先進的なガス分離膜材料が市場に参入、IDTechEx がレポート

ニュース提供

2023 年 7 月 10 日、午前 7 時 12 分（東部標準時）

この記事をシェアする

ボストン、2023年7月10日 /PRNewswire/ -- 何十年にもわたって、次世代のガス分離膜の開発に焦点を当てた材料科学の研究開発が広範に行われてきました。 しかし、現在に至るまで、市場は依然として 20 世紀後半に初めて商業的に採用されたポリマー材料によって支配されています。 脱炭素化市場の推進力が新たな成長機会をもたらす中、これらの先端材料が研究室から市場に参入し始めています。

ガス分離膜は、特に窒素製造、水素回収、天然ガス処理、蒸気回収といった複数の用途ですでに商業的に採用されています。 市場は今、新たな成長フェーズに入りつつあります。 これは主要な市場要因、主に再生可能エネルギーと脱炭素化の用途、およびそれらのニーズに対応する技術の進歩によって推進されています。 IDTechEx は、この進化する業界の重要な技術ロードマップ、企業の展望、市場の見通しを提供する新しい市場レポート「ガス分離膜 2023-2033」を発表しました。

膜材料には、ポリマー、セラミック、金属、複合材料など、幅広い種類があります。 材料以外にも、その形状因子 (中空糸やスパイラル巻きなど) と、最終的には要求を満たすためにそれらが工業プロセス (流量、動作温度、圧力差など) にどのように組み込まれるかという両方を考慮することも重要です。必要な分離要件。

もちろん、膜関連企業間には競争がありますが、この分野でのより大きな課題は、既存の分離技術に対する自社のソリューションの技術経済的実行可能性を実証することです。 既存の市販の膜にはいくつかの技術的制限があり、選択性と透過性のトレードオフと現実の環境での寿命が 2 つの主要な領域です。

酢酸セルロース、ポリイミド、ポリスルホンなどのポリマー膜が現在の市場を支配しています。 これらの多くは、バイオガスのアップグレードなどの主要な成長分野の最前線となるでしょうが、他の新興アプリケーションについては、業界は市場を獲得するために、さまざまなシステム設計を検討したり、ロブソンの上限を押し上げる材料を利用したりする必要があるでしょう。共有。

IDTechEx は、これらの進歩を次世代材料とハイブリッド プロセスの 2 つの分野に分けて説明します。 後者は市販の膜を利用できますが、それらを単独で使用するわけではありません。 その代わりに、新しい統合設計内で、または異なる条件下で、他の分離技術 (タンデムで使用される極低温分離ユニットと膜分離ユニットなど) と並行して膜を組み込むことを検討する活動が大量に行われています。

ガス分離膜用の先進的な材料を探索するために、学界と産業界の両方で依然として膨大な量の研究開発が行われています。 これらの開発の多くは技術と製造の準備が進んでおり、商業的な牽引力を獲得し始めています。 高分子分野では、材料の直接使用と複合材料の一部としての組み込みの両方で数多くの進歩があり、後者では薄膜複合材料 (TFC) 膜と混合マトリックス膜 (MMM) の両方でいくつかの重要な開発が見られます。 高分子科学の開発は多岐にわたりますが、固定サイトキャリア (FSC)、真性微細孔性ポリマー (PIM)、ポリベンズイミダゾール (PBI) ベースの膜などはすべて、燃焼後からの幅広い用途での商業採用に向けた有望な初期の兆候が見られています。炭素回収から水素分離まで。

ポリマー膜以外にも、通常、より高い選択性（輸送メカニズムによる）や、動作温度や汚染物質に対する耐性などの有利な物理的特性を提供する幅広い代替品があります。 これには、金属膜、炭素ベースの膜、セラミック膜、および二相膜などの初期段階の例が含まれます。