حجم سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي وحصته وتحليل الصناعة حسب التكنولوجيا (التحليل الكهربائي المشترك والتحفيز الكهروضوئي وغيرها)، حسب التطبيق (الهيدروكربون والهيدروجين والمواد الكيميائية)، والتوقعات الإقليمية، 2026-2034

رؤى السوق الرئيسية

بلغت قيمة سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي العالمي 103.41 مليار دولار أمريكي في عام 2025. ومن المتوقع أن ينمو السوق من 117.25 مليار دولار أمريكي في عام 2026 إلى 320.21 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 13.38٪ خلال الفترة المتوقعة.

ينمو سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي العالمي بشكل كبير مع تزايد الطلب على حلول الطاقة المستدامة، وحوافز التمويل الحكومي، والتكنولوجيا المحسنة، لا سيما فيما يتعلق بتقنية النانو. التمثيل الضوئي الاصطناعي هو عملية تكرر آلية التمثيل الضوئي الطبيعي بأكملها لإنتاج الوقود النظيف، مما يساعد في توفير بدائل صديقة للبيئة لمصادر الطاقة العادية مع المساهمة في تحقيق أهداف خفض الكربون.

• وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية، قامت وزارة الطاقة بتمويل 24 مشروعًا للتمثيل الضوئي الاصطناعي في عام 2023.

محرك سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي

الطلب المتزايد على الوقود الصديق للبيئة، والتمويل الحكومي والدعم للبحث والتطوير، والتقدم في تكنولوجيا النانو والحفز لتعزيز الطلب على التمثيل الضوئي الاصطناعي

يعد التمثيل الضوئي الاصطناعي تقنية متنامية بسبب الطلب المتزايد بسرعة على الوقود الصديق للبيئة، مما يوفر الطريقة التي يمكن من خلالها إنتاج الوقود النظيف بشكل مستدام باستخدام هذه العمليات. إن محاكاة الأساليب الطبيعية جعلت من الممكن تسخير الطاقة النظيفة لتحقيق أهداف خفض الكربون العالمية.

يدعم التمويل الحكومي عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي، حيث دخلت وزارة الطاقة الأمريكية في خطة تمويل مدتها خمس سنوات بقيمة 100 مليون دولار للتأكيد على جوهر الإخلاص في تسهيل الأبحاث التي تسرع تطوير حلول الطاقة المستدامة التي تخفف من تغير المناخ.

تعمل التطورات الجديدة في تكنولوجيا النانو والحفز الكيميائي حاليًا على تعزيز أداء أنظمة التمثيل الضوئي الاصطناعي. ونتيجة لذلك، فإن التحسينات الجديدة تجعل التكنولوجيا أكثر قابلية للتطبيق على نطاق أوسع، وبالتالي تساعد على زيادة إنتاج الطاقة وتقليل انبعاثات الكربون بشكل فعال.

قيود سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي

قضايا قابلية التوسع، ومتانة واستقرار الخلايا الكيميائية الضوئية، وتكاليف الاستثمار الأولية المرتفعة قد تؤثر على توسع السوق

تتمثل العقبة الرئيسية أمام عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي في حل مكونات قابلية التوسع: فالخطوة من الأنظمة على نطاق المختبر إلى العمليات على نطاق تجاري محفوفة بمخاطر جسيمة للغاية. وتشمل هذه المتطلبات عمليات تتسم بالكفاءة والفعالية من حيث التكلفة، وتتوافق مع البنية التحتية الحالية، وتضمن الاستقرار على المدى الطويل في المواقف البيئية للأنظمة واسعة النطاق.

لا تزال المتانة والاستقرار تمثل تحديًا للخلايا الكيميائية الضوئية، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الأصباغ العضوية أو المحفزات الجزيئية تتحلل بمرور الوقت. يواجه العملاء مشكلات في الأداء ومشاكل في الموثوقية بسبب التبييض الضوئي وعدم الاستقرار الكيميائي، مما يعيق أي تسويق محتمل لهذه الأنظمة على المدى الطويل.

تشكل تكاليف الاستثمار الأولية المرتفعة عائقًا أمام التنفيذ العالمي لتقنيات التمثيل الضوئي الاصطناعي. ويتطلب الأمر مبالغ كبيرة من رأس المال لتطوير مثل هذه الأنظمة ثم تنفيذها، مما يخلق حاجزًا أمام الاقتصادات الناشئة والشركات الأصغر حجمًا التي قد تكافح من أجل تحمل تكاليف مثل هذه الاستثمارات.

فرصة سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي

التكامل مع أنظمة الطاقة المتجددة، وتطوير الهيدروجين الأخضر، والأسواق الناشئة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ لتوفير سبل نمو جديدة

يمثل تكامل التمثيل الضوئي الاصطناعي مع أنظمة الطاقة المتجددة فرصة كبيرة للنمو حيث أن الجمع بين هذه التكنولوجيا والبنى التحتية الحالية يمكن أن يكون مفيدًا لكفاءة الطاقة وتخزينها. ويمثل هذا المزيج طريقا واسعا لإنتاج الطاقة المستدامة والاستخدام الأفضل للموارد المتجددة.

يوفر المجال المتنامي لإنتاج الهيدروجين الأخضر فرصة عظيمة أخرى لعملية التمثيل الضوئي الاصطناعي لأنه يمكن توليد الهيدروجين بطريقة واعية بيئيًا. وهذا يساعد في الزخم الكبير لاقتصاد الهيدروجين الأخضر، الذي يوفر بديلاً نظيفًا ومستدامًا للصناعات التي تسعى إلى حلول طاقة منخفضة الانبعاثات.

وتوفر الأسواق الناشئة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، وخاصة الصين واليابان وكوريا الجنوبية، فرصاً مربحة لعملية التمثيل الضوئي الاصطناعي. يولد التصنيع والتحضر داخل هذه الدول طلبًا كبيرًا على حلول الطاقة المستدامة، مما يجعلها أهدافًا رئيسية لأي اعتماد مبكر لهذه التكنولوجيا.

التقسيم

بواسطة التكنولوجيا	عن طريق التطبيق	بواسطة الجغرافيا
· التحليل الكهربائي المشترك · التحفيز الكهروضوئي · آحرون	· الهيدروكربون · الهيدروجين · المواد الكيميائية	· أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة وكندا) · أوروبا (المملكة المتحدة، ألمانيا، فرنسا، إسبانيا، إيطاليا، الدول الاسكندنافية، وبقية أوروبا) · آسيا والمحيط الهادئ (اليابان، الصين، الهند، أستراليا، جنوب شرق آسيا، وبقية دول آسيا والمحيط الهادئ) · أمريكا اللاتينية (البرازيل والمكسيك وبقية أمريكا اللاتينية) · الشرق الأوسط وأفريقيا (جنوب أفريقيا، دول مجلس التعاون الخليجي، وبقية دول الشرق الأوسط وأفريقيا)

رؤى رئيسية

ويغطي التقرير الأفكار الرئيسية التالية:

• مدى الطلب على الطاقة الخضراء، من قبل الدول الرئيسية
• إحصائيات اعتماد تقنيات التمثيل الضوئي الاصطناعي عبر الدول الكبرى
• محركات السوق الرئيسية والاتجاهات وفرص الاستثمار في الطاقة المستدامة
• استراتيجيات العمل التي تتبناها الشركات الرائدة والتطورات الصناعية الرئيسية (الشراكات والتعاون ومبادرات التمويل)
• نظرة عامة: الإطار التنظيمي والدعم الحكومي لتقنيات الطاقة المتجددة

التحليل بالتكنولوجيا

من خلال التكنولوجيا، ينقسم سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي إلى التحليل الكهربائي المشترك، والتحفيز الكهروضوئي، وغيرها.

يكمن تميز تقنية التحليل الكهربائي المشترك في قدرتها على استكشاف وتغيير موازين سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي؛ ومن خلال المساعدة في تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى غاز صناعي باستخدام الكهرباء المتجددة، تتناسب هذه التكنولوجيا مع الأهداف العالمية للوقود المستدام وحلول الطاقة المحايدة للكربون.

تزداد شعبية التحفيز الكهربائي الضوئي لأنه يمكنه تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى وقود. تجمع هذه التقنية بين امتصاص الضوء والتحويل الحفاز، مما يجعلها جذابة لتوليد الطاقة النظيفة وتقليل ثاني أكسيد الكربون. ومن ثم، فإن الجزء الأكبر من سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي سوف يحكمه التحفيز الكهربائي الضوئي بسبب كفاءته الجيدة في تحويل الطاقة.

التحليل عن طريق التطبيق

بناءً على التطبيق، ينقسم سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي إلى الهيدروكربون والهيدروجين والمواد الكيميائية.

يتطور قطاع الهيدروكربون في سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي ببطء بسبب استخدامه في الإنتاج المستدام للميثانول والإيثانول، مما يوفر بدائل محتملة للوقود الأحفوري لدعم إزالة الكربون في قطاع الطاقة.

يتزايد قطاع الهيدروجين جنبًا إلى جنب مع الطلب على الهيدروجين الأخضر باعتباره ناقلًا للطاقة النظيفة. يعد إنتاج الهيدروجين بالطاقة الشمسية من عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي تقنية تمكينية رئيسية لتسهيل الانتقال نحو أنظمة الوقود منخفضة الانبعاثات وتخزين الطاقة. يساهم قطاع الهيدروجين بالحصة الكبرى في سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي بسبب الطلب المتزايد على بدائل الوقود النظيف.

التحليل الإقليمي

استنادًا إلى المنطقة، تمت دراسة سوق التمثيل الضوئي الاصطناعي في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

ولأن أمريكا الشمالية كانت تشعر بالقلق إزاء جوانب مثل التمويل الحكومي الضخم بالإضافة إلى التركيز على الطاقة المستدامة، فهي بالفعل في موقع الصدارة فيما يتعلق بسوق التمثيل الضوئي الاصطناعي. يتم تنفيذ أكبر حملة منفردة نحو هذا النوع من التكنولوجيا من قبل الولايات المتحدة من خلال تدابير تمويل محددة لتحديد جهود البحث والتطوير لتحسين تكنولوجيا الطاقة النظيفة هذه.

ويشهد السوق الأوروبي نمواً مطرداً إلى حد ما نتيجة للالتزامات التي تم التعهد بها للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة والطاقة المتجددة الضحلة. هناك جهود تعاونية في المنطقة للدفع نحو عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي كمشروع رئيسي للاستدامة البيئية واستدامة الطاقة على المدى الطويل في أوروبا.

تستعد منطقة آسيا والمحيط الهادئ لتحقيق تقدم كبير في عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي، مع التبني القوي للتكنولوجيا الخضراء. تعد اليابان وكوريا الجنوبية من بين الدول التي تعطي الأولوية للعنصر المبتكر فيما يتعلق بحياد الكربون وتحسين توليد الطاقة بشكل أفضل.

تغطية اللاعبين الرئيسيين

يتضمن التقرير ملفات تعريف اللاعبين الرئيسيين التاليين:

• شركة باناسونيك (اليابان)
• إنجي (فرنسا)
• شركة توشيبا (اليابان)
• سيمنز للطاقة (ألمانيا)
• فوجيتسو (اليابان)
• إيفونيك للصناعات إيه جي (ألمانيا)
• شركة فوجي فيلم (اليابان)
• شركة Toyota Central R&D Labs., Inc. (اليابان)
• شركة ميتسوبيشي للكيماويات (اليابان)
• اثنا عشر (المعروفة سابقًا باسم Opus 12) (الولايات المتحدة)

تطورات الصناعة الرئيسية

• في سبتمبر 2024، حصلت شركة Twelve، وهي شركة ناشئة مقرها الولايات المتحدة، على 645 مليون دولار لتوسيع نطاق تكنولوجيا التمثيل الضوئي الاصطناعي، التي تحول ثاني أكسيد الكربون والمياه والطاقة المتجددة إلى وقود طيران مستدام (E-Jet®).
• في نوفمبر 2023، أكملت شركة Mitsubishi Gas Chemical مصنعًا تجريبيًا في مختبر أبحاث طوكيو التابع لها لتطوير التكنولوجيا التي تحول ثاني أكسيد الكربون إلى مواد بلاستيكية وظيفية.