На рынок выходят усовершенствованные газоразделительные мембранные материалы, сообщает IDTechEx

Новости предоставлены

10 июля 2023 г., 7:12 по восточноевропейскому времени

Поделиться этой статьей

БОСТОН, 10 июля 2023 г. /PRNewswire/ -- На протяжении многих десятилетий в области материаловедения проводились обширные исследования и разработки, направленные на разработку газоразделительных мембран нового поколения. Однако на сегодняшний день на рынке по-прежнему доминируют те полимерные материалы, которые первоначально получили коммерческое распространение в конце 20 века. Поскольку движущие силы рынка декарбонизации открывают новые возможности для роста, эти передовые материалы начинают покидать лаборатории и поступать на рынок.

Мембраны для разделения газов уже получили коммерческое применение во многих областях применения, в частности, в производстве азота, извлечении водорода, очистке природного газа и улавливании паров. Сейчас рынок вступает в новую фазу роста. Это обусловлено ключевыми рыночными факторами, в первую очередь применением возобновляемых источников энергии и декарбонизации, а также технологическими достижениями, отвечающими этим потребностям. IDTechEx выпустила новый рыночный отчет «Мембраны для разделения газа на 2023-2033 годы», в котором представлены важные технологические планы, ландшафт компании и перспективы рынка для этой развивающейся отрасли.

Существует широкий спектр мембранных материалов, включая полимерные, керамические, металлические и композитные варианты. Помимо материала, также важно учитывать как их форм-фактор (например, полое волокно или спирально навитая), так и, в конечном счете, то, как они включаются в производственный процесс (включая скорость потока, рабочую температуру и перепад давления), чтобы обеспечить соответствие требованиям. необходимые требования к разделению.

Конечно, существует конкуренция между игроками, занимающимися мембранными технологиями, но более серьезная задача в этой области заключается в демонстрации технико-экономической жизнеспособности их решения по сравнению с традиционными методами разделения. Существует несколько технических ограничений для существующих коммерческих мембран, при этом двумя важными областями являются компромисс между селективностью и проницаемостью и сроком службы в реальных условиях.

На современном рынке доминируют полимерные мембраны, в том числе ацетат целлюлозы, полиимид и полисульфон. Многие из них будут в авангарде некоторых ключевых областей роста, таких как модернизация биогаза, но для других новых приложений отрасли необходимо будет изучить различные конструкции систем и / или использовать материалы, расширяющие верхние границы Робсона, чтобы завоевать любой рынок. делиться.

IDTechEx делит эти достижения на две области: материалы нового поколения и гибридные процессы. Последний может использовать коммерческие мембраны, но не использует их изолированно; вместо этого ведется большая работа по включению мембран наряду с другими методами разделения (такими как установки криогенного и мембранного разделения, используемые в тандеме) в рамках новой комплексной конструкции или в других условиях.

Как в академических кругах, так и в промышленности еще предстоит провести обширные исследования и разработки в области изучения современных материалов для газоразделительных мембран. Многие из этих разработок находятся в стадии технологической и производственной готовности и начинают набирать коммерческую популярность. В полимерной сфере существуют многочисленные достижения как в прямом использовании материалов, так и в их включении в состав композита, причем в последнем случае наблюдаются некоторые ключевые разработки как в тонкопленочных композитных (TFC) мембранах, так и в мембранах со смешанной матрицей (MMM). Существует широкий спектр научных разработок в области полимеров, но носители с фиксированными сайтами (FSC), полимеры с внутренней микропористостью (PIM), мембраны на основе полибензимидазола (PBI) и многие другие уже увидели многообещающие ранние признаки коммерческого внедрения в различных приложениях, начиная от дожигания. улавливание углерода с выделением водорода.

Помимо полимерных мембран, существует широкий спектр альтернатив, которые обычно обеспечивают либо более высокую селективность (благодаря механизмам транспортировки), либо выгодные физические свойства, такие как рабочая температура или устойчивость к загрязнениям. Сюда входят металлические мембраны, мембраны на основе углерода, керамические мембраны и примеры более ранних стадий, такие как двухфазные мембраны.