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市場調査レポート

バイオプラスチック:2020-2025年

Bioplastics 2020-2025

発行 IDTechEx Ltd. 商品コード 928648
出版日 ページ情報 英文 168 Slides
納期: 即日から翌営業日
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バイオプラスチック:2020-2025年 Bioplastics 2020-2025
出版日: 2020年03月16日 ページ情報: 英文 168 Slides
概要

プラスチックに起因する環境問題への意識の高まりにもかかわらず、 世界のプラスチック生産量は依然として増加しており、2030年までに6億トンを超えるプラスチックが生産されると予測されています。バイオマスから製造されるポリマーの一種であるバイオプラスチックが、この打開策となる可能性があります。その多くは生分解性であり、再生可能資源から製造されているため、化石資源への世界的依存を緩和するのに役立つ可能性があります。これらの利点にもかかわらず、コストや規模などの障壁により、依然として広範囲には応用されていませんが、状況は変わり始めています。合成生物学の分野でのイノベーションにより、これらのポリマーはより手頃な価格で製造できるようになっています。石油系由来ポリマーの気候変動への影響に対する顧客意識の高まりなどから、この領域に再び焦点が当てられています。

当レポートでは、バイオプラスチックの技術・用途・市場を調査し、バイオプラスチックの定義と概要、主なタイプ・特徴・用途、技術・イノベーションの動向、利用事例、主要事業者の取り組み、市場成長への各種影響因子の分析、製造能力・製造量の推計・予測などをまとめています。

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 イントロダクション

  • 調査範囲
  • 頭字語・用語・定義
  • バイオプラスチックとは?
  • 生分解性
  • ポリマーのリサイクル
  • 利用可能なバイオベースモノマー
  • 単糖類からのバイオベースポリマー
  • 植物油からのバイオベースポリマー
  • 社会・経済・環境面のメガトレンド
  • ポリマーの種類:熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂・エラストマー
  • バイオプラスチック:世界の生産能力
  • 環境コスト:プラスチック汚染の拡大
  • 代替の4つの推進因子、など

第3章 合成バイオベースポリマー

  • ポリエステル:ポリ乳酸
    • ポリ乳酸 (PLA) とは?
    • PLAの製造
    • PLAの生分解
    • 生分解:PLAの加水分解
    • ラクチド・PLAのサプライヤー
    • PLAの現在および将来の用途
    • PLA:SWOT分析
    • PLAのライフサイクルにおける機会
  • ポリエステル:その他のポリエステル
    • イントロダクション
    • 利用可能なバイオベースポリエステル
    • バイオベースポリエステルのサプライヤー
    • ポリエチレンテレフタレート(PET)
    • バイオベースMEGおよびPET:モノマー生産
    • バイオベースMEGおよびPET:ポリマー用途
    • バイオベースPDOおよびPTT:モノマー生産
    • バイオベースPDOおよびPTT:ポリマー用途
    • バイオベースBDOおよびPBT:モノマー生産
    • バイオベースBDOおよびPBT:ポリマー用途
    • バイオベースのテレフタル酸
    • バイオベースのコハク酸とPBS:モノマー生産
    • バイオベースのコハク酸とPBS:ポリマー用途
    • ポリエチレンフラノエート
    • バイオベースのフルフラール化合物:5-HMF
    • バイオベースFDCAおよびPEF:モノマー生産
    • バイオベースFDCAおよびPEF:ポリマー用途
  • ポリアミド
    • イントロダクション
    • 利用可能なバイオベースモノマー・ポリアミド
    • バイオベースモノマーおよびポリアミドのサプライヤー
    • C6:アジピン酸・ヘキサメチレンジアミン・カプロラクタム
    • C10:セバシン酸・デカメチレンジアミン
    • C11:11-アミノウンデカン酸
    • C12:ドデカン二酸
    • ポリアミドの特性・用途・機会
  • その他のポリマー
    • その他のバイオベースポリマー
    • ポリエステルポリオール・ポリウレタン・ポリイソシアネート
    • Cargill
    • Covestro・Reverdia
    • BASF
    • Covestro
    • バイオベースポリオレフィン
    • Braskem
    • Roquette
    • 三菱ケミカル:デュラビオ

第4章 天然バイオプラスチック・バイオベースポリマー

  • PHA (ポリヒドロキシアルカノエート)
    • イントロダクション
    • サプライヤー
    • 微細構造と特性
    • 一般的特性
    • 生合成経路
    • 発酵・回収・精製
    • SWOT分析
    • 用途
    • 機会
    • 用途:現在と未来
    • リスク
    • 生産設備
    • Newlight Technologies
    • Danimer Scientific
  • 多糖類
    • セルロース
    • ナノセルロース
    • ナノセルロースの形態
    • ナノセルロースの用途
    • CelluForce
    • Exilvaプロジェクト
    • 熱可塑性澱粉の製造
    • Plantic
    • Loliware
    • Notpla
    • Evoware
  • タンパク質:合成スパイダーシルク
    • クモのいらないクモの糸
    • 合成スパイダーシルクの製造
    • スパイダーシルクの用途
    • Bolt Threads
    • Spiber
    • Kraig Biocraft Laboratories

第5章 バイオロジカルシステムの設計とエンジニアリング

  • バイオロジカルシステムの設計とエンジニアリング
  • セントラルドグマのマニピュレーション
  • 合成生物学の広い範囲
  • バイオマニュファクチャリング
  • 合成生物学の手法とツール
  • DNA合成
  • 遺伝子編集
  • CRISPRとは
  • 菌株の構築と最適化
  • 産業規模の微生物菌株の開発に向けた枠組み
  • 規模の課題

第6章 市場動向・分析

  • 世界のプラスチック生産量の展望
  • 使い捨てプラスチック汚染に関する認識
  • 生分解性プラスチック:ソリューションとなるか
  • 炭素排出削減指令
  • 原料の競合:食品か燃料 (またはプラスチック) か?
  • 原油価格の影響
  • 消費者によるグリーン製品への支払許容度
  • バイオプラスチックの生産能力
  • バイオプラスチックの生産能力:市場区分別
  • バイオプラスチックの生産能力:地域別
  • バイオプラスチック:自動車用途
  • バイオプラスチック:加工性
  • バイオプラスチック:包装への適用性
  • バイオプラスチック:軟質包装への適用性
  • バイオプラスチック:硬質包装への適用性
  • バイオプラスチック生産能力予測:材料別
  • バイオプラスチック生産量の予測:ポリマータイプ別
  • バイオプラスチックの予測:地域別
  • 市場成長推進因子・抑制因子
  • バイオプラスチックへの切り替え:進まない理由
目次

Title:
Bioplastics 2020-2025
A technology and market perspective for biobased polymers.

Bioplastics are finally becoming a viable alternative to fossil-based plastics.

Despite growing awareness of the environmental problems caused by plastics, global plastics production is still increasing, with the world forecast to produce over 600 million tonnes of plastic by 2030. Bioplastics, a class of polymers manufactured from biomass, could be a solution. Many are biodegradable and, because they are made from renewable resources, they could help ease the world's dependency on fossil-based resources. Despite these advantages, bioplastics have not yet seen widespread application due to barriers such as cost and scale. The fall in oil prices in 2014 exacerbated the situation, with bioplastics companies struggling to compete with extremely cheap petrochemically derived plastics.

However, the situation is beginning to change. Thanks in part to innovations in synthetic biology, these polymers are becoming more affordable to manufacture. Increasing customer awareness of the climate impact of petrochemically derived polymers as well as a global shift in demand away from plastics with a lifespan of several hundreds of years has resulted in renewed focus on this previously inaccessible area.

Technologies, applications and case studies

There are currently many different types of bioplastics. These range from direct substitutes for non-biodegradable fossil-based plastics, such as Coca-Cola's PlantBottle produced from partially biosourced polyethylene terephthalate (PET), to completely biodegradable plastics made through innovative production methods, such as polyhydroxyalkanoates (PHAs) produced through bacterial fermentation. This report takes an in-depth look at the diverse array of bioplastics and biobased polymers, from established to nascent, providing detailed case studies of companies developing cutting edge technologies for producing bioplastics. An overview of the latest tools utilised in the field of synthetic biology is provided, with focus on CRISPR, protein and organism engineering and commercial scale fermentation. Furthermore, this report cuts through the marketing hype to offer a detailed insight into some of the foremost biobased polymer companies leading global innovation and bringing potentially disruptive products to market.

Market outlook

This report provides an overview of the technological advancements in biobased polymers to date, a comprehensive insight into the drivers and restraints affecting synthesis and production at scale for all key application areas discussed and provides case studies and SWOT analyses for the most prolific disrupters developing biobased polymers.

Key questions answered in this report:

  • What are bioplastics and how can they be used?
  • Which bioplastics are gaining the most interest throughout the industry?
  • Who are the key players developing bioplastics?
  • What are the key drivers and restraints of market growth?
  • How are traditional plastics being disrupted by bioplastics?
  • How will bioplastic production capacity increase from 2020 to 2025?

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TABLE OF CONTENTS

1. EXECUTIVE SUMMARY

  • 1.1. Global plastics production to pass 600 million tonnes by 2030
  • 1.2. Awareness around single use plastic pollution
  • 1.3. What are bioplastics?
  • 1.4. Navigating biobased polymers from monosaccharides
  • 1.5. Navigating biobased polymers from vegetable oils
  • 1.6. Biobased value add: The Green Premium...
  • 1.7. ...versus the price of Brent Crude
  • 1.8. The price of oil affects the size of the Green Premium
  • 1.9. The four drivers for substitution
  • 1.10. Drivers and restraints of market growth
  • 1.11. A rapidly growing but uncertain technology
  • 1.12. Global production capacities of bioplastics (2019)
  • 1.13. Global production capacities of bioplastics by market segment (2019)
  • 1.14. Global production capacities of bioplastics by region (2019)
  • 1.15. Bioplastics: forecast production capacity by material
  • 1.16. Switching to biobased plastics: why so slow?

2. INTRODUCTION

  • 2.1. Scope of the report
  • 2.2. List of acronyms
  • 2.3. Key terms and definitions
  • 2.4. What are bioplastics?
  • 2.5. The three main families of bioplastics
  • 2.6. What does "biodegradable" mean?
  • 2.7. Recycling polymers
  • 2.8. The range of available biobased monomers
  • 2.9. Navigating biobased polymers from monosaccharides
  • 2.10. Navigating biobased polymers from vegetable oils
  • 2.11. Social, economic and environmental megatrends
  • 2.12. A rapidly growing but uncertain technology
  • 2.13. Global supply of plastics has grown exponentially
  • 2.14. Polymer types: thermoplastics, thermosets and elastomers
  • 2.15. Global production capacities of bioplastics (2019)
  • 2.16. Environmental costs: the rising tide of plastic pollution
  • 2.17. Biobased value add: The Green Premium...
  • 2.18. ...versus the price of Brent Crude
  • 2.19. The four drivers for substitution

3. SYNTHETIC BIOBASED POLYMERS

  • 3.1. Polyesters: polylactic acid
    • 3.1.1. What is polylactic acid (PLA)?
    • 3.1.2. Production of polylactic acid
    • 3.1.3. Lactic acid: bacterial fermentation or chemical synthesis?
    • 3.1.4. Optimal lactic acid bacteria strains for fermentation
    • 3.1.5. Engineering yeast strains for lactic acid fermentation
    • 3.1.6. Fermentation, recovery and purification
    • 3.1.7. Polymerisation of lactide and microstructures of PLA
    • 3.1.8. Biodegradation of polylactic acid
    • 3.1.9. Biodegradation: hydrolysis of PLA
    • 3.1.10. Suppliers of lactide and polylactic acid
    • 3.1.11. Current and future applications of polylactic acid
    • 3.1.12. Polylactic acid: a SWOT analysis
    • 3.1.13. Opportunities in the lifecycle of PLA
  • 3.2. Polyesters: other polyesters
    • 3.2.1. Introduction to polyesters from diacids and diols
    • 3.2.2. The range of available biobased polyesters
    • 3.2.3. Biobased polyester suppliers
    • 3.2.4. Polyethylene terephthalate (PET)
    • 3.2.5. Biobased MEG and PET: monomer production
    • 3.2.6. Biobased MEG and PET: polymer applications
    • 3.2.7. Biobased PDO and PTT: monomer production
    • 3.2.8. Biobased PDO and PTT: polymer applications
    • 3.2.9. Biobased BDO and PBT: monomer production
    • 3.2.10. Biobased BDO and PBT: polymer applications
    • 3.2.11. Biobased terephthalic acid
    • 3.2.12. Biobased succinic acid and PBS: monomer production
    • 3.2.13. Biobased succinic acid and PBS: polymer applications
    • 3.2.14. Polyethylene furanoate
    • 3.2.15. Biobased furfural compounds: 5-HMF
    • 3.2.16. Biobased FDCA and PEF: monomer production
    • 3.2.17. Biobased FDCA and PEF: polymer applications
  • 3.3. Polyamides
    • 3.3.1. Introduction to biobased polyamides
    • 3.3.2. Range of available biobased monomers and polyamides
    • 3.3.3. Biobased monomer and polyamide suppliers
    • 3.3.4. C6: adipic acid, hexamethylenediamine and caprolactam
    • 3.3.5. C10: sebacic acid and decamethylenediamine
    • 3.3.6. C11: 11-aminoundecanoic acid
    • 3.3.7. C12: Dodecanedioic acid
    • 3.3.8. Polyamide properties, applications and opportunities
  • 3.4. Other polymers
    • 3.4.1. Other biobased polymers
    • 3.4.2. Polyester polyols, polyurethanes and polyisocyanates
    • 3.4.3. Cargill: vegetable oil derived polyols
    • 3.4.4. Covestro and Reverdia: Impranil eco Succinic acid based polyester polyols
    • 3.4.5. BASF: Sovermol 830 Castor oil derived polyether-ester polyol
    • 3.4.6. Covestro: PDI and Desmodur eco N 7300 polyisocyanurate
    • 3.4.7. Biobased polyolefins
    • 3.4.8. Biobased polyolefins: challenging but in demand
    • 3.4.9. Braskem: I'm green Polyethylene
    • 3.4.10. Biobased isosorbide as a comonomer
    • 3.4.11. Roquette: POLYSORB isosorbide
    • 3.4.12. Mitsubishi Chemical Corporation: Durabio

4. NATURALLY OCCURRING BIOPLASTICS AND BIOBASED POLYMERS

  • 4.1. Polyesters: poly(hydroxyalkanoates)
    • 4.1.1. Introduction to poly(hydroxyalkanoates)
    • 4.1.2. Suppliers of PHAs
    • 4.1.3. PHAs: microstructures and properties
    • 4.1.4. Properties of common PHAs
    • 4.1.5. Biosynthetic pathways to PHAs
    • 4.1.6. Fermentation, recovery and purification
    • 4.1.7. PHAs: a SWOT analysis
    • 4.1.8. Applications of PHAs
    • 4.1.9. Opportunities in PHAs
    • 4.1.10. Applications of PHAs: present and future
    • 4.1.11. Risks in PHAs
    • 4.1.12. PHAs are only made in small quantities
    • 4.1.13. PHA production facilities
    • 4.1.14. Newlight Technologies
    • 4.1.15. Danimer Scientific
  • 4.2. Polysaccharides
    • 4.2.1. Cellulose
    • 4.2.2. Nanocellulose
    • 4.2.3. Forms of nanocellulose
    • 4.2.4. Nanocellulose up close
    • 4.2.5. Applications of nanocellulose
    • 4.2.6. CelluForce
    • 4.2.7. The Exilva project
    • 4.2.8. Manufacturing thermoplastic starch
    • 4.2.9. Plantic
    • 4.2.10. Seaweed extracts as a packaging material
    • 4.2.11. Loliware
    • 4.2.12. Ooho! by Notpla
    • 4.2.13. Evoware
  • 4.3. Proteins: synthetic spider silk
    • 4.3.1. Spider Silk Without Spiders
    • 4.3.2. Manufacturing synthetic spider silk
    • 4.3.3. Applications for Spider Silk
    • 4.3.4. Bolt Threads
    • 4.3.5. Spiber
    • 4.3.6. Kraig Biocraft Laboratories

5. DESIGNING AND ENGINEERING BIOLOGICAL SYSTEMS

  • 5.1. Designing and engineering biological systems
  • 5.2. Manipulating the central dogma
  • 5.3. The vast scope of synthetic biology
  • 5.4. Cell factories for biomanufacturing: a range of organisms
  • 5.5. The techniques and tools of synthetic biology
  • 5.6. DNA synthesis
  • 5.7. Gene editing
  • 5.8. What is CRISPR?
  • 5.9. Strain Construction and optimisation
  • 5.10. Framework for developing industrial microbial strains
  • 5.11. The Problem with Scale

6. MARKET TRENDS AND ANALYSIS

  • 6.1. Global plastics production to pass 600 million tonnes by 2030
  • 6.2. Awareness around single use plastic pollution
  • 6.3. Are biodegradable plastics the solution?
  • 6.4. Reduced carbon dioxide emissions directives
  • 6.5. Feedstock competition: food or fuel (or plastics)?
  • 6.6. The price of oil affects the size of the Green Premium
  • 6.7. Will consumers pay more for green products?
  • 6.8. Global production capacities of bioplastics (2019)
  • 6.9. Global production capacities of bioplastics by market segment (2019)
  • 6.10. Global production capacities of bioplastics by region (2019)
  • 6.11. Bioplastics and automotive applications
  • 6.12. Bioplastics: processability
  • 6.13. Bioplastics: application in packaging
  • 6.14. Bioplastics: applicability for flexible packaging
  • 6.15. Bioplastics: applicability for rigid packaging
  • 6.16. Bioplastics: forecast production capacity by material
  • 6.17. Bioplastics: forecast production by polymer type
  • 6.18. Bioplastics: forecast by region
  • 6.19. Drivers and restraints of market growth
  • 6.20. Switching to biobased plastics: why so slow?