Рынок пластиковых бактерий SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Прогнозируется, что рынок пластиковых бактерий будет демонстрировать значительный рост, увеличивающийся с 263,3 тысячи долларов США в 2024 году в расчетный 575 тысяч долларов США к 2031 году. Ожидается, что этот рост будет обусловлен заметным CAGR 11,8% в течение периода 2024 - 31.

Пластиковые бактерии, также известные как пластиковые разлагающиеся бактерии, являются микроорганизмами, которые обладают уникальной способностью расщеплять пластиковые полимеры в свои строительные блоки. Существует два основных типа — те, которые питаются полиэтилентерефталат (ПЭТ) Те, которые потребляют полиуретан. ПЭТ-переваривающие бактерии используют ферменты, которые могут расщеплять эфирные связи между мономерами ПЭТ. Между тем, поедающие полиуретан микробы производят ферменты, называемые полиуретановыми гидролазами, которые помогают гидролизовать уретановые связи в полиуретановых пластмассах.

Основным преимуществом этих специальных бактерий является их потенциальная роль в сокращении накопления пластиковых отходов во всем мире. Поскольку для естественного разложения пластика требуются сотни лет, пластиковые бактерии могут быть использованы для разработки решений для переработки пластика. Они секретируют пищеварительные ферменты Это может разрушить сильные химические связи в пластиковых полимерах на более простые соединения. Это разрушает пластик гораздо быстрее, чем в обычных условиях. Однако есть и проблемы, которые необходимо решить. Массовое производство этих микроорганизмов и контроль их пищеварения требует дальнейших исследований. Крупномасштабное использование может также нести непреднамеренные экологические риски, если бактерии или их побочные продукты не содержатся должным образом. Дальнейшие исследования их генетики и пищеварительных процессов помогут оптимизировать использование отходов.

Точка зрения аналитика:

Рынок пластиковых бактерий будет значительно расти в течение следующего десятилетия. Способность этих специализированных бактерий расщеплять пластиковые отходы на компоненты строительных блоков является основным фактором роста. Поскольку озабоченность по поводу загрязнения окружающей среды пластиком продолжает расти во всем мире, все больше стран и компаний будут стремиться использовать этот естественный процесс биодеградации.

Ключевые возможности для расширения рынка включают партнерские отношения с фирмами по управлению отходами для включения пластиковых бактерий в объекты по переработке отходов. Сотрудничество с химическими компаниями для коммерциализации биопластиков, которые могут быть более эффективно деградированы, является еще одним способом роста.

В то время как Азиатско-Тихоокеанский регион в настоящее время доминирует в мировом производстве пластмасс, Северная Америка и Европа, как ожидается, будут лидировать в принятии, учитывая более высокие экологические нормы и осведомленность. Государственные инициативы и субсидии на развитие инфраструктуры переработки биопластика и пластиковых отходов ускорят потоки доходов.

Исследования других типов пластика, которые эти бактерии могут разлагаться, а также повышение скорости деградации с помощью генной инженерии, являются постоянными областями внимания. Более высокие сборы и сегрегация пластиковых отходов будут способствовать расширению масштабов.

Высокие капитальные затраты на создание специализированных объектов и неопределенность в отношении крупномасштабного осуществления являются потенциальными сдерживающими факторами. Общественное восприятие генетически модифицированных организмов также требует эффективной коммуникации. Зависимость от наличия пластиковых субстратов и жизнеспособности бактерий в течение длительного времени хранения также являются технологическими проблемами.

Сегментный анализ:

С точки зрения применения, рынок пластиковых пищевых бактерий сегментирован на упаковку пищевых продуктов и продукты питания. Среди этих сегментов упаковка продуктов питания обеспечивает наибольшую долю рынка, что вызывает растущие опасения по поводу загрязнения пластиком.

Сегмент упаковки пищевых продуктов доминирует на рынке пластиковых бактерий из-за огромного количества пластиковых отходов, образующихся в результате упаковки пищевых продуктов каждый год. Одноразовые пластиковые упаковки для пищевых продуктов, такие как продуктовые пакеты, пластиковые бутылки и контейнеры, составляют основную часть пластикового загрязнения во всем мире. Повышение осведомленности потребителей об экологических опасностях утилизации пластика повысило спрос на биоразлагаемые и экологически чистые упаковочные материалы для пищевых продуктов. Кроме того, жесткие правительственные правила, ограничивающие использование обычного пластика и требующие использования компостируемых альтернатив для приложений для контакта с пищевыми продуктами, также способствуют росту этого сегмента. Несколько продовольственных брендов и розничных продавцов уже начали внедрять разлагающие пластик бактерии для разработки инновационных и устойчивых решений для упаковки пищевых продуктов из пластиковой биомассы.

С точки зрения индустрии конечного использования, рынок пластиковых бактерий сегментирован на текстиль, сельское хозяйство, упаковку и другие. Среди этих сегментов сельское хозяйство обеспечивает наибольшую долю рынка из-за обширных требований к мульчированию.

Сегмент сельского хозяйства доминирует на рынке пластиковых бактерий из-за широкого использования пластиковых мульчирующих пленок в сельском хозяйстве. Пластиковая мульчировка широко применяется во всем мире для сохранения влаги почвы и контроля сорняков. Однако удаление и утилизация огромного количества пластиковых отходов после использования создает серьезные экологические проблемы. Здесь бактерии, питающиеся пластиком, находят основное применение для биоразложения и разрушения таких биоотходов на сельскохозяйственных землях после сбора урожая. Эксперименты доказали эффективность таких микроорганизмов для полного разложения использованных пластиковых пленок мульчи, не оставляя токсичных остатков. Это повысило их спрос со стороны прогрессивных фермеров, стремящихся сделать свои поля и методы действительно устойчивыми, не вызывая загрязнения пластиком.

Региональный анализ:

Северная Америка зарекомендовала себя как доминирующий регион на мировом рынке пластиковых бактерий. На долю США приходится основная доля, прежде всего, благодаря сильной государственной поддержке научно-исследовательской деятельности в этой области. Многие ведущие университеты и исследовательские учреждения в США проводят обширные исследования для продвижения науки о разлагающих пластик бактериях. Это привело к появлению нескольких патентных наполнителей и запуску новых продуктов, предназначенных для применения в области контроля загрязнения окружающей среды и управления отходами.

Присутствие крупных капитализированных производителей пластмасс и владельцев брендов, исследующих устойчивые решения, также стимулирует рост рынка. Эти компании активно сотрудничают со стартапами и стартапами, разрабатывающими инновационные бактериальные решения. Легкая доступность средств для коммерциализации экологически чистых технологий еще больше укрепляет лидерство региона. Кроме того, Северная Америка имеет хорошо зарекомендовавшую себя инфраструктуру переработки пластика, и пластиковые бактерии могут потенциально нарушить существующие процессы переработки и цепочки создания стоимости.

Азиатско-Тихоокеанский регион стал самым быстрорастущим рынком для пластиковых бактерий. Быстрая индустриализация и урбанизация серьезно повлияли на состояние окружающей среды во многих странах АТАК. Растущая обеспокоенность по поводу устойчивого управления отходами и борьбы с загрязнением подталкивает правительства к принятию новых биологических решений. Такие страны, как Индия и Китай, стали свидетелями всплеска исследовательской деятельности по разработке местных штаммов бактерий, разрушающих пластик.

Большое производство и потребление пластмасс в регионе также побудило ключевых промышленных участников исследовать процесс восстановления бактерий. Конкурентоспособная производственная среда предоставляет возможность отечественным и международным игрокам создавать производственные мощности. Кроме того, политическая поддержка сектора биотехнологий и биопластиков привлекает частное финансирование для поддержки расширения масштабов. Ожидается, что в ближайшие годы все эти факторы приведут Азиатско-Тихоокеанский регион к доминирующему положению на рынке.

Фигура 1. Доля рынка пластиковых бактерий (%), по регионам, 2024

To learn more about this report, request sample copy

Пластиковые пищевые бактерии - драйверы рынка

Пластиковое загрязнение, возможно, является одной из самых больших экологических проблем. Каждый год тонны пластиковых отходов попадают в океаны, реки и свалки, нанося огромный вред морской жизни и экосистемам. Поскольку на естественное разрушение пластика уходят сотни лет, традиционные стратегии управления отходами оказываются недостаточными для сдерживания кризиса загрязнения пластиком. Открытие пластиковых бактерий дает новую надежду на устойчивое решение. Некоторые микроорганизмы эволюционировали, чтобы расщеплять и переваривать пластиковые материалы, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полиуретан, благодаря их метаболической активности. При эффективном использовании эти «супербактерии» могут потенциально помочь разрушить запасы накопленных пластиковых отходов более быстрыми темпами по сравнению с естественной деградацией. Это может значительно снизить пластиковую нагрузку на окружающую среду. По мере повышения осведомленности о разрушительных последствиях загрязнения пластиком ожидается, что нормативный толчок для усовершенствованной обработки отходов будет стимулировать интерес к бактериям, переваривающим пластик, в качестве экологически чистого инструмента для восстановления пластика и управления отходами. Их применение обещает сделать процессы переработки пластика более эффективными, не допуская попадания пластика в хрупкую среду.

Альтернатива существующим технологиям переработки: В то время как механическая и химическая переработка по-прежнему доминируют в отрасли обращения с пластиковыми отходами, их эффективность ограничена. Механическая переработка может обрабатывать только выбранные типы смол и часто приводит к снижению качества переработанных пластмасс. С другой стороны, химическая переработка требует больших капиталовложений и передовых технологий переработки. Оба подхода также не учитывают проблему загрязнения пластиком отдаленных районов. Природа предлагает дополнительный путь - биоразлагающий пластик с использованием бактерий и грибов. Недавние исследования доказали жизнеспособность использования пластиковых микробов для разрушения, которые традиционно трудно перерабатывать. Их применение в качестве вспомогательной стратегии деградации обеспечивает устойчивый механизм, дополняющий механические и химические варианты. Это позволяет извлекать ценность из потоков отходов, которые плохо обслуживаются существующими технологиями. Поскольку муниципальные системы переработки во всем мире борются с натиском пластиковых отходов, пластиковые биоразлагающие микробы обеспечивают благоприятное решение «конца трубы», чтобы опередить растущее пластиковое бремя. Это создает новую возможность для дальнейшего отвода пластмасс от свалок и использования бактериальных возможностей в промышленном масштабе для усовершенствованной обработки отходов.

Увеличение загрязнения пластиком: Тревожный рост загрязнения пластиком во всем мире подпитывает рост рынка пластиковых бактерий. Пластиковые отходы загрязняют землю и водные экосистемы, создавая огромную угрозу для биоразнообразия и здоровья человека. Исследования показывают, что некоторые бактерии эволюционировали, чтобы переваривать и разрушать полиэтиленовый пластик, который составляет большинство одноразовых пластиковых предметов, засоряющих наши ландшафты и водоемы. Bacillus sp, Pseudomonas sp и другие микроорганизмы секретировали внеклеточные ферменты, которые могут деполимеризовать полиэтилентерефталат (ПЭТ) пластик, нарушая эфирные связи между терефталевой кислотой и мономерами этиленгликоля. Эти возможности питания пластиком обеспечивают жизнеспособные варианты биодеградации пластика. Несколько исследований, опубликованных Министерством окружающей среды, лесов и изменения климата Индии в 2021 году и Международной сетью по ликвидации загрязнителей в Канаде в 2022 году, показывают, что инженерные бактериальные решения могут потенциально минимизировать пластиковые отходы.

Разработка передовых ферментов, разрушающих пластик: Развитие передовых ферментов, разрушающих пластик, революционизирует рынок пластиковых бактерий. Ученые обнаружили новые бактерии, которые могут разрушать сложные для деградации пластмассы, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полистирол. Например, исследователи из Университета Портсмута в Великобритании выделили бактерию под названием Ideonella sakaiensis 201-F6, которая может использовать ПЭТ-пластик в качестве единственного источника углерода (Science, 2016). Это открытие позволило идентифицировать фермент под названием PETase, продуцируемый бактериями, который эффективно разрушает пластик. Несколько стартапов и компаний в настоящее время работают над использованием этих недавно обнаруженных пластиковых разлагающих бактерий и ферментов для разработки микробных решений для управления пластиковыми отходами. Они разрабатывают бактерии с помощью тщательных лабораторных мутаций и адаптаций, чтобы сделать их более эффективными в деградации широкого спектра пластмасс в различных условиях окружающей среды. Некоторые компании также изучают способы производства этих разрушающих пластик ферментов в коммерческих масштабах для различных применений переработки пластика.

Рынок пластиковых бактерий Возможности:

• Партнерство с производителями пластмасс: Партнерство с производителями пластмасс может открыть значительные возможности для компаний, работающих с пластиковыми бактериями. По мере роста потребительского спроса на устойчивые варианты упаковки крупные производители пластика вынуждены предлагать решения для сокращения пластиковых отходов. Объединившись с лидерами в области исследований и разработок пластмассовых бактерий, эти производители получат доступ к инновационным биологическим решениям для некоторых своих продуктов. Это может позволить им продавать «компостируемые» варианты, которые совместимы с естественным разложением. Благодаря своим значительным производственным и распределительным сетям производители пластика имеют хорошие возможности для расширения решений, полученных из пластиковых бактерий. Их одобрение и поддержка помогут повысить осведомленность потребителей о таких технологиях и их признание на рынке. Партнерства также могут способствовать интеграции бактериальных добавок в процессы производства пластмасс. Это сделает некоторые конечные продукты биоразлагаемыми, а не потребует отдельного коммерческого компостирования. Как сообщает Программа ООН по окружающей среде в 2022 году, мировое производство пластика, по прогнозам, к 2050 году увеличится почти в четыре раза.
• Государственная поддержка производства биопластика: Государственная поддержка производства биопластика может значительно увеличить рынок бактерий, потребляющих пластик. Поскольку правительства во всем мире стремятся сократить пластиковые отходы и загрязнение, переход к более устойчивым биопластикам является ключевой стратегией. Стимулируя производство биопластика с помощью таких мер, как финансирование НИОКР, субсидии для производителей или преференциальная политика закупок, правительства могут помочь расширить доступность биопластика в масштабах, где он становится жизнеспособной альтернативой традиционным пластмассам. По мере увеличения объема биопластиков увеличивается и возможность использования пластиковых бактерий для потребления отходов биопластиковых материалов.. Некоторые правительства уже начали проводить политику поддержки. Например, в 2021 году Европейская комиссия выделила 568,06 миллиона долларов США на разработку устойчивой био- и круговой пластиковой системы в рамках своей исследовательской программы Horizon Europe. Это финансирование поможет европейским биопластиковым компаниям преодолеть технические и экономические препятствия для расширения производства.

Рынок пластиковых бактерий Тренды:

• Растущий интерес к круговой пластиковой экономике: Растущий интерес к круговой пластиковой экономике во всем мире положительно влияет на рынок пластиковых бактерий. Поскольку все больше стран и компаний сосредотачиваются на сокращении пластиковых отходов и содействии устойчивости, растет спрос на эффективные решения для разложения пластика. Пластиковые бактерии, способные расщеплять полимеры на строительные блоки, предлагают жизнеспособную технологию для решения глобальной проблемы загрязнения пластиком. Исследования в области разлагающих пластик бактерий получают все большее финансирование от правительств и межправительственных учреждений. Например, правительство Великобритании предоставило 1270 305 миллионов долларов США в 2021 году ученым из Университета Портсмута для изучения мутантных бактерий, обнаруженных на заводах по переработке пластмасс, которые могут переваривать пластиковые бутылки ПЭТ. Европейская комиссия одобрила финансирование в размере $181,05 млн в 2020 году для 12 европейских проектов, изучающих ферменты и микробы для переработки пластика. Несколько стартапов также привлекают венчурный капитал для дальнейших исследований и коммерциализации систем разложения пластика на основе бактерий.
• Расширение сферы применения помимо переработки отходов: Рынок пластиковых пищевых бактерий переживает значительные сдвиги, поскольку компании изучают приложения, выходящие за рамки переработки отходов. Традиционно эти бактерии были в основном исследованы на предмет их способности разрушать пластиковые отходы и уменьшать загрязнение в океанах и на свалках. Однако с достижениями в области методов генной инженерии игроки в настоящее время разрабатывают штаммы, которые могут потреблять различные типы пластмасс и синтезировать из них различные продукты с добавленной стоимостью. Например, исследователи из Имперского колледжа Лондона создали штамм бактерий Pseudomonas, которые могут расщеплять ПЭТ-пластик в его строительные блоки из терефталевой кислоты и этиленгликоля. В США, например, Carbon Технологии работают над бактериальной деградацией пластиковых пленок в биосинтетический натуральный каучук. По мере появления коммерческих приложений производители пластиковых отходов также видят ценность в партнерстве с фирмами по рекультивации бактерий, чтобы закрыть цикл переработки пластмасс. Coca-Cola Company — американская многонациональная корпорация, основанная в 1892 году. Производит Coca-Cola. Компания также производит, продает и продает другие концентраты и сиропы безалкогольных напитков и алкогольные напитки. Coca-Cola сотрудничала с стартапом Anthropic для тестирования деградации пластиковой биопленки в потоках отходов.

Мировой рынок веганского тунца Ограничения:

• Высокие затраты на разработку и коммерциализацию представляют собой проблему для рынка пластиковых бактерий. Одним из основных ограничений для рынка пластиковых бактерий является высокая стоимость исследований, разработок и коммерциализации соответствующих технологий. Выделение правильных штаммов бактерий, их генная инженерия для более быстрого и широкого разложения пластика, масштабирование производства и проектирование эффективных установок по переработке отходов требуют огромных инвестиций в течение многих лет. Длительный и дорогостоящий процесс исследования и тестирования до одобрения регулирующих органов также увеличивает затраты. Если не будут определены существенные источники финансирования или компании не достигнут необходимой экономии за счет масштаба, высокие затраты на развитие могут ограничить широкое распространение и рост рынка в ближайшем будущем.
• Контрбаланс: Одним из потенциальных противовесов высокой стоимости разработки и коммерциализации на рынке пластиковых бактерий является увеличение инвестиций в исследования и разработки. Поскольку все больше компаний и организаций инвестируют в НИОКР, существует большая вероятность обнаружения более эффективных и экономически эффективных способов изоляции бактериальных штаммов, их генной инженерии и масштабирования производства.
• Общественное восприятие проблемы высвобождения генетически модифицированных бактерий в окружающую среду: Другим сдерживающим фактором является потенциальное сопротивление общественности высвобождению генетически модифицированных микроорганизмов, поедающих пластик, в открытую среду. Несмотря на то, что ограниченная деградация в контролируемых промышленных условиях может не столкнуться со значительным противодействием, преднамеренное усиление и распространение модифицированных бактерий в природе вызывает проблемы биобезопасности и экологического воздействия. Любые непреднамеренные побочные эффекты на другие виды или экосистемы могут столкнуться с негативной реакцией. Устранение такого восприятия окружающей среды и безопасности человека будет иметь решающее значение для решений на основе пластиковых отходов на основе бактерий, чтобы получить более широкое социальное признание для крупномасштабных открытых применений, таких как восстановление загрязнения пластиком в реках / океанах. Для преодоления этой сдержанности необходимо разработать стратегии смягчения таких озабоченностей.
• Контрбаланс: Растут опасения по поводу потенциального воздействия на окружающую среду и безопасности генетически модифицированных организмов, включая страх перед непредвиденными последствиями и ускоренными темпами технологических изменений.

Пластиковые бактерии Последние события рынка:

• В ноябре 2022 года SeedLab в сотрудничестве с медиалабораторией MIT Space Exploration Initiatives, Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии, Weill Medicine и Хардвардской медицинской школой объявили о своем решении отправить ферменты для питания пластиком на Международную космическую станцию для целей исследований и разработок.

Фигура 2. Доля рынка пластиковых бактерий (%), по типу смолы: 2024

To learn more about this report, request sample copy

Лучшие компании на рынке пластиковых бактерий:

• Карбио
• Пироволновый
• Эрема
• Группа Sidel

Определение: Пластиковые бактерии, такие как Ideonella sakaiensis, являются микроорганизмами, способными разрушать и потреблять определенные типы пластика, включая полиэтилентерефталат (ПЭТ). Было обнаружено, что эти бактерии производят специфические ферменты, такие как PETase и MHETase, которые позволяют им разрушать пластиковые материалы. Они обладают потенциалом для промышленного применения и могут помочь в процессе переработки пластика. Способность этих бактерий разрушать пластик является перспективным решением глобального кризиса загрязнения пластиком.