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ペルフルオロアルキル物質（PFAS）と代替物質の世界市場 2024年


Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) and Alternatives Global Market 2024

「永遠の化学物質」として知られるPFASは、さまざまな日用品に含まれている。 PFASは、その環境残留性と潜在的な健康リスクのために懸念が高まっている。これらの製造化学物質は広く普及しており、こびり... もっと見る

　

　

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Future Markets, inc.
フューチャーマーケッツインク 		2024年7月10日 GBP1,000
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サマリー

「永遠の化学物質」として知られるPFASは、さまざまな日用品に含まれている。 PFASは、その環境残留性と潜在的な健康リスクのために懸念が高まっている。これらの製造化学物質は広く普及しており、こびりつかない調理器具、撥水剤、防汚加工された布地、消火用発泡体、食品包装など、日常的に使用される数多くの製品に含まれている。現在、世界で市販されているPFASは3000種類以上ある。しかし、PFASに対する規制は勢いを増している。特に、カリフォルニア州（2025年まで）とニューヨーク州（2024年まで）は率先して禁止を実施しており、欧州連合（EU）も同様の規制を積極的に推進している。その結果、PFASの使用をめぐる環境問題への懸念と規制圧力の高まりを受けて、さまざまな産業や用途でPFASの代替品が開発されている。

この調査レポートは、世界のペルフルオロアルキル物質（PFAS）市場と新興の代替品分野を詳細に分析した広範な市場調査報告書です。環境問題への懸念と規制圧力が高まる中、本レポートはPFASの使用状況、代替物質の開発、様々な産業における市場ダイナミクスの変化に関する重要な洞察を提供します。

レポート内容：

  • PFASの種類、化学構造、特性、歴史的発展、種類。
  • PFASの難分解性、生物蓄積性、毒性、広範な環境汚染など、PFASに関連する環境および健康への懸念。
  • 国際協定、欧州連合の規制、米国の政策、アジアの規制の枠組みなど、世界の規制情勢を包括的に概観。
  • 半導体、繊維・衣料、食品包装、塗料・コーティング、イオン交換膜、エネルギー、5G用低損失材料、化粧品、消火用泡、自動車、電子機器、医療機器などの主要分野におけるPFASの使用。各業界のセクションでは、PFASの用途、規制への影響、新たな代替品について概説しています。
  • PFASを含まない離型剤、非フッ素系界面活性剤および分散剤、PFASを含まない撥水撥油材料、フッ素を含まない撥液表面、PFASを含まない無色透明ポリイミドを含むPFAS代替品。
  • ファイトレメディエーション、微生物分解、酵素分解、その他のグリーン技術など、生物に優しいアプローチに焦点を当てたPFAS分解・除去の方法。
  • 世界のPFAS市場概要、地域別市場分析、産業別市場区分など、市場分析と将来展望。
  • 技術的性能のギャップ、コストの考慮、規制の不確実性を含む、PFAS代替の課題と障壁の評価。将来の市場予測を提供し、PFASと代替品のバリューチェーン全体の利害関係者に貴重な洞察を提供します。
  • PFAS代替品とPFAS分解化学物質を開発している500社以上の企業のプロフィール。

 

本レポートは、このような人々にとって不可欠な情報源です：

  • 化学メーカーおよびサプライヤー
  • 環境コンサルタントおよび修復の専門家
  • 規制機関および政策立案者
  • PFASを使用する部門の業界幹部
  • 化学・環境市場を専門とする投資家および金融アナリスト
  • PFASおよび代替物質を研究している研究機関および学者
  • 持続可能性の専門家と環境NGO

 

 



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目次

1  要旨

  • 1.1 PFAS入門 13
  • 1.2 PFASの定義と概要  14
    • 1.2.1 化学構造と特性 15
    • 1.2.2 歴史的発展と利用 16
  • 1.3 PFASの種類 17
    • 1.3.1 非ポリマーPFAS 18
      • 1.3.1.1長鎖型PFAS 19
      • 1.3.1.2短鎖型PFAS  19
    • 1.3.2 高分子PFAS 20
      • 1.3.2.1フッ素樹脂（FP）  20
      • 1.3.2.2側鎖フッ素化ポリマー：  21
      • 1.3.2.3 パーフルオロポリエーテル  21
  • 1.4 PFASの特性と用途 22
    • 1.4.1 撥水・撥油性  22
    • 1.4.2 熱および化学的安定性 23
    • 1.4.3 界面活性剤の特性  24
  • 1.5 環境と健康への懸念  25
    • 1.5.1 環境への残留性  26
    • 1.5.2 生物蓄積 26
    • 1.5.3 毒性と健康への影響 27
    • 1.5.4 環境汚染  29
  • 1.6 PFAS代替品 30

 

2  世界的な規制の状況

  • 2.1 拡大するPFAS規制の影響 32
  • 2.2 国際協定 32
  • 2.3 欧州連合規則  35
  • 2.4 米国規則  39
  • 2.5 アジア規定  40
  • 2.6 世界の規制動向と展望  42

 

3  業界特有のPFASの使用

  • 3.1 半導体 44
    • 3.1.1 概要  44
    • 3.1.2 PFASの重要性  44
    • 3.1.3 フォトリソグラフィー 45
    • 3.1.4 エッチング  47
    • 3.1.5 クリーニング  47
    • 3.1.6 相互接続および包装材料  47
    • 3.1.7 熱伝達流体 47
    • 3.1.8 データセンターの熱管理  47
    • 3.1.9 環境影響とライフサイクル分析  48
    • 3.1.10規制への影響半導体  49
    • 3.1.11 PFASの代替品 50
      • 3.1.11.1 アルキルポリグルコシドとポリオキシエチレン界面活性剤 50
      • 3.1.11.2  Non-PFASエッチングソリューション  51
      • 3.1.11.3 PTFEフリー摺動材料 52
      • 3.1.11.4 金属酸化物系材料  52
      • 3.1.11.5 フッ素樹脂の代替品  53
  • 3.2 繊維・衣料 54
    • 3.2.1 概要  54
    • 3.2.2 撥水性素材に含まれるPFAS 55
    • 3.2.3 防汚加工 56
    • 3.2.4 撥水加工衣料に対する規制の影響 57
    • 3.2.5 業界のイニシアティブとコミットメント  57
    • 3.2.6 PFASの代替品 59
      • 3.2.6.1表面処理の強化 59
      • 3.2.6.2非フッ素系治療 60
      • 3.2.6.3バイオミメティック・アプローチ  60
      • 3.2.6.4ナノ構造表面 61
      • 3.2.6.5ワックス系添加剤 62
      • 3.2.6.6プラズマ治療  63
      • 3.2.6.7ゾル・ゲルコーティング 64
      • 3.2.6.8超撥水コーティング 65
      • 3.2.6.9企業  67
  • 3.3 食品包装  69
    • 3.3.1 持続可能なパッケージング 69
      • 3.3.1.1耐グリース包装におけるPFAS  69
      • 3.3.1.2食品接触材料の規制動向  71
    • 3.3.2 PFASの代替品 72
      • 3.3.2.1バイオベース材料 72
      • 3.3.2.2食品包装用PFASフリー・コーティング  87
      • 3.3.2.3企業  87
  • 3.4 塗料とコーティング 91
    • 3.4.1 概要  91
    • 3.4.2 アプリケーション  92
    • 3.4.3 PFASの代替品 96
      • 3.4.3.1シリコンベース96
      • 3.4.3.2炭化水素ベース 96
      • 3.4.3.3ナノ材料 97
      • 3.4.3.4プラズマ・ベースの表面処理 98
      • 3.4.3.5無機代替品  99
      • 3.4.3.6企業  99
  • 3.5 イオン交換膜  101
    • 3.5.1 概要  101
    • 3.5.2 プロトン交換膜  101
    • 3.5.3 触媒コーティング膜 103
    • 3.5.4 レドックスフロー電池の膜  103
    • 3.5.5 PFASの代替品 104
      • 3.5.5.1炭化水素材料 105
      • 3.5.5.2ナノセルロース  106
      • 3.5.5.3AEM燃料電池 107
      • 3.5.5.4有機金属フレームワーク 109
      • 3.5.5.5企業  111
  • 3.6 エネルギー（燃料電池を除く） 112
    • 3.6.1 概要  112
    • 3.6.2 ソーラーパネル  113
    • 3.6.3 風力タービン 114
    • 3.6.4 リチウムイオン電池： 115
    • 3.6.5 PFASの代替品 115
      • 3.6.5.1ソーラー 115
      • 3.6.5.2風力タービン  117
      • 3.6.5.3リチウムイオン電池 121
  • 3.7 5G用低損失材料 126
    • 3.7.1 概要  126
    • 3.7.2 PTFEと5G 127
    • 3.7.3 PFASの代替品 129
  • 3.8 化粧品  131
    • 3.8.1 概要  131
    • 3.8.2 化粧品への使用  132
    • 3.8.3 PFASの代替品 133
      • 3.8.3.1短鎖型PFAS 133
      • 3.8.3.2非フッ素系化学物質の代替品  134
  • 3.9 消火用泡 135
    • 3.9.1 概要  135
    • 3.9.2 水性フィルム形成フォーム(AFFF) 135
    • 3.9.3 環境汚染AFFFの使用から 136
    • 3.9.4 規制の圧力と段階的廃止への取り組み  136
    • 3.9.5 PFASの代替品 137
  • 3.10  自動車 138
    • 3.10.1概要  138
    • 3.10.2潤滑油と作動油中のPFAS  138
    • 3.10.3燃料システムおよびエンジン部品への使用 139
    • 3.10.4電気自動車  140
      • 3.10.4.1  PFAS in電気自動車s 140
      • 3.10.4.2 高圧ケーブル140
      • 3.10.4.3 冷媒 142
      • 3.10.4.4 リチウムイオン電池の液浸冷却 143
    • 3.10.5PFASの代替品 144
  • 3.11  エレクトロニクス 146
    • 3.11.1概要  146
    • 3.11.2 PFAS in Printed Circuit Boards  147
    • 3.11.3 Cable and Wire Insulation  148
    • 3.11.4 Regulatory Challenges forエレクトロニクス Manufacturers  149
    • 3.11.5PFASの代替品 149
      • 3.11.5.1 ワイヤーとケーブル  149
      • 3.11.5.2 コーティング 150
      • 3.11.5.3 電子部品 151
      • 3.11.5.4 シーリングと潤滑剤  152
      • 3.11.5.5 クリーニング  153
  • 3.12  医療機器  154
    • 3.12.1概要  155
    • 3.12.2インプラント機器に含まれるPFAS  155
    • 3.12.3診断機器アプリケーション  156
    • 3.12.4規制における安全性とパフォーマンスのバランス  157
    • 3.12.5PFASの代替品 158
  • 3.13  グリーン水素 159
    • 3.13.1 Electrolyzers  160

 

4  PFASの代替品

  • 4.1 市場ドライバー 160
  • 4.2 PFASフリー放出剤 162
    • 4.2.1 シリコンベースの代替品 162
    • 4.2.2 炭化水素ベースソリューション  163
    • 4.2.3 パフォーマンス比較 164
  • 4.3 非フッ素系界面活性剤および分散剤  166
    • 4.3.1 バイオベース界面活性剤 166
    • 4.3.2 シリコン系界面活性剤 168
    • 4.3.3 炭化水素ベース界面活性剤 168
  • 4.4 PFASフリーの撥水・撥油素材 169
    • 4.4.1 デンドリマーと高分岐ポリマー 169
    • 4.4.2  PFA-Free Durable Water Repellent (DWR)コーティングs  170
    • 4.4.3 シリコン系忌避剤 171
    • 4.4.4 ナノ構造表面 172
  • 4.5 フッ素フリー撥液表面  174
    • 4.5.1  Superhydrophobicコーティングs174
    • 4.5.2 全疎水性表面 175
    • 4.5.3 滑りやすい液体入り多孔質表面（SLIPS）  177
  • 4.6 PFASフリー無色透明ポリイミド  179
    • 4.6.1 新規ポリマー構造 179
    • 4.6.2 アプリケーション in Flexibleエレクトロニクス 180

 

5  PFASの劣化と除去

  • 5.1 PFASの分解と除去のための現在の方法  184
  • 5.2 生物に優しい方法 185
    • 5.2.1 ファイトレメディエーション  185
    • 5.2.2 微生物による分解  187
    • 5.2.3 酵素による分解 188
    • 5.2.4 マイコア・メディエーション 189
    • 5.2.5 バイオ炭吸着 190
    • 5.2.6 グリーン・オキシデーション法  191
    • 5.2.7 バイオベース吸着剤  192
    • 5.2.8 藻類ベースのシステム 194
  • 5.3 企業  196

 

6  市場分析と将来展望             

  • 6.1 現在の市場規模とセグメント 198
    • 6.1.1 世界のPFAS市場概要 199
    • 6.1.2 地域市場分析 199
    • 6.1.3 産業別市場区分 200
  • 6.2 規制が市場ダイナミクスに与える影響  201
    • 6.2.1 ロングチェーンから短鎖型PFAS 201
    • 6.2.2 PFASフリー代替品市場の成長 202
    • 6.2.3 規制の違いによる地域市場のシフト  203
  • 6.3 新たなトレンドと機会  204
    • 6.3.1 グリーンケミストリー・イノベーション  204
    • 6.3.2 サーキュラー・エコノミーのアプローチ 205
    • 6.3.3 PFAS管理のためのデジタル技術 206
  • 6.4 PFAS代替の課題と障壁  207
    • 6.4.1 技術的なパフォーマンス・ギャップ 207
    • 6.4.2  Cost Considerations208
    • 6.4.3 規制の不確実性 209
  • 6.5 今後の市場予測  210

 

7  研究方法論 213

 

8   REFERENCES214

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図表リスト

テーブル一覧

  • 表1.PFASの確立された用途13
  • 表2.非ポリマーPFAS。  14
  • 表3.各種パーフルオロ界面活性剤の化学構造と物理化学的性質。 15
  • 表4.PFAの用途  22
  • 表5.PFAS界面活性剤の特性。  24
  • 表6.PFAS代替物質のリスト。 30
  • 表7.国際的なPFAS規制   32
  • 表8.一般的なPFASとその規制 34
  • 表9.欧州連合の規制   35
  • 表10.米国の規制   39
  • 表11.アジア太平洋諸国におけるPFAS規制。   40
  • 表12.半導体におけるPFASの特定用途。 44
  • 表13.PFCsの段階的使用廃止に向けたアウトドアウェア企業の取り組み。   58
  • Table14. Companies developing PFAS alternatives for textiles. 67
  • Table15. Companies developing PFAS alternatives for food packaging.  88
  • 表16.塗料とコーティングにおけるPFASの用途と目的。 92
  • 表17.塗料・コーティング用のPFAS代替品を開発している企業。  100
  • 表18.燃料電池用のPFA代替品を開発している企業。111
  • 表19. 6.エネルギー部門におけるPFASの特定用途。  112
  • 表20.5Gの低損失アプリケーションにおけるPFASの代替品  129
  • Table 21. Application of PFAS in electric vehicles.140
  • Table22. Alternatives to PFAS in the automotive sector.  144
  • 表23.エレクトロニクス部門でのPFASの使用。 146
  • Table24. Alternatives to PFAS in medical devices.  159
  • 表25.PFAS代替品の準備レベル。   160
  • 表26.PFAS除去のための現在の方法 .184
  • 表27.PFA分解プロセスを開発中の企業。   196

 

図表一覧

  • 図1.PFASの種類。   18
  • 図2.PFAS系ポリマー仕上げ剤の構造。   19
  • 図3.撥水・撥油テキスタイル・コーティング。22
  • 図4.主なPFAS暴露経路。 25
  • 図5.ペルフルオロ化合物（PFC）の主な発生源と、これらの化合物がヒトに暴露されるまでの一般的な経路。   28
  • 図6.フォトリソグラフィーにおけるフォトレジスト塗布工程。   46
  • 図7.超撥水コーティング。   65
  • 図8.耐油性と耐水性が求められる食品包装の一般的な例  70
  • 図9.化粧品に含まれるPFASの主な機能。   132
  • 図10.滑りやすい液体入り多孔質表面（SLIPS）。   177

 

　

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Summary

PFAS, otherwise known as ‘forever chemicals,’ are widespread in an array of everyday products.  PFAS are a growing concern due to their environmental persistence and potential health risks. These manufactured chemicals are widespread and found in numerous everyday products like non-stick cookware, water repellents, stain-resistant fabrics, firefighting foams, and food packaging, where they are valued due to their high performance. There are more than 3000 types of PFAS commercially available on the world market today. However, regulatory restrictions on PFAS are gaining momentum. Notably, California (by 2025) and New York (by 2024) have taken the lead by implementing bans, and the European Union is actively pushing for a similar restriction. As a result, various alternatives to PFAS across different industries and applications are being developed in response to growing environmental concerns and regulatory pressures surrounding PFAS use.

This extensive market research report provides a thorough analysis of the global Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) market and the emerging alternatives sector. As environmental concerns and regulatory pressures mount, this report offers crucial insights into the shifting landscape of PFAS usage, alternatives development, and market dynamics across various industries. Report contents include:

  • Types of PFAS, chemical structure, properties, historical development, and types.
  • Environmental and health concerns associated with PFAS, including their persistence, bioaccumulation, toxicity, and widespread environmental contamination.
  • Comprehensive overview of the global regulatory landscape including international agreements, European Union regulations, United States policies, and Asian regulatory frameworks.
  • PFAS usage in key sectors such as semiconductors, textiles and clothing, food packaging, paints and coatings, ion exchange membranes, energy, low-loss materials for 5G, cosmetics, firefighting foam, automotive, electronics, and medical devices. Each industry section provides an overview of PFAS applications, regulatory implications, and emerging alternatives.
  • PFAS alternatives including PFAS-free release agents, non-fluorinated surfactants and dispersants, PFAS-free water and oil-repellent materials, fluorine-free liquid-repellent surfaces, and PFAS-free colorless transparent polyimide.
  • Methods for PFAS degradation and elimination, with a focus on bio-friendly approaches such as phytoremediation, microbial degradation, enzyme-based degradation, and other green technologies.
  • Market analysis and future outlook including a global PFAS market overview, regional market analysis, and market segmentation by industry.
  • Assessment of challenges and barriers to PFAS substitution, including technical performance gaps, cost considerations, and regulatory uncertainty. It offers future market projections, providing valuable insights for stakeholders across the PFAS and alternatives value chain.
  • Profiles of over 500 companies developing PFAS alternatives and PFAS degradation chemicals.

 

This report is an essential resource for:

  • Chemical manufacturers and suppliers
  • Environmental consultants and remediation specialists
  • Regulatory bodies and policymakers
  • Industry executives in sectors utilizing PFAS
  • Investors and financial analysts focusing on chemical and environmental markets
  • Research institutions and academics studying PFAS and alternatives
  • Sustainability professionals and environmental NGOs

 

 



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Table of Contents

1   EXECUTIVE SUMMARY

  • 1.1  Introduction to PFAS 13
  • 1.2  Definition and Overview of PFAS   14
    • 1.2.1  Chemical Structure and Properties 15
    • 1.2.2  Historical Development and Use  16
  • 1.3  Types of PFAS 17
    • 1.3.1  Non-polymeric PFAS 18
      • 1.3.1.1 Long-Chain PFAS  19
      • 1.3.1.2 Short-Chain PFAS   19
    • 1.3.2  Polymeric PFAS  20
      • 1.3.2.1 Fluoropolymers (FPs)   20
      • 1.3.2.2 Side-chain fluorinated polymers:   21
      • 1.3.2.3 Perfluoropolyethers   21
  • 1.4  Properties and Applications of PFAS  22
    • 1.4.1  Water and Oil Repellency   22
    • 1.4.2  Thermal and Chemical Stability  23
    • 1.4.3  Surfactant Properties   24
  • 1.5  Environmental and Health Concerns   25
    • 1.5.1  Persistence in the Environment   26
    • 1.5.2  Bioaccumulation  26
    • 1.5.3  Toxicity and Health Effects  27
    • 1.5.4  Environmental Contamination   29
  • 1.6  PFAS Alternatives  30

 

2   GLOBAL REGULATORY LANDSCAPE

  • 2.1  Impact of growing PFAS regulation  32
  • 2.2  International Agreements  32
  • 2.3  European Union Regulations   35
  • 2.4  United States Regulations   39
  • 2.5  Asian Regulations   40
  • 2.6  Global Regulatory Trends and Outlook   42

 

3   INDUSTRY-SPECIFIC PFAS USAGE

  • 3.1  Semiconductors  44
    • 3.1.1  Overview   44
    • 3.1.2  Importance of PFAS   44
    • 3.1.3  Photolithography  45
    • 3.1.4  Etching   47
    • 3.1.5  Cleaning   47
    • 3.1.6  Interconnects and Packaging Materials   47
    • 3.1.7  Heat Transfer Fluids  47
    • 3.1.8  Thermal management for data centers   47
    • 3.1.9  Environmental Impact and Life Cycle Analysis   48
    • 3.1.10 Regulatory Implications for Semiconductors   49
    • 3.1.11 Alternatives to PFAS  50
      • 3.1.11.1  Alkyl Polyglucoside and Polyoxyethylene Surfactants  50
      • 3.1.11.2  Non-PFAS Etching Solutions   51
      • 3.1.11.3  PTFE-Free Sliding Materials  52
      • 3.1.11.4  Metal oxide-based materials   52
      • 3.1.11.5  Fluoropolymer Alternatives   53
  • 3.2  Textiles and Clothing 54
    • 3.2.1  Overview   54
    • 3.2.2  PFAS in Water-Repellent Materials  55
    • 3.2.3  Stain-Resistant Treatments  56
    • 3.2.4  Regulatory Impact on Water-Repellent Clothing  57
    • 3.2.5  Industry Initiatives and Commitments   57
    • 3.2.6  Alternatives to PFAS  59
      • 3.2.6.1 Enhanced surface treatments  59
      • 3.2.6.2 Non-fluorinated treatments 60
      • 3.2.6.3 Biomimetic approaches   60
      • 3.2.6.4 Nano-structured surfaces  61
      • 3.2.6.5 Wax-based additives 62
      • 3.2.6.6 Plasma treatments   63
      • 3.2.6.7 Sol-gel coatings  64
      • 3.2.6.8 Superhydrophobic coatings 65
      • 3.2.6.9 Companies   67
  • 3.3  Food Packaging   69
    • 3.3.1  Sustainable packaging  69
      • 3.3.1.1 PFAS in Grease-Resistant Packaging   69
      • 3.3.1.2 Regulatory Trends in Food Contact Materials   71
    • 3.3.2  Alternatives to PFAS  72
      • 3.3.2.1 Biobased materials  72
      • 3.3.2.2 PFAS-free coatings for food packaging   87
      • 3.3.2.3 Companies   87
  • 3.4  Paints and Coatings  91
    • 3.4.1  Overview   91
    • 3.4.2  Applications   92
    • 3.4.3  Alternatives to PFAS  96
      • 3.4.3.1 Silicon-Based 96
      • 3.4.3.2 Hydrocarbon-Based  96
      • 3.4.3.3 Nanomaterials  97
      • 3.4.3.4 Plasma-Based Surface Treatments 98
      • 3.4.3.5 Inorganic Alternatives   99
      • 3.4.3.6 Companies   99
  • 3.5  Ion Exchange membranes   101
    • 3.5.1  Overview   101
    • 3.5.2  Proton Exchange Membranes   101
    • 3.5.3  Catalyst Coated Membranes  103
    • 3.5.4  Membranes in Redox Flow Batteries   103
    • 3.5.5  Alternatives to PFAS  104
      • 3.5.5.1 Hydrocarbon material  105
      • 3.5.5.2 Nanocellulose   106
      • 3.5.5.3 AEM fuel cells  107
      • 3.5.5.4 Metal-organic frameworks  109
      • 3.5.5.5 Companies   111
  • 3.6  Energy (excluding fuel cells) 112
    • 3.6.1  Overview   112
    • 3.6.2  Solar Panels   113
    • 3.6.3  Wind Turbines:  114
    • 3.6.4  Lithium-Ion Batteries:  115
    • 3.6.5  Alternatives to PFAS  115
      • 3.6.5.1 Solar  115
      • 3.6.5.2 Wind Turbines   117
      • 3.6.5.3 Lithium-Ion Batteries  121
  • 3.7  Low-loss materials for 5G  126
    • 3.7.1  Overview   126
    • 3.7.2  PTFE in 5G  127
    • 3.7.3  Alternatives to PFAS  129
  • 3.8  Cosmetics   131
    • 3.8.1  Overview   131
    • 3.8.2  Use in cosmetics   132
    • 3.8.3  Alternatives to PFAS  133
      • 3.8.3.1 Short chain PFASs  133
      • 3.8.3.2 Non-fluorinated chemical alternatives   134
  • 3.9  Firefighting Foam  135
    • 3.9.1  Overview   135
    • 3.9.2  Aqueous Film-Forming Foam (AFFF)  135
    • 3.9.3  Environmental Contamination from AFFF Use  136
    • 3.9.4  Regulatory Pressures and Phase-Out Initiatives   136
    • 3.9.5  Alternatives to PFAS  137
  • 3.10   Automotive  138
    • 3.10.1 Overview   138
    • 3.10.2 PFAS in Lubricants and Hydraulic Fluids   138
    • 3.10.3 Use in Fuel Systems and Engine Components  139
    • 3.10.4 Electric Vehicle   140
      • 3.10.4.1  PFAS in Electric Vehicles  140
      • 3.10.4.2  High-Voltage Cables 140
      • 3.10.4.3  Refrigerants  142
      • 3.10.4.4  Immersion Cooling for Li-ion Batteries  143
    • 3.10.5 Alternatives to PFAS  144
  • 3.11   Electronics  146
    • 3.11.1 Overview   146
    • 3.11.2 PFAS in Printed Circuit Boards   147
    • 3.11.3 Cable and Wire Insulation   148
    • 3.11.4 Regulatory Challenges for Electronics Manufacturers   149
    • 3.11.5 Alternatives to PFAS  149
      • 3.11.5.1  Wires and cables   149
      • 3.11.5.2  Coating  150
      • 3.11.5.3  Electronic components  151
      • 3.11.5.4  Sealing and lubricants   152
      • 3.11.5.5  Cleaning   153
  • 3.12   Medical Devices   154
    • 3.12.1 Overview   155
    • 3.12.2 PFAS in Implantable Devices   155
    • 3.12.3 Diagnostic Equipment Applications   156
    • 3.12.4 Balancing Safety and Performance in Regulations   157
    • 3.12.5 Alternatives to PFAS  158
  • 3.13   Green hydrogen  159
    • 3.13.1 Electrolyzers   160

 

4   PFAS ALTERNATIVES

  • 4.1  Market drivers  160
  • 4.2  PFAS-Free Release Agents  162
    • 4.2.1  Silicone-Based Alternatives  162
    • 4.2.2  Hydrocarbon-Based Solutions   163
    • 4.2.3  Performance Comparisons  164
  • 4.3  Non-Fluorinated Surfactants and Dispersants   166
    • 4.3.1  Bio-Based Surfactants  166
    • 4.3.2  Silicon-Based Surfactants  168
    • 4.3.3  Hydrocarbon-Based Surfactants  168
  • 4.4  PFAS-Free Water and Oil-Repellent Materials  169
    • 4.4.1  Dendrimers and Hyperbranched Polymers  169
    • 4.4.2  PFA-Free Durable Water Repellent (DWR) Coatings   170
    • 4.4.3  Silicone-Based Repellents  171
    • 4.4.4  Nano-Structured Surfaces  172
  • 4.5  Fluorine-Free Liquid-Repellent Surfaces   174
    • 4.5.1  Superhydrophobic Coatings 174
    • 4.5.2  Omniphobic Surfaces  175
    • 4.5.3  Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces (SLIPS)   177
  • 4.6  PFAS-Free Colorless Transparent Polyimide   179
    • 4.6.1  Novel Polymer Structures  179
    • 4.6.2  Applications in Flexible Electronics 180

 

5   PFAS DEGRADATION AND ELIMINATION

  • 5.1  Current methods for PFAS degradation and elimination   184
  • 5.2  Bio-friendly methods  185
    • 5.2.1  Phytoremediation   185
    • 5.2.2  Microbial Degradation   187
    • 5.2.3  Enzyme-Based Degradation 188
    • 5.2.4  Mycoremediation  189
    • 5.2.5  Biochar Adsorption  190
    • 5.2.6  Green Oxidation Methods   191
    • 5.2.7  Bio-based Adsorbents   192
    • 5.2.8  Algae-Based Systems  194
  • 5.3  Companies   196

 

6   MARKET ANALYSIS AND FUTURE OUTLOOK             

  • 6.1  Current Market Size and Segmentation  198
    • 6.1.1  Global PFAS Market Overview  199
    • 6.1.2  Regional Market Analysis  199
    • 6.1.3  Market Segmentation by Industry  200
  • 6.2  Impact of Regulations on Market Dynamics   201
    • 6.2.1  Shift from Long-Chain to Short-Chain PFAS  201
    • 6.2.2  Growth in PFAS-Free Alternatives Market  202
    • 6.2.3  Regional Market Shifts Due to Regulatory Differences   203
  • 6.3  Emerging Trends and Opportunities   204
    • 6.3.1  Green Chemistry Innovations   204
    • 6.3.2  Circular Economy Approaches  205
    • 6.3.3  Digital Technologies for PFAS Management  206
  • 6.4  Challenges and Barriers to PFAS Substitution   207
    • 6.4.1  Technical Performance Gaps  207
    • 6.4.2  Cost Considerations 208
    • 6.4.3  Regulatory Uncertainty  209
  • 6.5  Future Market Projections   210

 

7   RESEARCH METHODOLOGY  213

 

8   REFERENCES 214

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List of Tables/Graphs

List of Tables

  • Table 1. Established applications of PFAS. 13
  • Table 2. Non-polymeric PFAS.   14
  • Table 3. Chemical structure and physiochemical properties of various perfluorinated surfactants.  15
  • Table 4. Applications of PFAs.   22
  • Table 5. PFAS surfactant properties.   24
  • Table 6. List of PFAS alternatives.  30
  • Table 7. International PFAS regulations.    32
  • Table 8. Common PFAS and their regulation.  34
  • Table 9. European Union Regulations.    35
  • Table 10. United States Regulations.    39
  • Table 11. PFAS Regulations in Asia-Pacific Countries.    40
  • Table 12. Identified uses of PFAS in semiconductors.  44
  • Table 13. Initiatives by outdoor clothing companies to phase out PFCs.    58
  • Table 14. Companies developing PFAS alternatives for textiles.  67
  • Table 15. Companies developing PFAS alternatives for food packaging.   88
  • Table 16. Applications and purpose of PFAS in paints and coatings.  92
  • Table 17. Companies developing PFAS alternatives for paints and coatings.   100
  • Table 18. Companies developing PFA alternatives for fuel cells. 111
  • Table 19. 6. Identified uses of PFASs in the energy sector.   112
  • Table 20. Alternatives to PFAS for low-loss applications in 5G   129
  • Table 21. Application of PFAS in electric vehicles. 140
  • Table 22. Alternatives to PFAS in the automotive sector.   144
  • Table 23. Use of PFAS in the electronics sector.  146
  • Table 24. Alternatives to PFAS in medical devices.   159
  • Table 25. Readiness level of PFAS alternatives.    160
  • Table 26. Current methods for PFAS elimination . 184
  • Table 27. Companies developing processes for PFA degradation.    196

 

List of Figures

  • Figure 1. Types of PFAS.    18
  • Figure 2. Structure of PFAS-based polymer finishes.    19
  • Figure 3. Water and Oil Repellent Textile Coating. 22
  • Figure 4. Main PFAS exposure route.  25
  • Figure 5. Main sources of perfluorinated compounds (PFC) and general pathways that these compounds may take toward human exposure.    28
  • Figure 6. The photoresist application process in photolithography.    46
  • Figure 7. Superhydrophobic coating.    65
  • Figure 8. Common examples of food packaging where grease and water resistance are   70
  • Figure 9. Main functions of PFASs in cosmetics.    132
  • Figure 10. Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces (SLIPS).    177

 

　

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