機・船舶などの輸送機器の燃料に変換したものであり、バイオエタノール・バイオディーゼル・バイオジェット燃料・バイオガスなどがある。
課題・問題点とその解決事例
日本においては、2012 年に固定価格買取（FIT）制度が開始したこと、2015 年度以降は比較的小規模な未利用木質バイオマス発電について別個の買取区分が設けられたことも要因となり、バイオマス発電の導入が進んでいる。2017 年時点において日本で利用されたバイオマスエネルギーは一次エネルギー供給量の 2%程度であるが、世界全体では約 9％と比較的高い割合を占める。今後、開発途上国の経済成長に伴いバイオマス比率が低下する可能性がある一方、EU が 2030 年までに輸送用燃料のうち再生エネルギー比率を 14%以上をとする目標を掲げるなど各国でバイオ燃料利用推進が進められており、市場成長は継続すると見込まれる。食糧生産との競合や森林破壊への懸念も少なか らず抱えるが、第二世代・次世代型バイオ燃料へのシフトや国際会議における協議などによって持続可能性と安定性を担保することが求められる。現状では第二世代・次世代バイオ燃料は開発・実証段階のものが多く製造コストの高さも課題だが、長期的には液体バイオ燃料の過半数を占めると予想されている。
炭化水素系バイオ燃料は第三世代あるいは次世代バイオ燃料と呼ばれ、技術開発・実証が活発に行われている。原料としては木・草本などのセルロース系や微細藻類、都市ごみ・排ガス、油脂などが用いられており、なかでも微細藻類は単位面積当たりの油脂収量の高さが注目されている。酸素を含有しない炭化水素化合物なので既存インフラへの親和性が高く、適切な精製によって化石燃料由来の燃料と同程度の燃焼特性を実現できるほか、ジェット燃料としても利用できる。2021 年 3 月 には、日本の株式会社ユーグレナと米国の Chevron Lummus Global, LLC、Applied Research Associates, Inc.が、実証プラントにて微細藻類等由来のバイオジェット燃料を完成させた。
要素技術の定義とそのランドスケープ
バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池の要素技術としては、下記のようなものが例としてあげられる。
- 直接燃焼
- 熱分解ガス化
- メタン発酵
- 破砕
- ボイラ
- タービン
- ガスエンジン
- コジェネレーシ ョン
- ストーブ
- コージェネレーション
- バイオマスストーブ
- チップ
- ペレット
- ブリケット
- 半 炭化/トレファクション
- 炭化
- バイオエタノール
- バイオディーゼル
- 藻類由来バイオ燃料
- バイ
オガス - ガス化液体燃料製造/BTL（Biomass to Liquid）
- エタノール発酵
- 糖化発酵
- 六炭糖（C6）発酵
- 五炭糖（C5）発酵
- リグニン除去
- 酵母菌
- 水素化
- メチルエステル化
- 触媒
- 燃料電池
- 発電細菌
- 酵素電極
アスタミューゼ社の『R&D/知財戦略構築向け分析』レポートでは、バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池の基礎となる技術を川上とし、応用技術を川下とした要素技術のランドスケープと、用途・目的ごとに一覧化した詳細技術分類を提供している。
特許・論文・レポートとベンチャー・研究投資の世界動向
アスタミューゼ社では、世界中の無形資産/非財務・イノベーションを可視化するために 機械と人力で様々な情報を収集・統合し、世界最大級のデータベースを構築している。そのデータベースにおけるバイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池の2010 年から 2019 年の 10 年間における世界のグラントの資金流入額は総額 $120M である。
本レポートでは、
・主な技術・製品・サービスと2030年の市場規模予測
・特許出願件数推移/特許出願国別構成
・世界のスタートアップ設立社数と被投資額の累計/推移
・研究投資の国別動向: グラント採択数と総配分額ランキング
・研究投資の国別動向: 世界/日本のグラント配分額上位25テーマ
を提供している。
最新の技術開発具体例
本レポートでは、バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池において、押さえておくべき最新の技術開発事例を多数紹介している。
技術で収益化/事業貢献するために参考にすべきビジネスモデル
ベンチャービジネスの例としては、 廃棄物からバイオ燃料と再生可能な化学製品を製造している Enerkem Inc. や、 工場排ガスや廃棄物系バイオマスから、エタノールやジェット燃料を含むバイオ燃料および化学品を製造している LanzaTech, Inc. があげられる。
本レポートでは、バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池分野において、技術で収益化/事業貢献するために参考にすべきビジネスモデルを
・世界のベンチャー/スタートアップの設立社数と合計被投資額
・資金調達額上位30社の企業名/企業概要/資金調達額
とともに詳細に記載している。
共同研究/開発パートナーとなる企業・大学
アスタミューゼ社では、アメリカ・中国などの海外を含めた世界中のメーカー/ベンチャー/大学の情報を収集・統合しており、バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池においては、
・China Petroleum & Chemical Corp.（中国石油化工股份有限公司）
・Korea Institute of Science & Technology Information
・Huazhong University of Science & Technology（華中科技大学）
・Zhejiang University（浙江大学）
・French Institute of Petroleum Jiangnan University（福井大学）
・LanzaTech, Inc.
・Tianjin University（天津大学）
・Xyleco, Inc.
・KiOR, Inc.
などが例としてあげられる。
本レポートでは、バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池分野において、現時点で保有する技術が総合的に優位な企業を各種特許指標から評価し、ランキング形式でリスト化して提供している。
おわりに
本レポートの目次
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| タイトル | バイオマス発電・バイオ燃料・微生物燃料電池 R&D/知財戦略構築分析レポート |
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| レポート 体裁 |
PDF 日本語 | |
| 発行元 | アスタミューゼ株式会社 | |
会社概要
