Le iniziative di decarbonizzazione offrono nuove opportunità di mercato per le membrane di separazione del gas, rapporti IDTechEx

Jul 30, 2023

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06 giugno 2023, 03:30 ET

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BOSTON, 6 giugno 2023 /PRNewswire/ -- La decarbonizzazione è il principale motore di mercato in tutto il settore industriale. In ogni tabella di marcia c’è un mix in evoluzione di soluzioni che abbracciano lo spettro della preparazione tecnologica, ciascuna con i propri sostenitori e critici. All’interno di queste strategie, ci sono inevitabilmente una vasta gamma di punti critici scientifici e ingegneristici. Una di queste sfide ricorrenti è quella della separazione efficiente del gas; IDTechEx chiede: Ciò rappresenta un'opportunità di mercato per la tecnologia a membrana?

L'uso commerciale delle membrane per la separazione dei gas non è nuovo; l'industria è cresciuta notevolmente dagli anni '80 all'inizio degli anni 2000. Le membrane esistenti non sono adatte per ogni applicazione di separazione del gas, ma nel giusto caso d'uso (compresi i requisiti appropriati di materia prima, scala e purezza), possono superare altre tecniche di separazione; ciò ha portato il settore a crescere fino a diventare un mercato stabile di dimensioni modeste.

Il mercato sta ora entrando in una nuova fase di crescita. Ciò è guidato da fattori chiave del mercato, principalmente dalle energie rinnovabili e dalle applicazioni di decarbonizzazione, e dai progressi tecnologici che rispondono a tali esigenze. IDTechEx ha lanciato un nuovo rapporto di mercato, "Membrane per la separazione dei gas 2023-2033"¸ che fornisce una roadmap tecnologica critica, il panorama aziendale e le prospettive di mercato per questo settore in evoluzione.

I vantaggi e gli svantaggi dell'uso delle membrane polimeriche rispetto ad altre tecniche di separazione (ad esempio, adsorbimento criogenico o con oscillazione di pressione) dipendono dall'applicazione ma si concentrano prevalentemente sull'attrattiva delle membrane come processo a basso consumo energetico e sui limiti della loro selettività rispetto alla permeabilità compromesso e durata in ambienti reali. Oltre alle attuali membrane polimeriche esiste un’ampia gamma di progressi nella ricerca; molti dei materiali più promettenti stanno iniziando a guadagnare terreno a livello commerciale e contribuiranno anche a rimodellare il panorama commerciale.

Le membrane per la separazione del gas hanno già raggiunto l’adozione commerciale in molteplici applicazioni, in particolare nella produzione di azoto, nel recupero dell’idrogeno, nel trattamento del gas naturale e nel recupero del vapore. Qui esamineremo tre grandi aree potenziali: upgrading del biogas, cattura del carbonio e idrogeno.

Potenziamento del biogas: le membrane sono ben posizionate per trarre vantaggio da questo mercato in crescita

Il biogas è costituito da elevate percentuali di metano e anidride carbonica. Questo viene utilizzato principalmente direttamente, ma un processo sempre più importante prevede la separazione della CO2 (e la rimozione dei contaminanti) per produrre metano sufficientemente puro da poter essere utilizzato nelle infrastrutture del gas naturale. Questo prodotto è chiamato biometano o gas naturale rinnovabile (RNG). Questa non è l’unica via per ottenere il biometano ma è la più comune.

L’RNG non è un settore nuovo, ma è destinato a crescere in modo significativo nel prossimo decennio. Ci sono fattori trainanti del governo, tra cui l’UE che punta ad un aumento della produzione di oltre 10 volte fino a 35 miliardi di metri cubi di biometano entro il 2030, e l’attività industriale di grandi aziende, tra cui Shell, BP, TotalEnergies e altre. L'intervento di potenziamento prevede un'unità di separazione CO2/CH4; diverse soluzioni sono commerciali, ma le membrane sono già in uso e stanno guadagnando notevoli quote di mercato. Le soluzioni sono particolarmente adatte per progetti di gas di digestione relativamente piccoli ma non limitati a questo con un'ampia gamma di installazioni in tutto il mondo. Esistono materiali per membrane che cercano di entrare nel mercato, ma per la maggior parte ciò viene soddisfatto dalle attuali membrane polimeriche a fibra cava come unico processo di separazione o come parte di un sistema ibrido, ad esempio accanto a un'unità criogenica.

La combinazione di un caso d’uso comprovato, una catena di fornitura in crescita e una grande crescita del mercato rendono questa un’area chiave per le membrane per la separazione dei gas nel prossimo decennio.

Cattura del carbonio: la separazione delle membrane non può competere…. Per adesso

Il CCUS è una parte centrale di ogni roadmap di decarbonizzazione industriale. Fondamentalmente si tratta di una sfida di separazione, che solleva quindi la questione se sia possibile utilizzare le membrane.