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未開拓の収益源が生産水の価値提案を変革

• 重要な鉱物資源としての産出水：米国の産出水処理市場において、企業が油田のかん水を廃棄物ではなく、リチウムなどの重要な鉱物の国内資源として捉え始めており、パラダイムシフトが進行しています。リチウム直接抽出（DLE）技術は、産出水を米国のバッテリーサプライチェーンにとって戦略的な資産へと変貌させています。ボルト・リチウムは、2025年初頭にパーミアン盆地のDLE事業を日量11,000バレル以上に拡大しました。国立エネルギー技術研究所の調査によると、マーセラス頁岩からの廃水だけで、現在の米国のリチウム需要の38～40%を満たす可能性があることが示唆されています。パーミアン盆地では毎日約2,000万バレルのリチウムを豊富に含む水が産出されており、この「液体の金」を採掘する経済的インセンティブは、特殊な処理ソリューションに対する強力な新たな需要促進要因となっています。
• 連邦政府資金による油田以外での再利用拡大：アメリカ西部における深刻な水不足を受けて、連邦政府と州政府から多額の資金提供を受け、油田以外、特に農業や工業分野での有益な再利用を目的とした産出水の処理に関する研究が活発化しています。2025年1月、内務省は水のリサイクルと淡水化プロジェクトに2億2,300万ドルを投入すると発表しました。さらに、エネルギー省は2024年4月、産出水管理に焦点を当てた5つの新たな研究開発プロジェクトに約800万ドルを割り当てました。ニューメキシコ州などの州では複数のパイロットプログラムが実施されており、ある州では2028年までに10万エーカーフィートの新たな水資源の確保を目指し、政府支援による市場拡大への道筋を築いています。

リチウムの直接抽出は前例のない経済需要の牽引役となる

国内リチウム供給の追求は、米国の産水処理市場における需要を根本的に変革しつつあります。焦点は単なる水処理から高度な鉱物抽出へと急速に移行し、収益性の高い新たな垂直市場を生み出しています。これは、プロジェクトの大規模なスケールアップと魅力的な経済性によって推進されています。例えば、2025年1月に稼働を開始したボルト・リチウム社の第5世代フィールドユニットは、1日あたり1万バレル（bpd）という目標を即座に達成しました。同社の操業は、わずか6ヶ月で600bpdから11,000bpd超へと驚異的な規模に拡大しました。このような急速な拡大は、世界的なリチウム市場の逼迫に対応するためのものです。世界市場では、リチウムの余剰予測は2024年の15万トンから2025年には8万トンに縮小し、早ければ2026年には1,500トンの不足が発生すると予想されています。

大規模な投資は、この需要牽引車の長期的な実現可能性を裏付けています。Thacker Passプロジェクトは、推定23億米ドルの設備投資を行い、年間4万トンの炭酸リチウム生産を目指しています。同様に、American LithiumのTLCプロジェクトは、フェーズ2で年間4万8,000トンの生産を目標としています。既存企業も事業を拡大しており、Albemarleは20,000エーカーフィートの塩水を汲み上げることができる22本の新たな生産井を建設し、2025年までに塩水生産量を年間7,500トンに増強する予定です。COG Operation社が2年間で2,100万ドルを投じたような多額の廃棄コストを相殺できる可能性は、随伴水採掘を主要な市場勢力としてさらに確固たるものにしています。

政府の重点的な投資と規制が市場導入を加速

連邦政府と州政府の取り組みにより、生産水処理市場に多額の資本が投入され、安定した規制枠組みが構築され、革新的な水処理技術への需要が直接的に高まっています。2025年1月14日、内務省は水リサイクルプロジェクト向けに画期的な2億2,300万ドルの予算を発表しました。この資金の大部分は、超党派インフラ法に基づくもので、今後5年間で総額83億ドルを水関連プロジェクトに配分し、既に670件以上のプロジェクトに約53億ドルを充当しています。エネルギー省もまた重要な役割を担っており、2024年4月18日には、水関連の研究開発のための1,805万ドルの広範な資金提供機会の一環として、5つの研究開発プロジェクトに約800万ドルを拠出することを発表しました。

州レベルの取り組みは市場の確実性をさらに高めています。ニューメキシコ州は、2028年までに10万エーカーフィートの新たな水を工業用に活用するという野心的な計画を掲げており、技術開発者にとって明確な目標となっています。これらのプログラムは、専用の研究資金によって支えられています。開拓局は、2024年11月13日締め切りの提案に対して最大200万ドルを提供し、USGSは2025年度の資金提供機会を2025年9月締め切りで発表しました。ニューメキシコ州がパイロットプロジェクトで1日最大84,000ガロンの処理水を放出することを許可するという提案など、初期段階の規制案でさえ、米国の産出水処理市場における先進的なソリューションの普及に向けて、政府主導の明確な道筋を示しています。

セグメント分析 

生産水管理における物理的処理の費用対効果の高い優位性

物理的処理技術は、水処理の重要な初期段階における費用対効果と高い効率性により、米国の産出水処理市場の47.70%という大きなシェアを占めています。重力分離器、ハイドロサイクロン、ろ過システムなどのこれらの方法は、産出水中の最も一般的な汚染物質である浮遊物質や分散油の除去に優れています。操作の簡便さと信頼性から、ほとんどの処理プロセスの基礎となるステップとなっており、必要に応じてより高度な二次処理や三次処理のための水処理を可能にします。膜処理や化学処理などのより複雑な技術と比較して、物理的処理に関連する運用コストが低いため、石油・ガス部門では日々膨大な量の水を処理する必要があることを考えると、その主導的地位はさらに強固なものとなっています。

競争の激しい米国産水処理市場において、物理的処理が主導的な地位を固めているのは、強力な運用指標によるものです。水の再利用コストは、多くの場合物理的処理から始まりますが、1バレルあたり0.15ドルから0.20ドルで、1バレルあたり1ドルにもなる廃棄コストよりも経済的です。メキシコ湾の沖合施設では、排出水中の油分濃度を月平均29ppmに制限することが義務付けられており、この目標は効率的な物理的分離によって達成されることが多いです。2025年には、1日あたり10万～50万バレルの処理能力を持つシステムが最も広く導入されると予想されており、大容量の物理的処理ソリューションの必要性が浮き彫りになっています。英国の石油・ガス生産による政府歳入総額は、産水を生成する事業規模の指標であり、2021～2022年度には前年の3億9,000万ドルから大幅に増加し、18億4,000万ドルに達しました。

• 主要な物理的処理技術であるハイドロサイクロンは、沖合産出水処理施設の約 90% で利用されています。
• 最近のハイドロサイクロン設計の進歩により、特定の入口油濃度に対して最大 67.6% の分離効率が実現しました。
• マーセラスシェールガス井のライフサイクル水消費量は、生産水が適切に処理されない場合、淡水生態毒性が2,4D換算で900～23,000 kgになる可能性があり、一次物理的処理の重要性が浮き彫りになっています。

石油・ガス事業、生産水の再利用で収益を向上

石油・ガス田の操業は、水圧破砕に膨大な量の水が必要となることから、生産水処理市場の収益の67.14%以上を生産水利用から生み出しています。油田内での生産水の再利用は、特にシェール層が多数存在する水不足地域において、淡水を調達するよりもはるかに費用対効果が高く、物流効​​率の高いソリューションです。生産水の再利用は、淡水の取得と輸送に関連するコスト、そして生産水廃棄にかかる費用と規制上のハードルを最小限に抑えます。掘削および仕上げ作業では大量の水が引き続き必要となるため、石油・ガス事業における閉ループ水管理システムの経済的および環境的メリットは魅力的であり、高い市場収益シェアを牽引しています。

石油・ガスセクターにおいて、随伴水の再利用には財務面でも運用面でも大きなメリットがあります。テキサス州では、1日あたり推定3,300万バレルの随伴水が生成されています。この水を水圧破砕に再利用すると、1つの油井で平均1,430万ガロンの水が必要となるため、莫大なコスト削減の機会が生まれます。パーミアン盆地だけでも、2025年には1日あたり2,230万バレルの随伴水が生成されると予測されており、この資源の規模の大きさがさらに強調されています。2024年には、ある水ソリューション企業がパーミアン盆地で2億8,000万バレル以上の随伴水をリサイクルし、その膨大な量を実証しました。米国の随伴水処理市場はこのトレンドを活用しており、各企業は現場での再利用のための革新的なソリューションを提供しています。

• ニューメキシコ州のある企業は、1日あたり50万バレルのリサイクル生産水供給記録を達成し、現代のリサイクル施設の高い処理能力を実証しました。
• 2030年までに、リサイクルの増加により、パーミアンの完成で使用される淡水と汽水の量は、2017年よりも1日あたり50万バレル少なくなると予測されています。
• 耐塩性破砕流体の開発は、TDS レベルの高い生産水の再利用を増やすための重要な技術的実現要因となっています。

非従来型資源が水処理需要を刺激

シェールガスやタイトオイルといった非在来型資源は、水圧破砕法による水集約的な性質により、米国の産出水処理市場の78.75%以上を占め、最大のシェアを占めています。在来型の油井とは異なり、非在来型油井では初期の破砕プロセスに数百万ガロンもの水が必要となり、その大部分はフローバック水として返送されます。さらに、これらの油井は、多くの在来型油井と比較して、その寿命全体を通じて水と炭化水素の比率が高くなる傾向があります。米国の主要シェール盆地における水平掘削と多段式水圧破砕法の急速な発展と普及は、膨大なエネルギー資源の解放をもたらしましたが、同時に、管理を必要とする前例のない量の持続的な産出水を生み出しています。

非在来型随伴水の特性が、随伴水処理市場の動向を左右します。パーミアン盆地では、平均的な水分量は他の非在来型鉱区よりも高く、原油1バレルに対して3～4バレルの水が生産されます。マーセラス層のようなシェール層から発生する随伴水は、総溶解固形物（TDS）濃度が40,000～120,000 mg/Lを超える非常に高い濃度となる場合があり、特殊な処理ソリューションが必要となります。この高TDS水の処理コストは高額になる可能性があり、熱淡水化では1立方メートルあたり53～71と推定されています。米国のフラッキング水処理市場は2024年に約1億6,560万ドルと評価されており、こうした大量の水処理を背景に成長が見込まれています。

• バッケン頁岩から生産される水の TDS の中央値は 244 g/L で、​​これは海水の約 7 倍です。
• マーセラス頁岩の開発により、2004年以降、ペンシルベニア州の石油・ガス関連廃水の総量は推定570%増加しました。
• パーミアン盆地における水圧破砕に使用される水の量は、生成される産出水の量の約4分の1に満たないと予測されており、管理が必要となる大きな余剰水が生じています。米国の産出水処理市場の最近の動向

陸上事業 随伴水生成における無敵のリーダー

米国産水処理市場において、陸上事業は圧倒的なシェアの83.32%を占めています。これは、米国の石油・ガス生産、特に非在来型シェール層からの生産が陸上に集中していることを直接反映しています。パーミアン、イーグルフォード、バッケンといった陸上の堆積盆地では、膨大な数の油井と炭化水素が採掘されるため、膨大な量の産水が生成されます。一方、沖合での生産は、規模は大きいものの、油井の数は少なく、操業範囲も限定的です。陸上における水処理・廃棄インフラの開発・運用は、沖合環境の複雑さに比べて物流が容易でコストも低いため、米国産水処理市場における陸上セグメントの優位性をさらに高めています。

陸上事業の規模が、同社の市場リーダーシップを支えています。2023年には、米国の原油生産量は日量1,290万バレルに達し、その大半は陸上シェール生産によるものです。パーミアン盆地では、水と油の比率が最大12対1に達することもあり、これは石油よりもはるかに多くの水が生産されていることを意味します。パーミアン盆地で管理されている水の総量は、2017年の日量630万バレルから2023年には日量1,890万バレルに急増しました。この膨大な量に対応するには、米国の産出水処理市場向けの堅牢な陸上インフラが必要です。テキサス州だけでも、水インフラへの歴史的な200億ドルの投資が承認されており、その一部は産出水管理ソリューションの支援に充てられると予想されています。

• テキサス州議会は、今後20年間、水道インフラプロジェクトに毎年10億ドルを充てる基金を設立した。
• 米国には生産水を処分するためのクラス II 注入井戸が約 144,000 基あり、その大部分は陸上にあります。
• 生産水を廃棄するためにトラックで輸送するコストは、陸上生産者にとって大きな運用コストとなる可能性があり、局所的な処理と再利用の導入を促進しています。

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戦略的投資が米国の水処理市場の状況を再形成

• 連邦政府による資金増額：米国エネルギー省は、
  2024年4月に、随伴水の処理と管理に焦点を当てた5つの研究開発
  プロジェクトに対し、約800万ドルの資金提供を発表しました。これは、有益な最終用途に向けた技術開発のための、総額1,800万ドルの大規模な資金提供機会の一環です。
• 事業拡大のための戦略的買収：
  、2024年4月にChampionX Corporationを買収すること
  で合意したことを発表しました。、SLBの化学ソリューションおよび
  生産水管理能力が大幅に拡大される予定です。
• ミッドストリーム事業の統合：エナジー・トランスファーは2024年7月にWTGミッドストリームの買収を22億7,500万ドルで完了しました。同時に、サンオコLPとの合弁事業を開始し、パーミアン盆地における原油および随伴水資産を統合しました。
• テクノロジー重視の投資：次世代水
  処理会社であるVVaterは、2024年12月に数百万ドルの資金調達ラウンドを確保しました。ティム・ドレイパーなどの著名人によって支援されているこの投資は、革新的な無化学薬品浄化技術の拡大を推進するでしょう。
• インフラの成長目標： 2024年10月、エンタープライズ・プロダクツ・
  
  、米国の水処理市場におけるパーミアン盆地の資産に、重要な集水パイプライン、処理施設、処分井が加わります
• 先進技術の導入：イノベーションへの取り組みを示すため、Adaptive Process Solutions は 2024 年 1 月にマイクロバブル注入ユニットを導入しました。このシステムは、生産水中の汚染物質の除去を最適化し、処理効率を高めるように設計されています。
• 水効率化のための政府助成金：水資源開発局は、
  WaterSMARTプログラムを通じて水効率化プロジェクトへの資金提供を継続しています。2024年を通して助成金の申請ラウンドが複数回実施され、2025年1月にも締め切りが設定され、持続可能な水利用が促進されています。

米国産水処理市場のトップ企業

• ハリバートンカンパニー
• Enviro-Techシステム
• Weatherford International
• 11月
• Mineral Technologies、Inc。
• ベイカーヒューズ
• TechnipFMCの写真
• オビボ
• シュルンベルジェ株式会社
• キャノンアートスパ
• Veolia Environnement SA
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要

治療技術別

• 身体治療
• 化学処理
• 生物学的治療

生産水の用途別

• 農業用途
  • 作物と農地の灌漑
  • 家畜の給水
  • 土壌改良と粉塵抑制
• 産業用
  • 冷却水
  • 粉塵抑制
• 市営
  • 地下水の涵養
  • 造園と公園の維持管理
  • 街路清掃
  • 防火
• 石油・ガス田の操業
  • 石油増進回収（EOR）プロセス
  • 掘削流体の準備
• その他の新たな用途

用途別

• 陸上業務
• オフショア事業

生産水源別

• 従来の情報源
• 非伝統的な情報源

エンドユーザー別

• 石油・ガス事業者（上流、オフショア、オンショア）
• ミッドストリームおよび水道サービス会社
• 独立系水処理サービスプロバイダー
• 発電施設
• 鉱業および鉱物処理会社
• 化学および石油化学産業
• 市町村および地域の水道局

地域別

• 北東部地域
  • ペンシルベニア州
  • ニューヨーク
  • オハイオ州
  • ウェストバージニア州
  • ニュージャージー州
• 南部地域
  • テキサス州
  • ルイジアナ州
  • オクラホマ
  • アーカンソー州
• 西部地域
  • カリフォルニア
  • コロラド
  • ワイオミング州
  • ニューメキシコ
  • アラスカ
• 中央地域
  • ダコタ
  • モンタナ
  • カンザス州
  • ネブラスカ州
  • ミネソタ州