サマリー

レポート概要

「液化炭酸ガス」と「ドライアイス」、及び「超臨界CO₂」はCO2を直接利用されている。
炭酸ガスには、炭酸飲料向けの発泡剤や冷蔵庫の冷媒システム、及び自動車などの溶接にも使われる「液化炭酸ガス」と、食品や医薬品の低温輸送に使われる固体の「ドライアイス」がある。「超臨界CO2」は、高機能性溶媒として様々な分野で利用されている。有機合成反応や高分子合成の溶媒や反応剤としても用いられているが化学反応での利用は極めて少ない。

CO2から広く化成品・燃料合成へつなげる中間物質としては、「合成ガス（CO+H2）」や「メタノール」などがある。合成ガスの利点として、合成ガス以降のプロセスが共通技術であることから、最終生成物が用いる原料の種類の影響を受けないことが背景にある。CO2からのメタノール合成反応は、現状商用プラントが数基設立されたが、まだ発展途上の技術である。しかしながら、これら中間物質から「オレフィン（エチレン、プロピレン等）」、「BTX」、燃料等へ転換する技術はある程度確立されている。

CO2から「尿素」および「ポリカーボネート」を合成する反応は既に工業的規模で行われており、なかでも尿素製造が最も多くのCO2が消費されている。一方、CCUによるポリカーボネート製造は旭化成で商用化済みである。

「ギ酸」、「ポリウレタン」は、今後スケールアップに向けた実証研究が行われており、2025年頃には技術が確立され実用化されていく。

CO2から直接「エタノール」を合成する技術は、まだ研究段階である。合成には効率的な触媒開発と反応システム開発が必要とされている。

「人工光合成」は、開発段階である。用途先が幅広く実用化された際には大きな市場となるということで有望視されている。

「メタネーション」は欧州で実用化されている。一方、日本では実証段階であり、実用化にはCO2フリーで安価に調達できる環境が求められている。

「鉱物」では、世界で様々な実証プロジェクトが実施され、商用プラントが稼働されており市場が形成されている。

さらに、近年、プラスチックの処理にまつわる問題や環境対応が急務となる中、生分解性や資源循環の観点から「バイオプラスチック」が注目を集めている。

本レポートは、Ⅰ編「CO2の直接利用・カーボンリサイクル」とⅡ編「バイオプラスチック」で構成されている。今後の展開を見据えたうえでの次世代ビジネスにつながるレポートになっている。

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目次

第Ⅰ編　CO2の直接利用・カーボンリサイクル　
　　
第1章　CCUS
　1　CO2排出量
　2　CCUSとは
　3　年間CO2利用量
　　
第2章　炭酸ガス
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO2利用量
　4　開発動向
　　①　エア・ウォーター炭酸
　　②　日本液炭
　　③　宇部興産
　　④　昭和電工ガスプロダクツ
　　⑤　長岡炭酸
　　⑥　三菱重工業
　　⑦　岩谷産業
　　⑧　日本郵船
　　⑨　シャープ
　　
第3章　超臨界CO2
　1　概要
　2　超臨界CO2の適用分野
　3　業界分析
　4　国内の動向（プラント、システム価格）
　5　年間のCO2利用量
　6　開発動向
　　①　アイテック
　　②　日本分光
　　③　神鋼エアーテック
　　④　三菱化工機
　　⑤　リコー
　　⑥　東芝エネルギーシステムズ
　　⑦　加美電子工業
　　⑧　熱技術開発
　　⑨　広島大学
　　
第4章　合成ガス
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間CO2利用量
　4　開発動向
　　①　千代田化工建設
　　②　Linde
　　③　BASF
　　④　Sunfire
　　⑤　古河電気工業
　　⑥　東京工業大学、物質・材料研究機構、高知工科大学、九州大学、静岡大学
　5　CO
　　5.1　概要
　　5.2　業界分析
　　5.3　開発動向
　　　①　東芝
　　　②　3M
　　　③　エア・ウォーター
　　　④　大阪大学
　　　⑤　京都大学
　　　⑥　早稲田大学
　　　⑦　スイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）
　　
第5章　メタノール
　1　概要
　2　業界分析
　　2.1　MTO用途
　　2.2　DME（ジメチルエーテル）
　　2.3　ブレンド・ガソリン
　　2.4　ホルムアルデヒド
　　2.5　MTBE
　　2.6　酢酸
　　2.7　エネルギーキャリア
　3　CO2水素化によるメタノール合成
　4　Cu系触媒
　5　年間のCO2利用量
　6　各種プロジェクト
　　6.1　BSE Engineering
　　6.2　MefCO2プロジェクト
　　6.3　Rotterdamプロジェクト
　　6.4　FReSMeプロジェクト
　　6.5　CirclEnergyプロジェクト
　　6.6　苫小牧市におけるCCS大規模実証試験
　7　開発動向
　　①　Carbon Recycling International（CRI）
　　②　三菱ガス化学
　　③　三菱商事、三菱ガス化学、三菱重工エンジニアリング
　　④　三菱ガス化学、石油資源開発
　　⑤　住友化学
　　⑥　BASF
　　⑦　東洋エンジニアリング
　　⑧　中国科学院
　　⑨　Henan Shuncheng Group
　　⑩　Methanex
　　⑪　Consolidated Energy
　　⑫　SABIC
　　⑬　Yankuang Group
　　⑭　東芝
　　⑮　ETH Zurich、Total
　　⑯　Fairway Methanol
　　⑰　Haldor Topsoe
　　⑱　NextChem
　　⑲　JFEエンジニアリング
　　⑳　HiBD研究所　　
　　㉑　茨城大学、東京大学、山形大学、高輝度光科学研究センター（JASRI）
　　㉒　産業技術総合研究所
　　㉓　富山大学
　　㉔　北海道大学
　　㉕　東京工業大学
　　㉖　大阪大学
　　㉗　南カリフォルニア大学（USC）
　　
第6章　オレフィン
　1　概要
　2　プラスチック原料の現状
　　2.1　石油精製
　　2.2　ナフサ分解
　3　各国の動向
　　3.1　日本
　　3.2　中国
　　3.3　米国
　4　業界分析
　5　開発動向
　　①　BASF
　　②　IHI
　　③　出光興産
　　④　千代田化工建設、古河電気工業、理化学研究所
　　⑤　Total、L’Oréal、LanzaTech
　　⑥　熊谷組
　　⑦　住友化学
　　⑧　中部大学
　　
第7章　BTX
　1　概要
　2　業界分析（パラキシレン）
　3　NEDO
　4　開発動向
　　①　川崎重工業
　　②　富山大学
　　
第8章　尿素
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO2利用量
　4　尿素肥料
　5　尿素SCRシステム
　6　ディーゼルエンジン
　7　NEDO
　8　開発動向
　　①　BASF
　　②　東ソー、産業技術総合研究所
　　③　三井化学
　　④　日産化学
　　⑤　いすゞ自動車
　　⑥　東京工業大学
　　
第9章　ポリカーボネート
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO₂利用量
　4　DRC法DPCプロセス
　5　NEDO
　6　開発動向
　　①　旭化成
　　②　旭美化成
　　③　Lotte Chemical
　　④　Kazanorgsintez
　　⑤　Samsung Cheil Industries
　　⑥　Saudi Kayan Petrochemical
　　⑦　Econic Technologies
　　⑧　Covestro
　　⑨　Empower Materials
　　⑩　出光興産
　　⑪　産業技術総合研究所、東ソー
　　⑫　東北大学
　　⑬　大阪市立大学、東北大学、日本製鉄
　　
第10章　ギ酸
　1　概要
　2　業界分析
　3　エネルギーキャリア
　4　年間CO2利用量
　5　開発動向
　　①　金沢大学、筑波大学、大阪大学
　　②　大阪市立大学
　　③　大阪市立大、飯田グループ
　　④　NEDO、産業技術総合研究所、先端素材高速開発技術研究組合、日本触媒
　　⑤　大阪大学
　　⑥　東京工業大学、大阪市立大学、名古屋大学
　　⑦　豊田中央研究所
　　
第11章　ポリウレタン
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO2利用量
　4　ポリウレタン原料
　　4.1　概要
　　4.2　ポリウレタン原料の世界市場
　　4.3　イソシアネート
　　　4.3.1　概要
　　　4.3.2　業界分析
　　　4.3.3　年間のCO2利用量
　　4.4　ポリオール
　　　4.4.1　概要
　　　4.4.2　業界分析
　　　4.4.3　年間のCO2利用量
　5　開発動向
　　①　産業技術総合研究所
　　②　東ソー、産業技術総合研究所
　　③　Covestro
　　④　Saudi Arabian Oil Company.　
　　⑤　Novomer
　　⑥　大阪市立大学、東北大学、日本製鉄
　　
第12章　エタノール
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO2利用量
　4　バイオエタノールの燃料利用
　　4.1　概要
　　4.2　米国
　　4.3　EU
　　4.4　中国
　　4.5　ブラジル
　　4.6　日本
　5　開発動向　
　　①　LanzaTech
　　②　Enerkem
　　③　Celanese
　　④　ReactWell
　　⑤　積水化学工業
　　⑥　名古屋工業大学、デンソー
　　⑦　凸版印刷、ENEOS
　　⑧　CO2資源化研究所
　　⑨　Stanford University
　　
第13章　アクリル酸
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO2利用量
　4　開発動向
　　①　BASF
　　②　日本触媒
　　③　住友化学
　　④　三菱ケミカル
　　⑤　東京工業大学
　　⑥　北海道大学
　　⑦　京都大学アイセムス
　　
第14章　人工光合成
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO2利用量
　4　NEDO
　5　開発動向
　　①　豊田中央研究所
　　②　東芝
　　③　三菱ケミカル、TOTO
　　④　昭和シェル石油
　　⑤　パナソニック
　　⑥　Evonik Industries、Siemens Energy
　　⑦　日本ペイント
　　⑧　富山大学、東洋エンジニアリング
　　⑨　飯田グループホールディングス
　　⑩　大阪市立大学
　　⑪　京都大学、信州大学
　　
第15章　メタネーション
　1　概要
　2　業界分析（メタネーション）
　3　業界分析（Power to Gas）
　4　年間のCO2利用量
　5　HELMETHプロジェクト
　6　jupiter1000プロジェクト
　7　開発動向（メタネーション）
　　①　大阪ガス
　　②　INPEX（旧;国際石油開発帝石）
　　③　IHI
　　④　日立造船
　　⑤　東京ガス
　　⑥　産業技術総合研究所
　　⑦　Audi
　　⑧　MAN Energy Solutions
　　⑨　MicrobEnergy
　　⑩　岩谷産業
　　⑪　JFEエンジニアリング
　　⑫　早稲田大学
　8　開発動向（Power to Gas）
　　①　東芝エネルギーシステムズ
　　②　商船三井テクノトレード、大陽日酸、神鋼環境ソリューション、日本シップヤード
　　③　関西電力
　　④　三菱重工業
　　⑤　ENEOS
　　⑥　Air Liquide
　　⑦　住友商事
　　⑧　千代田化工建設
　　⑨　BP
　　
第16章　鉱物
　1　概要
　2　業界分析
　3　年間のCO2利用量
　4　CCSU研究会
　5　T-e Concrete
　6　CO2-SUICOM
　7　PAdeCS研究会
　8　CELBIC研究会
　9　NEDO
　10　開発動向
　　①　CarbonCure Technologies
　　②　Blue Planet Systems
　　③　千代田化工建設
　　④　O.C.O.Technology
　　⑤　Aker Solutions
　　⑥　Calera Corporation
　　⑦　Solidia Technologies
　　⑧　Carbon Capture Machine
　　⑨　Carbon Upcycling UCLA
　　⑩　Mineral Carbonation
　　⑪　Carbonfree Chemicals
　　⑫　Carbon Upcycling Technologies
　　⑬　Oxara
　　⑭　大成建設
　　⑮　JFEスチール、太平洋セメント、RITE
　　⑯　太平洋セメント
　　⑰　三菱商事
　　⑱　東京大学、北海道大学、東京理科大学、工学院大学、宇都宮大学、清水建設、太平洋セメント、増尾リサイクル
　　⑲　竹中工務店
　　⑳　鹿島建設
　　㉑　大林組
　　㉒　安藤ハザマ
　　㉓　住友大阪セメント
　　㉔　會澤高圧コンクリート
　　㉕　ナノミストテクノロジーズ
　　㉖　連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）建材研究所
　　
第17章　世界のCCU産業
　1　概要
　2　欧州
　3　ドイツ
　4　米国
　5　中国
　　
第Ⅱ編　バイオプラスチック　
　　
第1章　バイオプラスチックの分類
　1　概要
　2　世界のバイオプラスチック生産能力
　3　生分解性プラスチックの生産能力
　4　バイオベース/非生分解性プラスチックの生産能力 第2章　生分解性プラスチック
　1　PLA
　　1.1　概要
　　1.2　価格
　　1.3　製造法
　　1.4　PLAを改質するための添加剤
　　1.5　一般的な用途
　　1.6　3Dプリンター向け樹脂用
　　1.7　業界動向
　　1.8　企業動向
　　　①　Nature Works
　　　②　Total Corbion PLA
　　　③　Eco-Products
　　　④　BASF
　　　⑤　海正生物材料
　　　⑥　豊原生物材料
　　　⑦　光華偉業
　　　⑧　科院生物
　　　⑨　中糧生物科技
　　　⑩　weforyou
　　　⑪　Feterro
　　　⑫　Synbra Technology bv
　　　⑬　Henan Jindan Lactic Acid Technology
　　　⑭　BYK
　　　⑮　帝人
　　　⑯　ハイケム
　　　⑰　積水化成品工業
　　　⑱　第一工業製薬
　　　⑲　日精樹脂工業
　　　⑳　バイオワークス
　2　PHA
　　2.1　概要
　　2.2　PHA
　　2.3　P(3HB)
　　2.4　業界動向
　　2.5　用途
　　2.6　生産コストと生産状況
　　2.7　企業動向
　　　①　カネカ
　　　②　Danimer Scientific
　　　③　天津国韻生物材料
　　　④　宁波天安生物材料
　　　⑤　Genecis
　　　⑥　Newlight technologies
　　　⑦　Nafigate
　　　⑧　RWDC
　3　PBAT
　　3.1　概要
　　3.2　製造法
　　3.3　用途
　　3.4　業界動向
　　3.5　企業動向
　　　①　BASF
　4　PBS
　　4.1　概要
　　4.2　製造法
　　4.3　用途
　　4.4　業界動向
　　4.5　企業動向
　　　①　三菱ケミカル
　　　②　東レ
　　　③　日精エー・エス・ビー機械
　5　でんぷん系
　　5.1　概要
　　5.2　製造法
　　5.3　業界動向
　　5.4　用途
　　5.5　企業動向
　　　①　Novamont
　　　②　BIOTEC
　　　③　National Starch
　　　④　クラレ
　　　⑤　GSIクレオス
　　　⑥　日世
　　　⑦　日本コーンスターチ
　　　⑧　稲畑産業
　6　PGA
　　6.1　概要
　　6.2　製造法
　　6.3　縫合糸用途
　　6.4　再生医療用足場材料
　　6.5　業界動向
　　6.6　企業動向
　　　①　クレハ
　　　②　東レ
　6.7　生分解性プラスチックの用途
　　
第3章　バイオベース/非生分解性プラスチック
　1　バイオPET
　　1.1　概要
　　1.2　製造法
　　1.3　バイオPETの種類
　　1.4　用途
　　1.5　業界動向
　　1.6　企業動向
　　　①　豊田通商
　　　②　岩谷産業
　　　③　Seufert
　　　④　遠東新世紀
　　　⑤　Virent
　　　⑥　東レ
　　　⑦　帝人フロンティア
　2　バイオPE
　　2.1　概要
　　2.2　製造法
　　2.3　用途
　　2.4　業界動向
　　2.5　企業動向
　　　①　BRASKEM
　　　②　LyondellBasell
　　　③　DSM
　　　④　UPM Biofuels、Dow
　　　⑤　Dow
　　　⑥　SABIC
　3　バイオPA
　　3.1　概要
　　3.2　製造法
　　3.3　業界動向
　　3.4　PA11（ポリアミド11）とPA12（ポリアミド12）との比較
　　3.5　企業動向
　　　①　Arkema
　　　②　Evonik Industries
　　　③　ダイセル・エボニック
　　　④　DuPont
　　　⑤　DSM
　　　⑥　東洋紡
　4　バイオPTT
　　4.1　概要
　　4.2　製造法
　　4.3　用途
　　4.4　業界動向
　　4.5　企業動向
　　　①　DuPont
　　　②　東レ
　　　③　帝人フロンティア
　5　PEF
　　5.1　概要
　　5.2　製造法
　　5.3　業界動向
　　5.4　企業動向
　　　①　東洋紡
　　　②　北海道大学
　6　バイオPP
　　6.1　概要
　　6.2　製造法
　　6.3　業界動向
　　6.4　企業動向
　　　①　三井化学
　　　②　トヨタ紡織、豊田中央研究所
　　　③　LyondellBasell、Neste
　7　バイオPU
　　7.1　概要
　　7.2　製造法
　　7.3　業界動向
　　7.4　企業動向
　　　①　三井化学、三井化学SKCポリウレタン
　　　②　トーヨーソフランテック
　　　③　大日精化工業
　　　④　Cargill
　　　⑤　Covestro
　8　バイオPBT
　　8.1　概要
　　8.2　製造法
　　8.3　用途
　　8.4　企業動向
　　　①　東レ
　　　②　三菱エンジニアリングプラスチックス
　9　バイオPMMA
　　9.1　概要
　　9.2　製造
　　9.3　用途
　　9.4　業界動向
　　9.5　企業動向
　　　①　三菱ケミカル
　10　酢酸セルロース
　　10.1　概要
　　10.2　製造法
　　10.3　用途
　　10.4　企業動向
　　　①　ダイセルポリマー
　　　②　Solvay
　　　③　BAT British American Tobacco
　11　木粉などバイオマスと石油由来プラスチックとの複合系
　　11.1　概要
　　11.2　Wood Plastic Composite
　　11.3　竹繊維複合系
　　11.4　米複合系
　　11.5　セルロース複合樹脂
　　11.6　企業動向
　　　①　バイオマスレジン南魚沼
　　　②　ソラボ
　　　③　GSアライアンス
　　　④　ファイン
　　　⑤　バイオポリ上越
　　
第4章　バイオプラスチックの原料
　1　1,4-BDO
　　1.1　概要
　　1.2　製造法
　　1.3　利用
　　1.4　企業動向
　　　①　三菱ケミカル
　　　②　BASF
　　　③　Genomatica
　　　④　Gevo
　2　バイオコハク酸
　　2.1　概要
　　2.2　用途
　　2.3　業界動向
　　2.4　企業動向
　　　①　BioAmber
　　　②　Myriant
　　　③　Reverdia
　　　④　神戸大学
　3　ヒマシ油
　　3.1　概要
　　3.2　製造法
　　3.3　用途
　　3.4　企業動向
　　　①　東レ
　　　②　デンソー
　　　③　三井化学、三井化学SKCポリウレタン
　4　ウルシオール
　　4.1　概要
　　4.2　構造
　　4.3　企業動向
　　　①　NEC
　5　その他木質系材料
　　5.1　概要
　　5.2　セルロース
　　　5.2.1　セルロースナノファイバーの製造コスト
　　　5.2.2　セルロースナノファイバーの販売価格
　　　5.2.3　企業動向
　　　　①　日本製紙
　　　　②　大王製紙
　　　　③　星光PMC
　　　　④　レンゴー
　　　　⑤　王子ホールディングス
　　　　⑥　ダイセル、三和商会
　　　　⑦　巴川製紙所
　　　　⑧　マクセル
　　　　⑨　CelluForce
　　　　⑩　Blue Goose Biorefineries
　　　　⑪　Anomera
　　　　⑫　Stora Enso
　　　　⑬　UPM-Kymmene Oyj（UPM）
　　　　⑭　Oy Keskuslaboratorio-Centrallaboratorium Ab(KCL)
　　　　⑮　Valmet
　　5.3　ヘミセルロース
　　5.4　リグニン
　　5.5　企業動向
　　　①　清水建設
　　
第5章　ゴム
　1　概要
　2　天然ゴム
　3　天然ゴムと合成ゴムの違い
　4　天然ゴム
　5　天然ゴムの種類
　6　合成ゴム
　7　合成ゴムの種類
　8　イソプレンゴム
　　8.1　概要
　　8.2　製造法
　　8.3　用途
　　8.4　企業動向
　　　①　ブリヂストン
　　　②　横浜ゴム
　　　③　住友ゴム工業
　　　④　Michelin、Amyris、Braskem
　　　⑤　Michelin
　　　⑥　Goodyear、DuPont Industrial Biosciences
　9　EPDM
　　9.1　概要
　　9.2　製造法
　　9.3　用途
　　9.4　業界動向
　　9.5　企業動向
　　　①　LANXESS
　　　②　住友化学
　10　ブタジエンゴム
　　10.1　概要
　　10.2　製造法
　　10.3　用途
　　10.4　企業動向
　　　①　ブリヂストン
　　　②　横浜ゴム
　　　③　Michelin
　　　④　NEDO
　11　ゴムの種類と特徴