Iniciativas de descarbonização fornecem novas oportunidades de mercado para membranas de separação de gás, relatórios da IDTechEx

Dec 01, 2023

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06 de junho de 2023, 03:30 ET

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BOSTON, 6 de junho de 2023 /PRNewswire/ -- A descarbonização é o principal impulsionador do mercado em todo o setor industrial. Em cada roadmap há uma mistura em evolução de soluções que abrangem o espectro de prontidão tecnológica, cada uma com seus próprios proponentes e críticos. Dentro dessas estratégias, há inevitavelmente uma ampla gama de pontos problemáticos científicos e de engenharia. Um desses desafios recorrentes é o da separação eficiente de gases; A IDTechEx pergunta: Isso representa uma oportunidade de mercado para a tecnologia de membrana?

O uso comercial de membranas de separação de gás não é novo; a indústria cresceu consideravelmente entre os anos 1980 e o início dos anos 2000. As membranas existentes não são adequadas para todas as aplicações de separação de gás, mas no caso de uso correto (incluindo matéria-prima, escala e requisitos de pureza apropriados), elas podem superar outras técnicas de separação; isso resultou no crescimento da indústria em um mercado estável de tamanho modesto.

O mercado agora está entrando em uma nova fase de crescimento. Isso é impulsionado por fatores-chave do mercado, principalmente aplicações de energia renovável e descarbonização e avanços tecnológicos que respondem a essas necessidades. A IDTechEx lançou um novo relatório de mercado, "Gas Separation Membranes 2023-2033"¸, que fornece um roteiro tecnológico crítico, panorama da empresa e perspectivas de mercado para esse setor em evolução.

As vantagens e desvantagens do uso de membranas poliméricas em comparação com outras técnicas de separação (por exemplo, criogênica ou adsorção por oscilação de pressão) dependem da aplicação, mas predominantemente focadas na atratividade das membranas como um processo de baixa energia e nas limitações de sua seletividade versus permeabilidade trade-off e tempo de vida em ambientes do mundo real. Além das membranas de polímero existentes, há uma ampla gama de avanços de pesquisa; muitos dos materiais mais promissores estão começando a ganhar força comercial e também ajudarão a remodelar o cenário comercial.

As membranas de separação de gás já alcançaram a adoção comercial em várias aplicações, especificamente produção de nitrogênio, recuperação de hidrogênio, tratamento de gás natural e recuperação de vapor. Aqui, veremos três grandes áreas potenciais: atualização de biogás, captura de carbono e hidrogênio.

Atualização de biogás: as membranas estão bem posicionadas para capitalizar neste mercado em crescimento

O biogás consiste em altas proporções de metano e dióxido de carbono. Isso é usado principalmente diretamente, mas um processo cada vez mais importante envolve a separação do CO2 (e a remoção dos contaminantes) para produzir metano suficientemente puro que pode ser usado na infraestrutura de gás natural. Este produto é denominado biometano ou gás natural renovável (RNG). Esta não é a única rota para o biometano, mas é a mais comum.

A RNG não é uma indústria nova, mas está preparada para um crescimento significativo na próxima década. Existem impulsionadores do governo, incluindo a UE visando um aumento de produção superior a 10 vezes para 35 bcm de biometano até 2030, e a atividade da indústria de grandes empresas, incluindo Shell, BP, TotalEnergies e muito mais. A atualização envolve uma unidade de separação de CO2/CH4; várias soluções são comerciais, mas as membranas já estão em uso e estão ganhando uma participação de mercado notável. As soluções são particularmente adequadas para projetos de gás de digestor relativamente pequenos, mas não se limitam a isso com uma ampla gama de instalações em todo o mundo. Existem materiais de membrana que procuram entrar no mercado, mas, na maioria das vezes, isso é satisfeito pelas membranas poliméricas de fibra oca existentes como o único processo de separação ou como parte de um sistema híbrido, como ao lado de uma unidade criogênica.

A combinação de um caso de uso comprovado, crescente cadeia de suprimentos e grande crescimento do mercado torna esta uma área chave para as membranas de separação de gás na próxima década.

Captura de carbono: a separação por membrana não pode competir…. Por agora

O CCUS é uma parte central de todo roteiro de descarbonização industrial. Em essência, este é um desafio de separação, que, portanto, traz a questão de saber se as membranas podem ser usadas.