첨단 가스 분리막 소재 시장 진출, IDTechEx 보고

뉴스 제공

2023년 7월 10일 오전 7시 12분(ET)

이 기사를 공유하세요

보스턴, 2023년 7월 10일 /PRNewswire/ -- 수십 년 동안 차세대 기체 분리막 개발에 초점을 맞춘 광범위한 재료 과학 R&D가 진행되어 왔습니다. 그러나 현재까지 시장은 20세기 후반에 처음으로 상업적으로 채택된 고분자 재료가 여전히 지배하고 있습니다. 탈탄소화 시장 동인이 새로운 성장 기회를 제시함에 따라 이러한 첨단 소재는 실험실을 떠나 시장에 진입하기 시작했습니다.

가스 분리막은 이미 다양한 응용 분야, 특히 질소 생산, 수소 회수, 천연 가스 처리 및 증기 회수에서 상업적으로 채택되었습니다. 이제 시장은 새로운 성장 국면을 맞이하고 있습니다. 이는 주로 재생 에너지 및 탈탄소화 애플리케이션과 같은 주요 시장 요인과 이러한 요구에 부응하는 기술 발전에 의해 주도됩니다. IDTechEx는 진화하는 이 산업에 대한 중요한 기술 로드맵, 회사 환경 및 시장 전망을 제공하는 새로운 시장 보고서 '가스 분리막 2023-2033'을 출시했습니다.

고분자, 세라믹, 금속 및 복합재 변형을 포함하여 광범위한 멤브레인 재료가 있습니다. 재료 외에도 폼 팩터(예: 중공 섬유 또는 나선형 권선)와 궁극적으로 산업 공정에 통합되는 방법(유량, 작동 온도 및 압력 차이 포함)을 모두 고려하여 요구 사항을 충족하는 것도 중요합니다. 필요한 분리 요구 사항.

물론 멤브레인 업체들 사이에는 경쟁이 있지만, 이 분야에서 더 큰 과제는 기존 분리 기술에 대한 솔루션의 기술 경제적 실행 가능성을 입증하는 것입니다. 기존 상업용 멤브레인에는 몇 가지 기술적 제한 사항이 있으며, 선택성과 투과성 사이의 균형과 실제 환경에서의 수명이 두 가지 중요한 영역입니다.

셀룰로오스 아세테이트, 폴리이미드, 폴리술폰을 포함한 고분자 막이 현재 시장을 지배하고 있습니다. 이들 중 다수는 바이오가스 업그레이드와 같은 일부 주요 성장 영역의 최전선에 있을 것이지만, 다른 신흥 응용 분야의 경우 업계는 다양한 시스템 설계를 탐색하거나 Robeson 상한선을 밀어내는 재료를 활용하여 시장을 확보해야 합니다. 공유하다.

IDTechEx는 이러한 발전을 차세대 재료와 하이브리드 프로세스라는 두 가지 영역으로 나눕니다. 후자는 상업용 멤브레인을 사용할 수 있지만 단독으로 사용하지는 않습니다. 대신, 새로운 통합 설계 내에서 또는 다른 조건에서 다른 분리 기술(예: 직렬로 사용되는 극저온 및 막 분리 장치)과 함께 막을 통합하려는 많은 활동이 있습니다.

가스 분리막용 첨단 소재를 탐구하기 위해 학계와 산업계 모두에서 광범위한 R&D가 남아 있습니다. 이러한 개발 중 다수는 기술 및 제조 준비가 진행되고 있으며 상업적인 견인력을 얻기 시작했습니다. 고분자 분야에서는 재료를 직접 사용하거나 복합재의 일부로 포함시키는 데 있어 수많은 발전이 이루어졌으며, 후자는 TFC(박막 복합재) 멤브레인과 MMM(혼합 매트릭스 멤브레인) 모두에서 몇 가지 주요 발전을 보였습니다. 광범위한 고분자 과학 개발이 있지만 FSC(고정 부위 담체), PIM(고유 미세 다공성 고분자), PBI(폴리벤즈이미다졸) 기반 멤브레인 등은 모두 연소 후부터 다양한 응용 분야의 상업적 채택에 대한 유망한 초기 징후를 보였습니다. 탄소 포집에서 수소 분리까지.

고분자 멤브레인 외에도 일반적으로 더 높은 선택성(수송 메커니즘을 통해)이나 작동 온도 또는 오염 물질에 대한 저항성과 같은 유리한 물리적 특성을 제공하는 다양한 대안이 있습니다. 여기에는 금속 멤브레인, 탄소 기반 멤브레인, 세라믹 멤브레인 및 이중상 멤브레인과 같은 초기 단계의 사례가 포함됩니다.