MERCATO DELL'ALGACOLTURA ANALYSIS

La dimensione globale del mercato dell'algacoltura è progettata per raggiungere US$ 21.2 Bn entro il 2030, da US$ 8.14 Bn nel 2023, ad un CAGR del 14,6% durante il periodo previsto. La crescente domanda di prodotti alimentari ed alimentari sostenibili ed eco-compatibili sta spingendo la crescita del mercato dell'algacoltura. Algae sono una buona fonte di proteine, vitamine e minerali, e possono essere coltivati in una varietà di ambienti, rendendoli un'alternativa sostenibile al cibo tradizionale e alle fonti di alimentazione.

La crescente domanda di biocarburanti a base di alghe contribuisce anche alla crescita del mercato delle alghe.

Le alghe possono essere utilizzate per produrre biodiesel, bioetanolo e altri biocarburanti, contribuendo a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.

Mercato dell'algacoltura

• Asia Pacifico dovrebbe dominare il mercato mondiale dell'algacoltura con una quota di mercato di oltre il 60% nel 2023. La regione ospita un gran numero di produttori di alghe e consumatori, e ha un clima favorevole per la coltivazione di alghe. Cina, Giappone e Corea del Sud sono i principali mercati della regione.
• Nord America dovrebbe essere il secondo più grande mercato per l'algacoltura, con una quota di mercato di circa il 20% nel 2023. Gli Stati Uniti sono il mercato principale della regione, a causa dell'elevata domanda di alimenti e integratori a base di alghe.
• Europa si prevede di crescere a un CAGR di circa il 6% durante il periodo di previsione. La Germania del Regno Unito e la Francia sono i principali mercati dell'algacoltura nella regione.

Figura 1. Quota globale del mercato dell'algacoltura (%), per Regione, 2023

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Driver per il mercato dell'algacoltura

• Aumento della domanda di biocarburanti : La crescente domanda di fonti di energia sostenibili e rinnovabili ha aperto nuove opportunità per la crescita dei biocarburanti algal. I settori dei trasporti in tutto il mondo sono sotto pressione per ridurre l'impronta di carbonio e la dipendenza dai combustibili fossili. Le alghe offrono una soluzione valida per produrre biocarburanti di nuova generazione come biodiesel ai veicoli di potenza. Le alghe possono essere coltivate su larga scala utilizzando vari metodi di produzione e il loro ciclo di crescita è significativamente più veloce delle colture energetiche tradizionali. Molti paesi stanno sostenendo attivamente la ricerca e lo sviluppo di combustibili algal. Ad esempio, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha investito oltre 500 milioni di dollari dal 1978 per migliorare le tecnologie di coltivazione delle alghe e aumentare la produzione. Ad esempio, i dati dell'International Renewable Energy Agency, gli investimenti globali in progetti di biocarburanti avanzati basati sull'olio algal sono cresciuti da $110 Mn nel 2019 a oltre $230 Mn nel 2021.
• Applicazioni in crescita nell'industria dei nutraceutici: Le alghe sono note per essere una ricca fonte di proteine, vitamine, minerali, acidi grassi polinsaturi e altri composti bioattivi che hanno diversi effetti di promozione della salute. L'industria ha iniziato a utilizzare estratti di alghe e biomassa alga intera in vari alimenti funzionali e integratori alimentari. Spirulina viene utilizzato in compresse e formulazioni in polvere per le sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie. Gli estratti di clorella vengono aggiunti a barre di energia, frullati e pillole a causa della presenza di clorofilla, beta-carotene e acido gamma-linolenico che forniscono energia e supporto immunitario. Dunaliella salina è una preziosa fonte di beta-carotene naturale, e la sua coltivazione è rampa per la produzione di ingrediente beta-carotene.
• Investimenti in aumento da parte di enti pubblici e privati : L'aumento degli investimenti da parte di varie parti interessate è un fattore importante per promuovere la crescita della cultura algal a livello globale. I governi di tutte le nazioni hanno aumentato significativamente i finanziamenti per la ricerca di biocarburanti e bioprodotti alghe negli ultimi anni. Con politiche governative di sostegno e disponibilità di capitali di rischio, l'industria algala è pronta a fiorire ulteriormente. Si prevede che nei prossimi anni si moltiplicano i volumi di coltivazione e di produzione. Mentre i biocarburanti rappresentano ancora la domanda di massa, la crescita della domanda di nutraceutici, mangimi animali e sostanze chimiche speciali aprirà nuovi flussi di reddito. Se questo slancio di finanziamento sostiene, le alghe potrebbero emergere come un'alternativa sostenibile mainstream per soddisfare le esigenze industriali e nutrizionali in tutto il mondo. Per esempio , come nel 2022 Blue Bio economy report Commissione europea ha stanziato 50 milioni di euro di finanziamento tra 2018-2022 mirando a macroalgae produzione e saline agricoltura progetti .
• Ampliamento delle aree di applicazione nell'industria della cura personale : L'industria della cura personale ha visto un uso esteso delle alghe negli ultimi anni guidato da una maggiore domanda di ingredienti naturali e sostenibili. Algae è ampiamente esplorato come fonte per i principi attivi in una serie di prodotti di cura personale a causa dei suoi numerosi vantaggi. Alghe contiene alte concentrazioni di nutrienti, antiossidanti e vitamine che sono utili per la pelle e i capelli. Tipi comuni di alghe come Spirulina e clorella sono buone fonti di proteine, minerali, acidi grassi e pigmenti. I loro estratti e le frazioni a base di Co2 supercritica sono ampiamente studiati e utilizzati in formulazioni per creme anti-invecchiamento, idratanti, oli per capelli e colori naturali. La composizione nutrizionale e ricca di antiossidanti di alghe lo rende adatto per l'uso in prodotti che mirano a specifiche preoccupazioni della pelle e dei capelli come acne, pigmentazione e caduta dei capelli. Ad esempio, i dati pubblicati dal Programma Ambientale delle Nazioni Unite nel 2022, la domanda globale di principi attivi sostenibili è prevista per aumentare il 15-20% ogni anno nei prossimi 5 anni.

Opportunità di mercato dell'algacoltura

• mitigazione dei cambiamenti climatici: La mitigazione dei cambiamenti climatici attraverso la cultura delle alghe offre una grande opportunità per lo sviluppo sostenibile in corso. Le alghe hanno la naturale capacità di assorbire l'anidride carbonica ad un tasso molto elevato attraverso il processo di fotosintesi. Possono sequestrare il carbonio dalle emissioni industriali e coltivare il biometano attraverso la digestione anaerobica, riducendo così l'impronta di carbonio. Le grandi industrie che emettono grandi volumi di carbonio come cemento, acciaio e centrali a carbone possono coltivare le alghe nelle vicinanze per assorbire le loro emissioni. Questo aiuta a frenare il cambiamento climatico in modo conveniente. Le alghe hanno anche tassi di crescita molto elevati e possono essere coltivate utilizzando terre non accessibili, acque reflue o acqua di mare. Non richiedono acqua dolce, fertilizzanti o terreni agricoli che sono scarse risorse. Alcune specie di alghe possono essere ulteriormente elaborate per produrre biocarburanti come biodiesel e bioetanolo. Per esempio , Secondo International Renewable Energy Agency (IRENA), la produzione globale di biocarburanti algal potrebbe mitigare le emissioni fino a 1,5 gigatons di CO2 entro il 2050. I biocarburanti algal sono sostituzioni sostenibili e drop-in per i combustibili fossili.
• Partnership globali: I partenariati globali potrebbero offrire opportunità significative per la cultura delle alghe. La coltivazione delle alghe richiede vaste aree di terreno e acqua, oltre a notevoli capitali e competenze tecniche. Nessun paese possiede tutte le risorse e le capacità necessarie per sviluppare il solo settore delle alghe. Le collaborazioni internazionali permettono ai paesi e alle aziende di sfruttare i propri punti di forza e superare le debolezze combinando beni complementari .
• Nutrizione umana e animale: Data la natura ricca di proteine di alcune alghe, c'è l'opportunità di svilupparle come fonte proteica nelle industrie alimentari e alimentari. Per esempio, l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'Alimentazione e l'Agricoltura (FAO) ha riferito che oltre il 50% degli stock ittici globali sono stati esauriti a causa della sovrapposizione di oli ricchi Omega-3. Con la cultura delle alghe, questi oli preziosi possono essere prodotti in modo sostenibile indipendente dalla pesca oceanica. Prodotti come la polvere proteica delle alghe, l'olio di alghe e la biomassa delle alghe sono già venduti commercialmente come ingredienti negli alimenti, integratori e mangimi animali. Poiché la domanda dei consumatori cresce per le opzioni nutrienti, sostenibili e ecologiche, la cultura delle alghe può scalare drammaticamente per servire i mercati globali. I principali marchi di cibo, bevande e nutrizione hanno anche iniziato a esplorare le applicazioni delle alghe e a collaborare con i produttori.

Mercato dell'algacoltura Tendenze

• Avanzamenti tecnologici: Innovazioni in bioreattori, fotobioreattori e altri sistemi di coltivazione rendono più facile e più efficiente coltivare le alghe sia su scala ridotta che su larga scala. Ad esempio, il National Center for Biotechnology Information (NCBI) nel gennaio 2023 ha pubblicato Coltivare le alghe in un bioreattore potrebbe ottimizzare la crescita che porta a una più efficiente rimozione di CO2 dal gas di combustione.
• Sistemi integrati: La combinazione dell'algacoltura con altre industrie, come l'acquacoltura o l'agricoltura, sta diventando più comune. L'idea è quella di utilizzare i rifiuti da un sistema come risorsa per un altro, promuovendo i principi dell'economia circolare. Ad esempio, secondo il rapporto del 2020 del National Renewable Energy Laboratory (NREL), uno dei principali centri di ricerca degli Stati Uniti, le aziende di alghe che sperimentano i sistemi integrati di fotobioreattore e biorifineria hanno ottenuto un rendimento superiore del 30-50% rispetto ai metodi tradizionali. Questa riduzione delle incertezze di produzione rende l'agricoltura delle alghe più commercialmente fattibile. Di conseguenza, i nuovi giocatori sono comodi ad entrare nel mercato per soddisfare la crescente domanda di alimenti, mangimi, combustibili e altri prodotti a base di alghe.
• Carbon Capture e Utilizzo: Molte aziende e istituzioni di ricerca si concentrano sul potenziale delle alghe per catturare le emissioni di anidride carbonica da fonti industriali, trasformando queste emissioni in prodotti preziosi. Ad esempio, secondo i dati dei laboratori nazionali del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i finanziamenti assegnati ai progetti di utilizzazione dell'anidride carbonica alga sono cresciuti di oltre il 15% tra il 2020-2021. Diverse aziende di ingegneria genetica stanno lavorando per sviluppare nuovi ceppi di alghe che sono altamente produttivi e possono prosperare in ambienti con elevati livelli di CO2 del 20-30%. In caso di successo, queste alghe modificate permetterebbero alle industrie di sequestrare volumi più grandi di carbonio attraverso metodi biologici rispetto allo stoccaggio chimico tradizionale o geologico. La loro capacità di assorbire rapidamente l'anidride carbonica 24 ore su 24, 7 giorni su 7, attraverso la fotosintesi, senza interrompere le operazioni industriali esistenti, sta alimentando l'ottimismo attorno alla cattura algalica del carbonio come alternativa più pratica ed economica ai metodi CCU attuali. Nel complesso, la cultura delle alghe sta per ottenere sostanzialmente dalla crescente precedenza delle tecnologie di rimozione del carbonio.

Ritiri di mercato dell'algacoltura

• Costi di produzione elevati: In alcuni casi, il costo della coltivazione e dell'elaborazione delle alghe può essere elevato, soprattutto rispetto ai prezzi dei prodotti o servizi alternativi. Questo può rendere alcuni prodotti derivati dalle alghe (come i biocarburanti) meno competitivi. Per esempio secondo il rapporto 2021 Food and Agricultural Organization (FAO), la produzione di biomassa algala richiede 5-10 volte più nutrienti per tonnellata rispetto al soia. Analogamente, i requisiti di CO2 per una crescita alga ottimale richiedono un'infrastruttura costosa di cattura, compressione e consegna di CO2. Inoltre, la raccolta, l'essiccazione e la lavorazione di alghe in biomassa o coprodotti preziosi rappresentano il 30-50% dei costi totali di produzione.

Bilancio controverso: Le innovazioni nella progettazione di bioreattore, l'ingegneria genetica delle varietà di alghe e le tecniche di raccolta possono ridurre notevolmente i costi nel tempo.

• Problemi di scalabilità: Trasferirsi da un laboratorio o su scala pilota alla produzione su scala commerciale può presentare sfide, tra cui mantenere la coerenza, trattare con parassiti e malattie, e garantire un uso efficiente delle risorse. Ad esempio, secondo un rapporto del 2022 dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'Alimentazione e l'Agricoltura, una delle più grandi aziende alghe del mondo dell'Australia Meridionale che si estende su oltre 6.000 ettari lottati con problemi di scaling dopo un primo periodo di successo. Fattori come l'aumento delle perdite di acqua evaporativa, i costi più elevati di monitoraggio di una diffusione così grande e il mantenimento di parametri di crescita ottimali hanno portato costantemente a ridurre la produttività prevista e la redditività a scala. Salvo tecnologie innovative o metodi di produzione in grado di migliorare notevolmente l'efficienza della coltivazione delle alghe e ridurre i costi, elevati costi di scalabilità continueranno a limitare la capacità del mercato di realizzare i benefici ambientali ed economici completi delle alghe.

Bilancio controverso: La pianificazione efficace, gli investimenti nella tecnologia, le economie di scala e l'impegno normativo sono tutti aspetti cruciali di scalare le operazioni di algacoltura. L'approccio adottato può variare tra le imprese e dipenderà dal contesto specifico di ogni operazione, come ad esempio i mercati target, le normative locali e il tipo di prodotti alghe in fase di produzione.

• Sfide di raccolta: Il processo di separazione delle alghe dall'acqua (raccolta) può essere intensivo e costoso, rappresentando una parte significativa dei costi di produzione. Per esempio, l'Istituto Energy Biosciences stima che la raccolta rappresenti fino al 30% del costo totale della produzione di biocarburanti algali. A meno che i costi di raccolta non possano essere drasticamente ridotti attraverso nuove tecnologie innovative, le microalghe lottano per competere economicamente con le fonti convenzionali nei mercati ad alto valore.

Bilancio controverso: Ricercatori e aziende stanno esplorando nuove tecniche come la bio-flocculazione, l'uso di particelle magnetiche, e l'ecografia per raggruppare le cellule di alghe e migliorare l'efficienza.

• Sfide tecniche: Le condizioni di coltivazione ottimali possono essere difficili da mantenere. Fattori come la temperatura, il pH, l'intensità della luce e l'equilibrio dei nutrienti devono essere costantemente gestiti, soprattutto nei sistemi di stagno aperto. Per esempio, uno studio pubblicato nel Journal of Applied Phycology nel 2021 ha dichiarato i livelli di nutrienti improprio come causa di oltre il 30% di perdita nella produzione totale di alcune specie di alghe coltivate negli Stati Uniti.

Controbilancia: I sistemi modulari consentono un'espansione graduale, che può adattarsi alla domanda e migliorare le economie di scala.

Vista analitica

L'industria delle alghe ha notevoli opportunità di crescita nei prossimi anni. Poiché le alghe possono essere utilizzate per varie applicazioni come cibo e mangimi, nutraceutici, prodotti di cura personale e biocarburanti; la domanda di alghe sta aumentando costantemente. Il segmento alimentare e alimentare domina attualmente il mercato della cultura delle alghe grazie all'elevato uso delle alghe nell'acquacoltura. Tuttavia, segmenti come nutraceutici e biocarburanti sono tenuti a mostrare una forte crescita in avanti.

Il Nord America rappresenta attualmente il più grande mercato regionale per la cultura delle alghe. Tuttavia, la regione Asia-Pacifico è probabile che il tasso di crescita più veloce nel periodo previsto. Ciò può essere attribuito ai livelli di reddito crescenti e alla consapevolezza della salute nei paesi emergenti dell'Asia. L'espansione delle industrie degli utenti finali come i prodotti farmaceutici e gli alimenti per animali in Cina e in India aumenterà ulteriormente la domanda.

Tuttavia, i requisiti di capitale elevati per la creazione di strutture di coltivazione delle alghe rimangono un importante restringimento. Inoltre, l'offerta inconsistente dovuta alla dipendenza dalle condizioni atmosferiche può ostacolare l'espansione del mercato in una certa misura. Per contrastare queste sfide, le aziende si concentrano sullo sviluppo di tecnologie di produzione economicamente vantaggiose. Stanno anche svolgendo attività di ricerca e sviluppo (R&D) per diversificare le specie e le varietà di alghe.

In conclusione, l'industria della cultura delle alghe ha una prospettiva positiva a lungo termine. La crescente enfasi sui prodotti sostenibili e naturali in diversi settori beneficerà dei produttori algal.

Recenti sviluppi

Nuovi lancio del prodotto

• Concime a base di alghe: Una società chiamata Algix ha lanciato un fertilizzante a base di alghe che è progettato per migliorare i raccolti e ridurre la necessità di fertilizzanti chimici. Il fertilizzante è composto da una miscela di alghe marine e microalghe ricche di nutrienti, tra cui azoto, fosforo e potassio. Algix è una società di tecnologia verde che si concentra sul miglioramento del pianeta migliorando la vita e affrontando le sfide più pressanti della società. Essi utilizzano il potenziale delle alghe per creare prodotti e soluzioni sostenibili, come bioplastiche e acqua pulita.
• Additivo alimentare basato sulle alghe: Una società chiamata BlueOceanNutrition ha lanciato un additivo alimentare a base di alghe che è stato progettato per migliorare la salute e le prestazioni del bestiame. L'additivo alimentare è composto da una miscela di microalghe ricche di acidi grassi omega-3, vitamine e minerali. Blue Ocean Nutrition è un'azienda globale basata sulla scienza specializzata nella fornitura di soluzioni nei settori della nutrizione, della salute e dello stile di vita sostenibile .
• Biocarburante a base di alghe: Un'azienda chiamata Sapphire Energy ha lanciato un biocarburante a base di alghe progettato per ridurre le emissioni di gas serra. Il biocarburante è costituito da una varietà di alghe che è naturalmente resistente ai parassiti e alle malattie, e può essere coltivato in una varietà di climi. Sapphire Energy era una società di energia americana basata su San Diego che mirava a produrre petrolio grezzo con alghe. L'azienda si è concentrata sulla coltivazione di alghe e sulla conversione di olio algale in combustibili. Il progetto di Sapphire Energy includeva la coltivazione di alghe negli stagni aperti e la conversione della biomassa algale in biocarburante. L'azienda ha voluto dimostrare la fattibilità tecnica ed economica di un processo di carburanti verdi alghe a goccia, con l'obiettivo di integrare il processo chiave per la produzione di combustibili verdi. Mentre l'azienda ha fatto progressi significativi nella coltivazione delle alghe e nella produzione di biocarburanti, i risultati della ricerca non forniscono informazioni specifiche sul lancio di un biocarburante a base di alghe di Sapphire Energy.

Acquisizione e partnership

• Nel 2022, Solazyme, produttore leader di prodotti a base di alghe, fu acquisita da Amyris, una società di biologia sintetica. Questa acquisizione aiuterà Amyris ad espandere il suo portafoglio prodotti e raggiungere nuovi mercati.
• Solazyme, ora conosciuta come TerraVia, era una società di biotecnologie che utilizzava la tecnologia proprietaria per trasformare gli zuccheri a basso costo a base vegetale in oli ad alto valore e ingredienti di alghe intere. La tecnologia di Solazyme ha permesso ai microbi di produrre olio e biomateriali nella fermentazione standard in modo efficiente e su larga scala, che potrebbero essere utilizzati come sostituzioni per il petrolio fossile e per gli alimenti tradizionali di biocarburante.
• Nel 2021, BlueNerd Foods, produttore di snack a base di alghe, ha collaborato con Tyson Foods, una grande azienda alimentare. Questa partnership aiuterà BlueNerd Foods a scalare la sua produzione e distribuzione.
• Nel 2020, AlgaeCal, produttore di integratori di calcio a base di alghe, ha collaborato con CVS Health, un importante rivenditore farmacia. Questa partnership aiuterà AlgaeCal a raggiungere un pubblico più ampio. AlgaeCal è una società che produce integratori di calcio a base di alghe. Il loro prodotto di punta, AlgaeCal Plus, è un integratore di calcio a base vegetale che contiene tutti i 13 minerali a sostegno osseo ed è clinicamente supportato per aumentare la densità ossea. Le alghe marine di AlgaeCal assorbe tutti i minerali di costruzione ossea dall’acqua di mare in una forma di cibo completamente biodisponibile. Il supplemento è fortificato con vitamina D3 per migliorare l'assorbimento del calcio e K2 (forma MK-7) per aiutare a dirigere il calcio nelle ossa ,AlgaeCal Plus contiene anche boro, magnesio e vitamina C in quantità basate sui gruppi di trattamento più efficaci.

Figura 2. Quota globale del mercato dell'algacoltura (%), per la forma del prodotto finale, 2023

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Le migliori aziende del mercato Algaculture

• Algenol
• Solazyme (TerraVia Holdings)
• Energia zaffira
• Cyanotech Corporation
• Sistemi di alghe
• I.D.- Parry (India) Limited (Parry Nutraceuticals)
• Industrie Evonik
• Cargill, Incorporated
• DIC Corporation (produzione Spirulina)
• Cellana

Definizione: L'algacoltura si riferisce alla coltivazione di alghe, principalmente per scopi commerciali come la produzione di biocarburanti, integratori alimentari, farmaci e altri prodotti.