第1章：北米藻類市場 – 定量的な詳細分析

1.1 市場規模と予測：データの解読

北米の藻類製品市場を理解するには、まずその市場規模に関するデータを慎重に解読する必要がある。一見すると、市場調査レポート間で数値に大きな隔たりがあるように見えるが、これは市場の定義とセグメント化の違いに起因するものであり、矛盾ではない。このデータの差異こそが、北米市場の戦略的な位置づけを浮き彫りにする重要な指標となる。

まず、北米市場に特化したデータを見ると、2024年時点での市場規模は約16億3,000万ドルであり、年平均成長率（CAGR）5.50%で成長し、2034年には約27億8,000万ドルに達すると予測されている。これは着実な成長を示しているが、一方で、グローバル市場の規模と比較すると小さく見える。例えば、Fortune Business Insightsのレポートによると、世界の藻類製品市場は2025年には約443億9,000万ドルに達すると予測されている。

この数十倍もの差はどこから来るのか。その答えは、市場の構成要素にある。巨大なグローバル市場の大部分を占めているのは、アジア太平洋地域、特に中国が牽引する食用海藻（マクロ藻類）市場である。中国だけで2025年には163億6,000万ドルの市場シェアを占めると予測されており、これは伝統的な食文化に根差した、成熟した巨大コモディティ市場である。

これに対し、北米、特に米国が世界をリードしているのは、より技術集約的で高付加価値な「微細藻類（マイクロアルジェ）」の分野である。微細藻類の世界市場規模は2024年時点で約7億8,259万ドルと、マクロ藻類市場に比べて小さいものの、米国はこのニッチながらも急成長する市場で37.2%という圧倒的なシェアを握っている。つまり、市場データを正しくセグメント化して分析すると、米国の戦略は、低マージンのマクロ藻類コモディティ市場で競争することではなく、知的財産が鍵を握る高価値な微細藻類セクターで主導権を握ることにあることが明確になる。この視点は、投資家や政策立案者が市場機会を評価する上で極めて重要である。彼らが注目すべきは、単なる「藻類」市場の総額ではなく、微細藻類とその高価値応用分野（栄養補助食品、SAFなど）における成長率と市場シェアなのである。

1.2 主要セグメントと成長ベクトル

北米藻類市場の成長を牽引しているのは、特定の応用分野と藻類の種類である。投資と成長がどこに集中しているかを理解するために、市場を応用分野別および供給源別に細分化して分析する。

応用分野別分析

現在の市場シェアで最大の割合を占めるのは「食品・飲料」セグメントである。しかし、最もダイナミックな成長が期待されるのは他のセクターである。特に「栄養補助食品・栄養補助食品」セグメントは、2025年から2032年にかけて年平均成長率（CAGR）7.86%という力強い成長が見込まれている。これは、健康志向の高まりと予防医療への関心の増加を背景に、スピルリナやクロレラなどの微細藻類が持つ栄養価が注目されているためである。

また、「動物飼料・養殖飼料」セグメントも大きな成長分野であり、世界的には2025年に市場の33%を占めると予測されている。これは、世界的な人口増加に伴う動物性タンパク質の需要増に対応するため、持続可能で栄養価の高い飼料原料が求められていることが背景にある。その他、パーソナルケア、医薬品、そして後述するバイオ燃料といった多様な応用分野が市場の成長を支えている。

供給源別分析

市場は供給源によって大きく二つに分類される。「マクロ藻類（海藻）」と「微細藻類（マイクロアルジェ）」である。前述の通り、マクロ藻類市場は巨大ではあるが、比較的成熟している。一方、スピルリナやクロレラに代表される微細藻類市場は、2025年から2032年にかけて年平均成長率（CAGR）9.12%という、はるかに高い成長率が予測されている。この高い成長率は、微細藻類がバイオテクノロジーを駆使した高度な培養・加工技術を必要とすること、そしてそれが生み出す製品が高付加価値であることを示している。北米市場の強みは、まさにこの技術主導型の微細藻類セクターにある。

以下の表は、北米市場における主要な応用セグメントの現状と将来性を示している。

この表は、戦略家や投資家が市場のどこに価値があり、どこに最も高い成長機会が存在するかを即座に把握するための羅針盤となる。現在の収益の柱は食品・飲料であるが、将来の成長エンジンは栄養補助食品、動物飼料、そして長期的な視点ではバイオ燃料やバイオプラスチックといった新興分野にあることがわかる。

1.3 米国のリーダーシップ：イノベーションの原動力

米国が高価値な藻類セクターにおいて世界的なリーダーシップを確立している背景には、いくつかの明確な要因が存在する。これらは単独で機能するのではなく、相互に連携し、強力なイノベーションエコシステムを形成している。

第一に、連邦政府による持続的かつ戦略的な研究開発投資が挙げられる。特に米国エネルギー省（DOE）は、バイオエネルギー技術室（BETO）を通じて、藻類バイオ燃料のコスト削減と技術開発のために、長年にわたり数千万ドル規模の資金を提供してきた。最近では、2024年11月に2,020万ドル規模の新たな資金提供が発表されるなど、その支援は継続している。こうした政府のコミットメントは、リスクの高い初期段階の技術開発を促進し、民間投資を呼び込むための重要な触媒となっている。

第二に、成熟した消費者市場の存在である。北米、特に米国の消費者は、機能性食品、植物由来の栄養、クリーンラベル製品（添加物が少なく、自然由来の原料で作られた製品）に対する意識が非常に高い。Mintelの調査によれば、成人の70%が植物由来タンパク質製品を購入しており、特にZ世代やミレニアル世代がこのトレンドを牽引している。このような受容性の高い市場は、企業が藻類ベースの革新的な製品を投入するための理想的な土壌となっている。

第三に、先進的なバイオテクノロジーのエコシステムが確立されていることである。米国には、世界トップクラスの大学、国立研究所、そしてバイオテクノロジー企業が集積しており、藻類の株開発、培養技術、加工・抽出技術といった分野で最先端の研究が行われている。この技術的基盤が、アイデアを商業製品へと転換させるための原動力となっている。

これらの要因が組み合わさることで、米国は単なる藻類バイオマスの生産国ではなく、藻類由来の高付加価値製品を創出するイノベーションハブとしての地位を確固たるものにしている。

第2章：未来を動かす – 米国のエネルギー転換における藻類の役割

2.1 SAFの必要性と連邦政府の追い風

世界の脱炭素化に向けた取り組みの中で、航空業界は最も困難な課題を抱えるセクターの一つである。バッテリーや水素といった代替技術は、エネルギー密度の問題から長距離飛行には適さず、当面の間、液体燃料への依存は続くと見られている。この「脱炭素化が困難なセクター」に対する最も有望な解決策が、持続可能な航空燃料（Sustainable Aviation Fuel: SAF）である。SAFは、既存の航空機や燃料インフラに大きな変更を加えることなく使用できる「ドロップイン燃料」であり、そのライフサイクル全体で温室効果ガス（GHG）排出量を最大85%削減する可能性を秘めている。

この戦略的な重要性を認識し、米国政府は藻類由来のバイオ燃料開発を強力に推進している。その中核を担うのが、米国エネルギー省（DOE）のバイオエネルギー技術室（BETO）が主導する「先進藻類システム（Advanced Algal Systems）」プログラムである。このプログラムは、2030年までに年間50億ガロンの藻類由来バイオ燃料を生産可能にすることを戦略目標として掲げており、そのための研究開発に年間3,000万ドルから4,000万ドルの予算を投じている。

この取り組みは、「SAFグランドチャレンジ」や「クリーン燃料・製品ショット™」といった国家レベルの目標とも連携しており、藻類が米国のエネルギー安全保障と気候変動対策の両方において、極めて重要な役割を担うことが期待されている。連邦政府によるこの強力な追い風が、技術開発と商業化に向けた道を切り拓いている。

2.2 研究室から滑走路へ：技術、主要企業、そして商業化への取り組み

連邦政府の投資と企業のR&Dは、具体的な成果を生み出し始めている。その象徴的な例が、2024年11月にDOEが発表した、10の大学および企業プロジェクトに対する総額2,020万ドルの資金提供である。これらのプロジェクトは、単に燃料を生産するだけでなく、混合藻類、海藻、湿潤廃棄物などを原料とし、低炭素燃料、化学製品、農業用バイオ製品など、多様な製品群へと転換することを目指している。この動きは、初期の「グリーンな原油」を目指す単純なモデルから、より洗練されたバイオリファイナリー（生物精製）モデルへと戦略が進化していることを示している。

この分野で技術開発をリードする米国の主要企業には、Algenol Biotech社、Cellana社、そしてCorbion Algae Ingredients社（旧Solazyme社）などが挙げられる。これらの企業は、光合成を利用するフォトバイオリアクターや大規模なオープンポンド（開放型培養池）、あるいは糖を栄養源とする発酵技術など、それぞれ異なるアプローチで藻類の培養と製品化に取り組んでいる。

航空業界でも商業化に向けた動きが見られる。ユナイテッド航空はSAFの導入に非常に積極的で、すでに一部のフライトでSAFを混合した燃料を使用している。しかし、現時点で商業規模で供給されているSAFの原料は、主に廃食油や動物性油脂であり、藻類由来のSAFが大規模に商業フライトで使用されたという記録はまだない。これは、研究開発段階の成功と、商業的な大規模供給との間に依然として大きなギャップが存在することを示唆している。

以下の表は、2024年11月にDOEから資金提供を受けたプロジェクトの一部であり、その多様なアプローチを示している。

この表が示すように、連邦政府の資金は単一の燃料生産技術に集中しているのではなく、SAF、動物飼料、バイオプラスチックといった多様な出口を持つ「バイオエコノミープラットフォーム」としての藻類の価値を最大化する方向へと戦略的に配分されている。これは、藻類バイオ燃料の商業化が、燃料単体ではなく、バイオマス全体の価値をいかに引き出すかにかかっているという認識の表れである。

2.3 商業化への経済的・技術的障壁

藻類バイオ燃料が持つ大きな可能性にもかかわらず、その商業化への道のりは平坦ではない。いくつかの深刻な経済的・技術的障壁が、大規模な普及を妨げている。

最も大きな課題は、生産コストである。複数の技術経済性分析（Techno-Economic Analysis: TEA）が示すように、現状の技術では藻類バイオ燃料の生産コストは石油由来の燃料に比べて著しく高い。米国国立再生可能エネルギー研究所（NREL）が実施したある分析では、オープンポンド方式で1ガロンあたり8.52ドル、閉鎖型のフォトバイオリアクター方式では18.10ドルというコストが算出されており、市場での競争力を持つには程遠い状況である。別の研究でも、海藻からのバイオ燃料生産は現時点では経済的に実現不可能であると結論づけられている。

この厳しい経済的現実から導き出される重要な結論が、コプロダクト（副産物）の必要性である。TEA研究が繰り返し指摘しているのは、藻類バイオ燃料が経済的に成立するためには、「バイオリファイナリー」という概念が不可欠であるという点だ。これは、藻類バイオマスを単一の燃料源としてではなく、複数の製品を生み出す原料と捉えるアプローチである。バイオマスを脂質、タンパク質、炭水化物などの成分に分離（分画）し、それぞれを最も価値の高い製品へと変換する。例えば、タンパク質は高価な食品や飼料原料に、脂質は燃料や化学製品に、その他の成分は別の用途に、といった具合である。ある分析によれば、この統合的なアプローチにより、燃料の最低販売価格を1ガロンあたり8ドル以上から2.50ドルまで引き下げることが可能になると試算されている。

さらに、ライフサイクルアセスメント（LCA）の観点からは、持続可能性のボトルネックも明らかになっている。藻類は光合成によって二酸化炭素を吸収するが、その培養、収穫、乾燥といったプロセスには大量のエネルギーを消費する。あるシステムでは、このエネルギー消費が地球温暖化ポテンシャル（GWP）の最大97%を占めるという結果も出ている。これは、生産施設で用いる電力が化石燃料由来である場合、ライフサイクル全体で見たGHG削減効果が相殺されてしまうリスクを意味する。真の持続可能性を達成するためには、生産プロセス自体を再生可能エネルギーで賄うことが不可欠となる。

最後に、スケーラビリティの問題も存在する。米国の燃料需要のほんの一部を代替するだけでも、広大な土地と大規模なインフラが必要となり、その建設と維持には莫大な資本投下が必要となる。これらの経済的、技術的、そして持続可能性に関わる課題を統合的に解決しない限り、藻類バイオ燃料が研究室から滑走路へと大規模に飛躍することはないだろう。

第3章：国民を養う – 米国の食料システムへの藻類の統合

3.1 新たなタンパク質のフロンティア

エネルギー分野と並行して、藻類は米国の食料システムにおいても静かな革命を引き起こしている。その中心にあるのは、持続可能な代替タンパク質源としての計り知れない可能性である。

北米の植物由来タンパク質市場は、2030年までに113億2,000万ドルに達すると予測される巨大市場である。パンデミック後の市場は一時的な調整局面にあるものの、特にZ世代やミレニアル世代の消費者は、健康的で、環境負荷が低く、クリーンラベルの革新的なタンパク質源を強く求めている。この強力な消費トレンドが、藻類を食品市場の主役へと押し上げる原動力となっている。

微細藻類、特にスピルリナとクロレラは、その卓越した栄養価から「スーパーフード」として長年知られてきた。スピルリナは乾燥重量の最大70%、クロレラは最大60%がタンパク質で構成されており、これは大豆や肉類に匹敵、あるいはそれを上回る含有率である。さらに、人間にとって必須のすべてのアミノ酸を含み、ビタミン、ミネラル、抗酸化物質も豊富に含むため、栄養学的に非常に優れた食品素材と言える。

科学的な研究も、これらの微細藻類の健康への利点を裏付け始めている。複数のランダム化比較試験を分析したメタアナリシスでは、スピルリナの摂取が拡張期血圧を有意に低下させる可能性が示唆されるなど、心血管代謝疾患のリスク因子に対する好影響が報告されている。ただし、さらなる研究が必要であることも指摘されている。

これまでサプリメントとしての利用が主であったこれらの藻類が、今、より広範な食品分野へとその応用範囲を広げているのは、こうした栄養面での優位性と、持続可能性を求める時代の要請が完全に一致した結果である。

3.2 ニッチを超えて：主流への浸透と大手企業の参入

藻類食品が健康食品店の棚から大手スーパーマーケットの通路へと進出する上で、決定的な役割を果たしているのが、巨大食品企業による戦略的な動きである。これらの企業は、藻類が持つ潜在能力を認識し、その主流化を加速させるための技術開発と製品展開に乗り出している。

その代表例が、世界最大の食品企業であるネスレだ。ネスレは、オランダのバイオテクノロジー企業Corbion社と提携し、微細藻類をベースとした次世代の食品素材開発に着手している。この提携の目的は、ネスレが展開する膨大な植物由来製品ポートフォリオ（代替肉、乳製品代替飲料など）の栄養価、風味、そして持続可能性を向上させることにある。

同様に、消費財大手のユニリーバも、英国のバイオテクノロジー・スタートアップAlgenuity社とのパートナーシップを通じて、藻類食品の革新に取り組んでいる。この提携の核心は、Algenuity社が開発した「Chlorella Colours®」という画期的な技術プラットフォームにある。従来のクロレラは、特有の強い風味と鮮やかな緑色が、一般食品への応用を妨げる大きな障壁となっていた。しかし、この技術はクロレラの栄養価を損うことなく、風味と色をニュートラルにすることを可能にした。これにより、ユニリーバは同社の人気ブランドであるヘルマンのヴィーガンマヨネーズなど、より幅広い製品に藻類を応用する道を開いた。

これらの動きが示唆するのは、藻類食品市場における競争の焦点が、単なるバイオマスの「供給」から、消費者の「感覚体験」の解決へと移行したという点である。ネスレやユニリーバのような巨大企業が求めているのは、藻類そのものではなく、藻類が持つ課題（味、色、食感）を解決し、マスマーケットに受け入れられる製品を可能にする「技術」である。この「感覚テクノロジー」こそが、藻類をニッチなスーパーフードから日常的な食品素材へと昇華させる鍵であり、藻類バリューチェーンにおける新たな高価値セグメントを形成している。

さらに、乳製品大手のダノンも、同社のベンチャーキャピタル部門を通じて、石灰化した紅藻を製品に使用するLaird Superfood社に投資しており、大手食品・飲料企業の間で藻類の機能性への関心が広がっていることを示している。

3.3 色彩と機能の付与：クリーンラベル素材としての藻類

藻類の価値は、タンパク質源としての役割にとどまらない。現代の食品業界が求める「クリーンラベル」と「機能性」という二つの重要なトレンドに応える多面的な能力を持っている。

近年、米国食品医薬品局（FDA）は、新たな天然着色料の使用を相次いで承認しており、その中には藻類由来の「ガルデリアエキス・ブルー」が含まれている。これは極めて重要な進展である。なぜなら、食品業界は、健康への懸念から石油を原料とする合成着色料の使用を2026年末までに段階的に廃止するよう、政府からの強い圧力に直面しているからだ。ガルデリアエキスは、酸性の環境でも安定しているため、飲料や菓子、アイスクリームなど幅広い製品に鮮やかな青色を付与できる、有望な天然代替品と見なされている。

さらに、藻類はそれ自体が「機能性素材」としての価値を持つ。ビタミン、ミネラル、抗酸化物質、オメガ3脂肪酸などを豊富に含む藻類を食品に添加することは、単に栄養価を高めるだけでなく、製品に付加価値を与えることを意味する。消費者の間で「医食同源（food as medicine）」という考え方が広まる中、免疫サポートや抗炎症作用などが期待される藻類は、まさに時代のニーズに合致した素材である。

このように、藻類は代替タンパク質、天然着色料、そして機能性素材という三つの顔を持つことで、食品メーカーにとって非常に魅力的な選択肢となっている。これにより、藻類は単なる一成分ではなく、製品の持続可能性、安全性、そして健康価値を同時に高めることができる、戦略的なクリーンラベル素材としての地位を確立しつつある。

第4章：持続可能な生態系 – 多様な応用と環境への影響

4.1 広がるバイオサーキュラーエコノミー

藻類の経済的価値は、エネルギーと食品という二大分野だけでなく、多様な産業への応用によってさらに増幅される。これらの応用分野は、藻類バイオリファイナリー全体の経済性を支え、持続可能な循環型経済（バイオサーキュラーエコノミー）を構築する上で不可欠な要素となっている。

動物・養殖飼料

藻類は、動物の栄養価と免疫機能を向上させるプレミアムな飼料原料として、その地位を確立している。特に養殖業界では、藻類由来のオメガ3脂肪酸（DHA）が、乱獲が懸念される天然の魚資源に代わる持続可能な代替品として注目されている。この分野のリーダーであるCorbion社は、「AlgaPrime DHA」という製品を大規模に生産し、養殖魚の飼料として供給している。この市場には、Alltech社、Cargill社、BASF社といった大手化学・農業関連企業も参入しており、その重要性を示している。

バイオプラスチック

石油由来プラスチックによる環境汚染が世界的な問題となる中、藻類は生分解性を持つバイオベースポリマーの原料として期待されている。この市場はまだ黎明期にあるが、2030年までに1億4,620万ドル規模に成長すると予測されている。米国のALGIX社（製品名：Solaplast）や、DOEの支援も受けるスタートアップのSway Innovation Co.社などが、この分野の先駆者として技術開発を進めている。

化粧品・パーソナルケア

藻類エキスは、その保湿効果、抗老化作用、抗酸化作用から、スキンケア製品に広く利用されている。藻類スキンケア製品の市場は、2030年までに3億1,650万ドルに達すると見込まれる有望な分野である。Algenist、OSEA、Repêchageといったブランドが、藻類の持つ自然の力を活用した製品で市場をリードしている。

これらの多様な市場が存在することが、藻類産業の強靭性を高めている。バイオ燃料単体では経済的に成立しにくい場合でも、食品、飼料、化粧品、プラスチックといった高付加価値なコプロダクトを同時に生産することで、事業全体の収益性を確保することが可能になる。これこそが、藻類を中心とした統合型バイオリファイナリーの真価である。

4.2 持続可能性の評価：ライフサイクルからの視点

藻類産業の推進力となっているのは、その環境面での優位性である。しかし、その持続可能性を正しく評価するためには、ライフサイクル全体を通じたデータに基づいた、バランスの取れた分析が不可欠である。

主要な利点：CO2吸収と土地利用効率

藻類培養の最大の環境的利点は、光合成によるCO2の吸収・固定能力にある。クロレラ1 kgの生産で、1.8～2.0 kgのCO2を吸収できると試算されており、これはネットでのCO2削減プロセスとなり得る。さらに、土地利用効率は陸上作物と比較して圧倒的に高い。年間のヘクタール当たりタンパク質収量は、大豆が0.6～1.2トンであるのに対し、微細藻類は4～15トンにも達する。これは、食料生産と燃料生産が土地を奪い合う「食料か燃料か」という長年のジレンマを根本的に解決する可能性を秘めている。

主要な利点：水利用

藻類培養は、耕作に適さない土地や、塩水、あるいは排水を利用して行うことができるため、貴重な淡水資源への負荷を軽減できる。水の消費量は、開放型のオープンポンド（バイオ燃料1ガロン当たり216～2,000ガロン）では依然として大きいものの、閉鎖型のフォトバイオリアクター（同25～72ガロン）では大幅に削減できる。

主要な課題：エネルギー投入

一方で、藻類の持続可能性における最大の課題は、第2章で指摘した通り、培養（ポンプ、照明など）と加工（特に乾燥）における高いエネルギー消費である。このエネルギーを化石燃料に依存する限り、ライフサイクル全体での環境便益は大きく損なわれる。

循環型ソリューション

この課題に対する最も有望な解決策は、藻類培養を他の産業プロセスと統合する「循環型モデル」である。発電所や工場から排出される排ガス中のCO2を栄養源として利用し、都市や農工業の排水に含まれる窒素やリンを肥料として活用する。これにより、コストと環境負荷の主要因であるエネルギーと栄養塩の投入を削減し、同時に産業廃棄物の処理という別の課題も解決できる。この統合されたシステムこそが、藻類が持つポテンシャルを最大限に引き出し、真に持続可能な産業モデルを構築するための鍵となる。それは、もはや単なる「農場」や「燃料工場」ではなく、廃棄物を価値ある製品群へと転換する「エコ・インダストリアル・ハブ（環境調和型産業拠点）」と呼ぶべきものである。

以下の表は、藻類の資源利用効率を従来型の作物や畜産と比較したものであり、その破壊的なポテンシャルを端的に示している。

この比較から明らかなように、藻類は土地と水の効率性において、既存のタンパク質源に対して桁違いの優位性を持っている。このデータこそが、莫大な研究開発投資と企業の関心を正当化する、藻類革命の根幹をなす事実である。