Tamaño del mercado de gasificación de carbón, participación y análisis de la industria, por tipo de alimentación (tipo de alimentación en suspensión y tipo de alimentación seca), por gasificador (lecho fijo, lecho fluidizado y lecho arrastrado) y por aplicación (fertilizantes, generación de electricidad, producción de hidrógeno, productos químicos). , y otros), y Pronóstico Regional, 2025-2032

El tamaño del mercado mundial de gasificación de carbón se valoró en 13,87 mil millones de dólares en 2024. Se proyecta que el mercado crecerá de 14,68 mil millones de dólares en 2025 a 22,44 mil millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 6,25% durante el período previsto.

El mercado de la gasificación del carbón está generando resultados sobresalientes en términos de fertilizantes, productos químicos y producción de hidrógeno a nivel mundial, específicamente en Asia Pacífico. El creciente número de combustibles con infusión de metanol utilizados en la aviación y los vehículos híbridos también acelerará el crecimiento del mercado en el futuro. La mayor parte del carbón se quema en centrales eléctricas tradicionales alimentadas con carbón, pero también se puede convertir en gas, electricidad, hidrógeno y otros productos energéticos. La gasificación del carbón es un procedimiento termoquímico en el que el calor y la presión descomponen el carbón en sus constituyentes químicos primarios. El gas de síntesis resultante se compone principalmente de monóxido de carbono e hidrógeno y, a veces, otros compuestos gaseosos. El gas de síntesis se puede utilizar para la generación de energía, tecnología de pilas de combustible energéticamente eficientes o como "bloques de construcción" químicos para fines industriales. También se puede extraer hidrógeno para aumentar la conservación del hidrógeno. Estas mejoras están en curso y los investigadores continúan centrándose en mejorar la tecnología de gasificación del carbón para realizar estas y otras posibles aplicaciones futuras.

La pandemia de COVID-19 tuvo un impacto negativo en el desarrollo de las plantas de gasificación de carbón. La pandemia trastocó las cadenas de suministro en varias partes del mundo y afectó la producción y comercialización de materias primas utilizadas en el proceso, principalmente compuestos de carbón secos y en suspensión.

Tendencias del mercado de gasificación de carbón

Centrarse en la producción de fuentes de energía renovables para aumentar la demanda del proceso de gasificación del carbón

Gasificación Se considera una de las tecnologías más maduras utilizadas para la producción termoquímica de combustibles gaseosos a partir de materias primas basadas en carbono o combustibles fósiles. Como alternativa a la combustión directa, permite la transformación de combustibles sólidos en combustibles gaseosos de mayor poder calorífico. Esto reduce las emisiones nocivas y también facilita su transporte y uso. La materia prima suele tratarse a alta temperatura (>700 °C) en un gasificador con vapor y oxígeno o aire, donde se produce su combustión incompleta en un ambiente con oxígeno limitado. El producto de la gasificación es un gas combustible que, sujeto a la materia prima, contiene una gran cantidad de gas de síntesis (CO y H2), excluidos el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el vapor de agua (H2O) y el nitrógeno. La gama de productos incluye hidrógeno, gas natural sintético (SNG), combustibles líquidos para el transporte, queroseno y productos químicos. Por tanto, la gasificación es más versátil que la combustión directa. Puede aplicarse a diferentes segmentos del mercado y responder a los cambios del mercado, proporcionando un camino eficiente hacia una transición energética sostenible.

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Factores de crecimiento del mercado de gasificación de carbón

Avances en las centrales eléctricas IGCC para impulsar el crecimiento del mercado

Los avances en las centrales eléctricas de ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC) representan un sistema de energía térmica de última generación que se espera que cree excelentes oportunidades de mercado. Esto se debe a que las centrales eléctricas IGCC tienen altos niveles de eficiencia de producción de energía y protección ambiental, ya que integran la gasificación con la tecnología de ciclo combinado de turbinas de gas (GTCC). Los sistemas IGCC más grandes pueden mejorar la eficiencia de la generación de energía en aproximadamente un 15% y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de CO2 en comparación con las centrales eléctricas de carbón convencionales. Esta eficiencia mejorada reduce las emisiones de óxido de nitrógeno, óxido de azufre y polvo por kilovatio-hora de generación de electricidad.

Por ejemplo, en noviembre de 2021, una asociación de empresas liderada por Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. finalizó la construcción de una planta de ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC) en la ciudad de Hirono, en el distrito de Futaba de la prefectura de Fukushima. La nueva planta fue entregada oficialmente a Hirono IGCC Power GK. La planta Hirono IGCC tiene un sistema de ciclo combinado de turbina de gas (GTCC) de alta eficiencia que integra vapor y turbinas de gas . El carbón se gasifica en un horno de gasificación a alta temperatura y presión. Se eliminan y separan el azufre, las cenizas y similares, y el gas refinado se utiliza como combustible para impulsar la turbina de gas. La eficiencia de generación de energía es del 48%. Esta eficiencia es comparativamente mayor que la de la generación de energía tradicional con carbón, lo que en consecuencia genera menos emisiones de carbono.

La creciente demanda de procesos de gasificación subterránea de carbón impulsará el crecimiento del mercado

La tecnología de gasificación subterránea de carbón (UCG) es una tecnología de desarrollo de carbón, un proceso industrial que convierte el carbón en gas producto utilizando los efectos térmicos y químicos del carbón para el desarrollo y utilización limpios del carbón. Añade una ventaja prometedora en el campo de la gasificación subterránea del carbón. Este proceso implica quemar carbón en el sitio para crear gas utilizable, lo que ofrece potencial para una variedad de aplicaciones, incluida la generación de energía, la generación de vapor y la materia prima química. UCG ha demostrado su capacidad a través de proyectos piloto e investigaciones en curso, creando así un nuevo enfoque para aprovechar el potencial del carbón para la producción de energía e hidrógeno. Integrar UCG con tecnologías, como Pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) promete una producción de energía eficiente y un proceso neutro en carbono.

Por ejemplo, en noviembre de 2021, NeuRizer había reconocido dos sitios en China para la producción de carbón a hidrógeno. NeuRizer, desarrollador de gasificación de carbón insitu, y su socio chino Meijin Energy Investment eligieron dos ubicaciones en China y Mongolia para la producción de hidrógeno a partir de carbón subterráneo. Las empresas creían que los sitios eran ideales para la utilización de la tecnología de gasificación subterránea de NeuRizer establecida en los antiguos campos de carbón de Leigh Creek en el sur de Australia.

FACTORES RESTRICTIVOS

Los altos costos asociados con la construcción de una planta de gasificación de carbón obstaculizarán el progreso del mercado

Los altos costos asociados con la construcción de una planta de gasificación de carbón obstaculizarán el crecimiento del mercado de gasificación de carbón. A pesar del uso de centrales eléctricas tradicionales alimentadas con carbón, la capacidad de los procesos termoquímicos alimentados con carbón no ha aumentado como se esperaba debido a los altos costos de capital y producción asociados con ellos. Las centrales eléctricas de carbón de ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC) son los usuarios clave de la tecnología de generación de energía. Se espera que la tecnología sea un 35% más cara que la tecnología tradicional del carbón.

Por ejemplo, según IRENA, las tecnologías de gasificación, que comprenden soluciones de lecho fluidizado y de lecho fijo, incurrieron en costos de capital instalado de aproximadamente entre 2.000 y 6.700 dólares por kW.

Análisis de segmentación del mercado de gasificación de carbón

Por análisis de tipo de alimentación

El segmento de alimentación de lodos domina con su creciente tendencia en la tecnología de gasificación del carbón

Según el tipo de pienso, el mercado se divide en piensos en purín y piensos secos. El segmento del tipo de alimentación en suspensión domina el mercado. La alimentación de lodo es un proceso de gasificación de flujo complementario que tiene como objetivo producir gas de síntesis a altas temperaturas y presión con lodo de carbón como materia prima y oxígeno o aire como agente de gasificación. Los principales componentes del gas sintético son el monóxido de carbono, dióxido de carbono , e hidrógeno. La gasificación a presión del tipo alimentación de lechada de carbón con un reactor avanzado de lecho de flujo de aire se ha convertido en una de las principales tendencias de la tecnología de gasificación del carbón y también ha recibido una atención cada vez mayor en el desarrollo de la tecnología química moderna del carbón. A medida que aumenta la demanda de combustible gaseoso en el mercado, aumenta la oferta de carbón para el lodo.

En un sistema de alimentación seco, el coque o carbón se pulveriza y se seca junto con la masa fundida en un rodillo, y consta de un circuito de secado de gas caliente similar a las centrales eléctricas de carbón pulverizado convencionales.

Por análisis de gasificador

Las camas fijas son económicas y fáciles de mantener, lo que ayuda a aumentar su participación en el mercado

Según el gasificador, el mercado se segmenta en lecho fijo, lecho fluidizado y lecho arrastrado. El segmento de lecho fijo domina la cuota de mercado, ya que son fáciles de construir y operar y tienen una alta conversión de carbono con un tiempo de residencia sólido, un bajo arrastre de cenizas y una baja velocidad del gas. Este tipo de gasificador tiene un lecho de partículas de combustible sólido a través del cual el gasificador y el gas viajan hacia arriba o hacia abajo. Este es el tipo de carburador más simple, que generalmente consta de un espacio cilíndrico para un dispositivo de suministro de combustible, un dispositivo de eliminación de cenizas y una salida de gas.

Los gasificadores de lecho fluidizado suspenden partículas de materia prima en un gas rico en oxígeno para que el lecho dentro del gasificador actúe como un líquido. Estos carburadores utilizan retromezcla y mezclan eficazmente las partículas de carbón precargadas con las partículas de carbón ya gaseadas.

Por análisis de aplicaciones

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La gasificación del carbón como tecnología de generación de electricidad está ganando popularidad debido a la disponibilidad global de carbón

Según su aplicación, el mercado se clasifica en fertilizantes, generación de electricidad, producción de hidrógeno, productos químicos y otros. El segmento de generación de electricidad domina el mercado y tuvo la mayor participación de mercado de gasificación de carbón en 2023, ya que la gasificación de carbón es un método antiguo y conveniente utilizado en la producción de electricidad. El carbón está disponible en la mayoría de los países y, con las crecientes mejoras en las tecnologías respetuosas con el medio ambiente, la generación de electricidad está liderando el mercado.

Con la creciente demanda de hidrógeno en el mercado energético, la gasificación del carbón produce actualmente alrededor del 18% del hidrógeno total del mundo. Es la segunda forma más grande y rentable de producir hidrógeno. En China, la situación es completamente diferente. Allí, la gasificación es el principal método de producción y suministra el 62% del hidrógeno del país. Se considera que el impacto climático más significativo es la producción de hidrógeno mediante gasificación del carbón, ya que durante el proceso se producen entre 18 y 20 kg de emisiones de CO2 por cada 1 kg de H2, mientras que se emiten entre 8 y 12 kg por cada 1 kg de H2 mientras se reforma metano con vapor.

PERSPECTIVAS REGIONALES

El mercado global ha sido analizado en cinco regiones clave: América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Oriente Medio y África.

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Asia Pacífico domina el mercado global y principalmente China, India, Australia, Japón e Indonesia participan activamente en varios proyectos de gasificación de carbón debido a sus importantes reservas de carbón. En China se han implementado varios proyectos de carbón-metanol y proyectos de carbón-químicos. Por ejemplo, China e Indonesia firmaron un memorando de intención en octubre de 2021 para llevar a cabo un estudio de viabilidad para un proyecto de carbón y metanol planta.

En América del Norte, los precios del gas natural en Estados Unidos cayeron después de la revolución del gas y el petróleo de esquisto, lo que significó que el costo de producir electricidad con gas natural era menor que con carbón. Con abundantes reservas de petróleo y gas en los EE. UU., suficiente producción de petróleo y gas y costos cada vez menores para las fuentes de energía renovables, como la energía eólica y solar, es probable que los EE. UU. gasifiquen el carbón para producir electricidad o producción química en el futuro, como ofrece el gas natural. muchas alternativas más baratas y técnicamente establecidas al mismo.

En Medio Oriente y África, la gasificación está en aumento, con una creciente demanda de hidrógeno como combustible en los Emiratos Árabes Unidos y Arabia Saudita.

En el caso de Europa, muchos países habían paralizado el funcionamiento de plantas de gasificación de carbón debido a la emisión de gases nocivos. Aún así, a medida que la situación de guerra empeora en Ucrania, la necesidad interna de energía ha obligado a estos países a reabrir las plantas de gasificación.

En América Latina, las plantas de gasificación de carbón se encuentran en una etapa incipiente y necesitan más inversiones para el crecimiento del mercado.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

La prominencia de Air Product está liderada por la amplia aplicación de su tecnología de gasificación de carbón

La tecnología de gasificación de carbón de Air Product se puede personalizar para satisfacer diversos requisitos, como ofrecer una materia prima alternativa para producir productos químicos. lubricantes y combustibles líquidos sintéticos. También se puede utilizar para generar energía con menos emisiones que la quema de carbón o incluso gas natural, con la opción de captura y almacenamiento de carbono a alta presión.

Air Product ha invertido en gasificación de carbón y ha anunciado el cierre financiero y la transferencia de otro grupo de activos a través de una empresa conjunta (JV) de gasificación y energía de 12 mil millones de dólares con Aramco, ACWA Power y Air Product Qudra en la Ciudad Económica de Jazan ("Jazan "), Arabia Saudita. La compra por parte de la empresa conjunta de este segundo grupo de activos de Jazan se produce tras las exitosas adquisiciones y financiaciones de proyectos para el primer grupo de activos, que se completaron a finales de octubre de 2021.

LISTA DE LAS MEJORES EMPRESAS DE GASIFICACIÓN DE CARBÓN:

• Aire liquido (Francia)


• Mitsubishi Heavy Industries Inc. (Japón)


• Producto aéreo (EE. UU.)


• Ingeniería Sedin (Indonesia)


• Carbón India (India)


• McDermott Internacional (A NOSOTROS.)


• Dakota Gasification Company (EE.UU.)


• Jindal Steel and Power Ltd. (India)


• NeuRizer (Australia)


• ONGC (India)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• Marzo de 2023: Air Products and Chemicals, con sede en Pensilvania, anunció planes para invertir 15 mil millones de dólares en proyectos de gasificación de carbón en Indonesia. Esta fue una de las mayores inversiones en carbón en el extranjero realizada por una empresa estadounidense a finales de 2021. Menos de un año y medio después, en marzo de 2023, Air Products anunció que cerraría todos sus proyectos de carbón en Indonesia, que constituían la mayoría. de su cartera de gasificación de carbón fuera de China.


• abril 2022 : Jindal Steel Plant Ltd. planea instalar una planta de gasificación de carbón, la segunda del sector, en su planta de Raigarh en Chhattisgarh. La empresa ya utiliza esta tecnología para producir acero en su planta de Anguli en Odisha. La planta, que entró en funcionamiento en 2018, con una capacidad de producción anual de 2 millones de toneladas, es la primera y única planta de la India que produce acero a partir de carbón Swadeshi utilizando la tecnología de gasificación.


• junio 2021 : La tecnología de gasificación de Mitsubishi Power ayudó a proporcionar a Woody Biomass combustible para aviones sostenible para vuelos programados. En un proyecto encargado por NEDO, JERA, TOYO y JAXA colaboraron para crear un método robusto de producción de combustible. El objetivo era aumentar el uso de combustible para aviones sostenible y contribuir al logro del objetivo de neutralidad de carbono en 2050.


• abril 2021 : Un consorcio liderado por Mitsubishi Power, filial del grupo Mitsubishi Heavy Industries (MHI), completó la construcción de una planta de Ciclo Combinado de Gasificación Integrada (IGCC) en Fukushima Iwaki. A esto siguió una entrega formal al cliente de la empresa, Nakoso IGCC Power GK. La nueva instalación, una planta de energía comercial limpia y de alta eficiencia que utiliza las tecnologías de gasificación de carbón más avanzadas del mundo, comenzó a operar en abril.


• febrero 2021 : GE se asoció con la central eléctrica Junliang Chen de Tianjin. GE suministró equipos de generación de energía para una nueva Calor y energía combinados (CHP) Central eléctrica alimentada por gas que sustituyó a una antigua central eléctrica alimentada por carbón.

COBERTURA DEL INFORME

El informe proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos clave, como las empresas líderes, los tipos de piensos y gasificadores y las aplicaciones de productos líderes. Además, ofrece información sobre las últimas tendencias del mercado y destaca desarrollos clave de la industria. Además de los factores mencionados anteriormente, el informe abarca varios factores que han contribuido al crecimiento del mercado en los últimos años.

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