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세계의 미생물 연료전지 시장
Microbial Fuel Cells
상품코드 : 1757781
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2025년 06월
페이지 정보 : 영문 268 Pages
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한글목차

미생물 연료전지 세계 시장은 2030년까지 3억 2,270만 달러에 이를 전망

2024년에 2억 6,020만 달러로 추정되는 미생물 연료전지 세계 시장은 2024-2030년 CAGR 3.7%로 성장하여 2030년에는 3억 2,270만 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 본 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 중재자는 CAGR4.5%를 나타내고, 분석 기간 종료시에는 2억 1,420만 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 비중재자 부문의 성장률은 분석 기간 중 CAGR 2.1%로 추정됩니다.

미국 시장은 7,090만 달러로 추정, 중국은 CAGR 6.9%로 성장 예측

미국의 미생물 연료전지 시장은 2024년에 7,090만 달러로 추정됩니다. 세계 2위 경제대국인 중국은 분석 기간 2024-2030년간 CAGR 6.9%로 성장을 지속하여, 2030년에는 예측 시장 규모 6,540만 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 기타 주목해야 할 지역별 시장으로서는 일본과 캐나다가 있으며, 분석 기간 중 CAGR은 각각 1.4%와 2.9%를 보일 것으로 예측됩니다. 유럽에서는 독일이 CAGR 2.1%를 보일 전망입니다.

세계의 미생물 연료전지 시장 - 주요 동향과 촉진요인 정리

미생물 연료전지가 매력적인 재생에너지 솔루션인 이유는 무엇일까?

미생물 연료전지(MFC)는 미생물의 신진대사를 이용하여 유기물로부터 화학 에너지를 직접 전기로 변환하는 독특한 생물전기화학 시스템으로 부상하고 있습니다. 기존 연료전지와 달리 MFC는 박테리아를 생체 촉매로 사용하여 유기 기질(종종 폐수에서 공급되는)을 산화시킴으로써 에너지 생산과 폐기물 처리라는 두 가지 이점을 제공합니다. 이 깨끗하고 지속 가능한 에너지 변환 프로세스는 간헐적인 태양광과 풍력 발전의 한계를 극복하기 위해 전 세계 에너지 부문이 주목하고 있습니다.

MFC는 상온-상압에서 작동하고, 고가의 촉매가 필요 없으며, 온실가스 배출을 최소화할 수 있어 자원이 한정된 환경에서의 분산형 에너지 발전에 적합합니다. 농업 폐수, 음식물 쓰레기, 도시 슬러지 등 다양한 원료를 이용한 처리가 가능하기 때문에 농촌의 전기화, 폐수처리 플랜트, 휴대용 전원 솔루션 등 그 용도가 넓어지고 있습니다.

MFC의 성능과 확장성을 향상시키는 기술 혁신이란?

낮은 전력 밀도와 느린 전자 이동과 같은 성능상의 한계가 지금까지 MFC의 확장성을 제약해 왔습니다. 그러나 전극 재료, 막 설계, 미생물 공학의 발전으로 그 효율은 점차 개선되고 있습니다. 고표면적 탄소 기반 전극, 나노 구조 촉매, 전도성 바이오필름은 전류 출력과 작동 안정성을 향상시키고 있습니다.

또한, 비용 절감과 시스템 아키텍처의 단순화를 위해 멤브레인 없는 MFC와 쌓을 수 있는 모듈형 유닛의 개발도 진행되고 있습니다. 이와 병행하여, 기질 분해와 전자 수율을 높이기 위해 유전공학적으로 설계된 미생물 컨소시엄이 연구되고 있습니다. 이러한 혁신은 특히 실시간 바이오센싱, 원격 환경 모니터링, 스마트시티의 자가발전 센서와 같은 용도에서 MFC가 다른 저탄소 기술과 경쟁력을 갖출 수 있도록 하는 데 필수적입니다.

MFC 도입을 고려하고 있는 산업 및 응용 분야는?

폐수 처리 산업은 MFC를 활용하여 유기 오염 물질을 전기 에너지로 변환하고 폐수 정화를 실현하는 초기 선도적인 도입 기업입니다. 개발도상국에서는 MFC가 오프 그리드 에너지 생산과 깨끗한 물 시스템을 위해 시범적으로 도입되어 에너지 접근성과 위생 문제를 해결하고 있습니다. 환경 모니터링 분야에서는 pH, 온도 또는 화학물질 누출을 실시간으로 추적하는 원격 센서에 전력을 공급하기 위해 소규모 MFC가 사용되고 있습니다.

국방부 및 우주개발 기관에서는 발전과 유기폐기물 관리를 동시에 수행하는 폐쇄 루프 생물폐기물 재활용 시스템에 사용하기 위해 MFC를 연구하고 있습니다. 농업 분야에서는 MFC가 양식장과 관개 시스템에 도입되어 수질 제어와 운영 비용 절감을 실현하고 있습니다. 이러한 틈새 시장이지만 점차 확대되고 있는 용도는 MFC의 유연성과 지속가능성이 모든 분야에서 발휘되고 있음을 보여줍니다.

미생물 연료전지 시장의 성장은 몇 가지 요인에 의해 촉진되고 있습니다.

미생물 연료전지 시장의 성장은 분산형 청정 에너지 시스템에 대한 수요 증가, 전극 공학의 급속한 발전, 폐기물 처리와 발전의 이중 기능 기술에 대한 요구 등 여러 요인에 의해 주도되고 있습니다. 자가발전 바이오센서, 스마트 환경 모니터링 시스템, 에너지 자율 인프라에 대한 관심이 높아지면서 MFC의 확장성은 모듈식 아키텍처와 멤브레인 없는 설계를 통해 향상되고 있으며, 강화된 생체촉매와 고성능 양극은 효율을 크게 향상시키고 있습니다. 효율을 크게 향상시키고 있습니다. 이러한 복합적인 추세로 인해 MFC는 특수하지만 빠르게 성장하고 있는 청정 에너지 및 폐기물 관리 시장에서 지지를 받을 수 있게 되었습니다.

부문

유형(중재자, 비중재자), 용도(발전, 폐수 처리, 바이오센서)

조사 대상 기업 예(총 34개사)

AI 통합

우리는 유효한 전문가 컨텐츠와 AI툴에 의해서, 시장과 경쟁 정보를 변혁하고 있습니다.

Global Industry Analysts는 LLM이나 업계 고유 SLM를 조회하는 일반적인 규범에 따르는 대신에, 비디오 기록, 블로그, 검색 엔진 조사, 방대한 양 기업, 제품/서비스, 시장 데이터 등, 전 세계 전문가로부터 수집한 컨텐츠 리포지토리를 구축했습니다.

관세 영향 계수

Global Industry Analysts는 본사의 국가, 제조거점, 수출입(완제품 및 OEM)을 기반으로 기업의 경쟁력 변화를 예측했습니다. 이러한 복잡하고 다면적인 시장 역학은 수익원가(COGS) 증가, 수익성 감소, 공급망 재편 등 미시적 및 거시적 시장 역학 중에서도 특히 경쟁사들에게 영향을 미칠 것으로 예측됩니다.

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

LSH
영문 목차

영문목차

Global Microbial Fuel Cells Market to Reach US$322.7 Million by 2030

The global market for Microbial Fuel Cells estimated at US$260.2 Million in the year 2024, is expected to reach US$322.7 Million by 2030, growing at a CAGR of 3.7% over the analysis period 2024-2030. Mediator, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 4.5% CAGR and reach US$214.2 Million by the end of the analysis period. Growth in the Non-Mediator segment is estimated at 2.1% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$70.9 Million While China is Forecast to Grow at 6.9% CAGR

The Microbial Fuel Cells market in the U.S. is estimated at US$70.9 Million in the year 2024. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$65.4 Million by the year 2030 trailing a CAGR of 6.9% over the analysis period 2024-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 1.4% and 2.9% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 2.1% CAGR.

Global Microbial Fuel Cells Market - Key Trends & Drivers Summarized

What Makes Microbial Fuel Cells a Compelling Renewable Energy Solution?

Microbial Fuel Cells (MFCs) are emerging as a unique class of bioelectrochemical systems that convert chemical energy from organic matter directly into electricity using microbial metabolism. Unlike traditional fuel cells, MFCs use bacteria as biocatalysts to oxidize organic substrates-often sourced from wastewater-thereby offering the dual benefit of energy generation and waste treatment. This clean, sustainable energy conversion process is gaining attention as the global energy sector looks beyond intermittent solar and wind power.

MFCs operate under ambient temperatures and pressures, require no expensive catalysts, and have minimal greenhouse gas emissions, making them suitable for decentralized energy generation in resource-limited settings. Their ability to operate with diverse feedstocks-including agricultural runoff, food waste, and municipal sludge-broadens their utility in rural electrification, wastewater treatment plants, and portable power solutions.

What Innovations Are Improving Performance and Scalability of MFCs?

Performance limitations, such as low power density and sluggish electron transfer, have historically constrained the scalability of microbial fuel cells. However, ongoing advances in electrode materials, membrane design, and microbial engineering are gradually improving their efficiency. High-surface-area carbon-based electrodes, nanostructured catalysts, and conductive biofilms are boosting current output and operational stability.

Membrane-less MFCs and stackable modular units are also being developed to reduce costs and simplify system architecture. In parallel, genetically engineered microbial consortia are being explored to enhance substrate breakdown and electron yield. These innovations are critical for making MFCs competitive with other low-carbon technologies, especially in applications such as real-time biosensing, remote environmental monitoring, and self-powered sensors in smart cities.

Which Industries and Applications Are Exploring MFC Deployment?

The wastewater treatment industry is a leading early adopter, leveraging MFCs to convert organic pollutants into electrical energy while achieving effluent purification. In developing regions, MFCs are being piloted for off-grid energy generation and clean water systems, addressing both energy access and sanitation challenges. The environmental monitoring sector is using small-scale MFCs to power remote sensors that track pH, temperature, or chemical leakage in real time.

Defense and space exploration agencies are studying MFCs for use in closed-loop biowaste recycling systems that generate power and manage organic waste simultaneously. In agriculture, MFCs are being deployed in aquaculture tanks and irrigation systems to control water quality and reduce operational costs. These niche yet growing applications highlight the flexibility and sustainability of MFCs across sectors.

The Growth in the Microbial Fuel Cells Market Is Driven by Several Factors…

The growth in the microbial fuel cells market is driven by several factors including increasing demand for decentralized clean energy systems, rapid advancements in electrode engineering, and the need for dual-function technologies that treat waste and generate electricity. Rising interest in self-powered biosensors, smart environmental monitoring systems, and energy-autonomous infrastructure is also fueling adoption. The scalability of MFCs is improving through modular architectures and membrane-free designs, while enhanced biocatalysts and high-performance anodes are significantly boosting efficiency. These combined trends are enabling MFCs to gain traction in specialized but rapidly expanding clean energy and waste management markets.

SCOPE OF STUDY:

The report analyzes the Microbial Fuel Cells market in terms of units by the following Segments, and Geographic Regions/Countries:

Segments:

Type (Mediator, Non-Mediator); Application (Power Generation, Wastewater Treatment, Biosensor)

Geographic Regions/Countries:

World; United States; Canada; Japan; China; Europe (France; Germany; Italy; United Kingdom; Spain; Russia; and Rest of Europe); Asia-Pacific (Australia; India; South Korea; and Rest of Asia-Pacific); Latin America (Argentina; Brazil; Mexico; and Rest of Latin America); Middle East (Iran; Israel; Saudi Arabia; United Arab Emirates; and Rest of Middle East); and Africa.

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TABLE OF CONTENTS

I. METHODOLOGY

II. EXECUTIVE SUMMARY

III. MARKET ANALYSIS

IV. COMPETITION

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