Tamaño del mercado de gasificación del carbón, participación e análisis de la industria, por tipo de alimentación (tipo de alimentación de lodo 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 mundial del mercado de gasificación del carbón se valoró en USD 13.87 mil millones en 2024 y se proyecta que crecerá de USD 14.68 mil millones en 2025 a USD 22.44 mil millones para 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual de 6.25% durante el período de pronóstico. Asia Pacific dominó el mercado global con una participación de 73.04% en 2024. Se proyecta que el mercado de gasificación de carbón en los EE. UU. Crecerá significativamente, alcanzando un valor estimado de USD 1.59 mil millones en 2032.

El mercado de gasificación de carbón está entregando entregables sobresalientes en términos de fertilizantes, productos químicos y producción de hidrógeno a nivel mundial, específicamente en Asia Pacífico. El creciente número de combustibles infundidos con metanol utilizados en la aviación y los vehículos híbridos también acelerará el crecimiento del mercado en el futuro. La mayoría del carbón se quema en centrales eléctricas tradicionales de 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 componentes químicos primarios. El gas de síntesis resultante consiste principalmente enmonóxido de carbonoe hidrógeno y, a veces, otros compuestos gaseosos. Los syngas se pueden utilizar para la generación de energía, la tecnología de pilas de combustible de eficiencia energética o como "bloques de construcción" químicos para fines industriales. El hidrógeno también se puede extraer para aumentar la conservación del hidrógeno. Estas mejoras están en curso, y los investigadores continúan enfocándose en mejorar la tecnología de gasificación del carbón para realizar estas y otras aplicaciones futuras potenciales.

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

Tendencias del mercado de gasificación de carbón

Concéntrese en producir fuentes de energía renovables para aumentar la demanda de proceso de gasificación de carbón

Gasificaciónse considera una de las tecnologías más maduras utilizadas para la producción termoquímica de combustibles gaseosos de materias primas a base de carbono o combustibles fósiles. Como alternativa a la combustión directa, permite la transformación de combustibles sólidos en combustibles gaseosos con un valor calorífico más alto. Esto reduce las emisiones nocivas y también facilita un mayor transporte y uso. La materia prima generalmente se trata a alta temperatura (> 700 ° C) en un gasificador con vapor y oxígeno o aire, donde su combustión incompleta tiene lugar en un entorno limitado por oxígeno. El producto de gasificación es gas combustible, que, sujeto a la materia prima, contiene mucho gas de síntesis (CO y H2), excluyendo dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), vapor de agua (H2O) y nitrógeno. La gama de productos incluye hidrógeno, gas natural sintético (SNG), combustibles de transporte líquido, queroseno y productos químicos. La gasificación es, por lo tanto, más versátil que la combustión directa. Se puede aplicar a diferentes segmentos de mercado y responder a los cambios en el mercado, proporcionando un camino eficiente a una transición de energía sostenible.

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Factores de crecimiento del mercado de la gasificación del carbón

Desarrollos en las centrales eléctricas de IGCC para impulsar el crecimiento del mercado

Los avances en las centrales de energía combinada 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 de IGCC tienen una alta eficiencia de producción de energía y niveles de protección del medio ambiente, ya que integran la gasificación con la tecnología de ciclo combinado de turbina de gas (GTCC). Los sistemas IGCC más grandes pueden mejorar la eficiencia de la generación de energía en aproximadamente un 15%, al tiempo que reduce las emisiones de CO2 en comparación con las centrales eléctricas convencionales de carbón. Esta eficiencia mejorada reduce el óxido de nitrógeno, el óxido de azufre y las emisiones de polvo por kilovatio-hora de la generación de electricidad.

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

Creciente demanda de proceso subterráneo de gasificación de carbón para impulsar el crecimiento del mercado

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

Por ejemplo, en noviembre de 2021, Neurizer había reconocido dos sitios de China para la producción de carbón a hidrógeno. El desarrollador de gasificación de carbón Insitu Neurizer y su inversión energética del compañero chino Meijin eligieron dos ubicaciones en China y Mongolia para la producción de hidrógeno a partir de carbón subterráneo. Las compañías 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 Australia del Sur.

Factores de restricción

Altos costos asociados con la construcción de la planta de gasificación de carbón para obstaculizar 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 de carbón, la capacidad de los procesos termoquímicos a carbón no ha aumentado como se esperaba debido a los altos costos de capital y producción asociados con ellas. 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 de carbón tradicional.

Por ejemplo, según Irena, las tecnologías de gasificación, que comprenden soluciones de lecho fluidizado y lecho fijo, incurrieron en costos de capital instalados de aproximadamente USD 2,000 - USD 6,700/kW.

Análisis de segmentación del mercado de la gasificación del carbón

Por análisis de tipo de alimentación

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

Basado en el tipo de alimentación, el mercado se divide en alimentación de lodo y alimento seco. El segmento de tipo de alimentación de lodo domina el mercado. La alimentación de la suspensión es un proceso de gasificación de flujo que acompaña a producir gas de síntesis a altas temperaturas y presión con la suspensión de carbón como materia prima y oxígeno o aire como agente de gasificación. Los componentes principales del gas sintético son el monóxido de carbono,dióxido de carbonoe hidrógeno. La gasificación de presión de tipo alimentación 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 de carbón y también ha recibido una atención creciente en el desarrollo de la tecnología química de carbón moderna. A medida que aumenta la demanda de combustible de gas en el mercado, aumenta la oferta de carbón a la lechada.

En un sistema de alimentación seca, Coca-Cola o carbón se pulveriza y se seca junto con la masa fundida en un rodillo, y consiste en un circuito de secado de gas caliente similar a las centrales eléctricas convencionales de carbón.

Por análisis de gasificadores

Las camas fijas son amigables con los costos y fáciles de mantener, lo que ayuda a aumentar su participación en el mercado

Basado en gasificador, el mercado está segmentado en lecho fijo, lecho fluidizado y cama arrastrada. El segmento de lecho fijo está dominando 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, bajo transporte de cenizas y baja velocidad de gas. Este tipo de gasificador tiene un lecho de partículas de combustible sólido a través de las cuales el gasificador y el gas viajan hacia arriba o hacia abajo. Este es el tipo de carburador más simple, que generalmente consiste en un espacio cilíndrico para un dispositivo de suministro de combustible, un dispositivo de extracción de cenizas y una salida de gas.

Los gasificadores de lecho fluidizado suspenden las partículas de materia prima en un gas rico en oxígeno para que el lecho dentro del gasificador actúe como líquido. Estos carburadores usan la mezcla posterior y mezclan efectivamente las partículas de carbono precargadas con las partículas de carbono ya gaseadas.

Por análisis de la aplicación

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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 la 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 mantiene la mayor cuota 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 crecientes mejoras en tecnologías amigables con el medio ambiente, la generación de electricidad lidera el mercado.

Con la creciente demanda de hidrógeno en el mercado energético, la gasificación del carbón actualmente produce 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 método de producción primario, que entrega el 62% del hidrógeno del país. El impacto climático más significativo se considera la producción de hidrógeno mediante gasificación del carbón, ya que, durante el proceso, se producen 18-20 kg de emisiones de CO2 por 1 kg de H2, mientras que 8-12 kg de emisiones se emiten por 1 kg de H2 mientras se reforman el metano con vapor.

Ideas regionales

El mercado global se ha 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 con principalmente China, India, Australia, Japón e Indonesia participó activamente en varias gasificaciones de proyectos de carbón debido a sus importantes reservas de carbón. Se han implementado varios proyectos de metanol de carbón y proyectos químicos de carbón en China. Por ejemplo, China e Indonesia firmaron un memorando de intención en octubre de 2021 para llevar a cabo un estudio de factibilidad para un carbón de USD 560 millones ymetanolplanta.

En América del Norte, los precios del gas natural en los Estados Unidos cayeron después de la revolución del petróleo y el gas de esquisto bituminoso, lo que significaba que el costo de producir electricidad con gas natural era más bajo que con el carbón. Con abundantes reservas de petróleo y gas en los Estados Unidos, la producción suficiente de petróleo y gas, y la caída de los gastos de fuentes de energía renovables, como la energía eólica y solar, es probable que Estados Unidos gasifique el carbón para la electricidad o la producción química en el futuro, ya que el gas natural ofrece muchas alternativas más baratas y técnicas establecidas a la misma.

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

En el caso de Europa, muchos países habían detenido el funcionamiento de las 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 doméstica de energía ha obligado a estos países a reabrir las plantas de gasificación.

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

Actores clave de la industria

La prominencia del producto de aire está dirigido por una 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,lubricantesy combustibles líquidos sintéticos. También se puede usar para generar energía con menos emisiones que la quema de carbón o incluso el gas natural, con la opción de captura y almacenamiento de carbono de alta presión.

Air Product ha invertido en la gasificación del carbón y anunció el cierre financiero y la transferencia de otro grupo de activos a través de una empresa conjunta de gasificación y energía de USD 12 mil millones (JV) con Aramco, ACWA Power y Air Product Qudra en Jazan Economic City ("Jazan"), Arabia Saudita. La compra de la empresa conjunta de este segundo grupo de activos de Jazan sigue las adquisiciones exitosas y los financiamientos de proyectos para el primer grupo de activos, que se completaron a fines de octubre de 2021.

Lista de las principales compañías de gasificación de carbón:

• Liquide de aire(Francia)
• Mitsubishi Heavy Industries Inc.(Japón)
• Producto aéreo (EE. UU.)
• Sedin Engineering (Indonesia)
• Coal India (India)
• McDermott International (EE. UU.)
• Dakota Gasification Company (EE. UU.)
• Jindal Steel and Power Ltd. (India)
• Neurizador (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 el carbón en el extranjero de una compañía estadounidense a fines de 2021. Menos de un año y medio después, en marzo de 2023, Air Products anunció que estaba cerrando todos sus proyectos de carbón en Indonesia, lo que constituía la mayoría de su gasificación no china de cartera de carbón.
• Abril de 2022: Jindal Steel Plant Ltd. planeó establecer una planta de gasificación de carbón, la segunda en la industria, en su planta de Raigarh en Chhattisgarh. La compañía ya usa esta tecnología para producir acero en su planta Anguli en Odisha. En comisión de 2018, la planta, con una capacidad de producción anual de 2 millones de toneladas, es la primera y única planta de la India para producir acero a partir de carbón Swadeshi utilizando la tecnología de gasificación.
• Junio ​​de 2021: La tecnología de gasificación de Mitsubishi Power ayudó a proporcionar a la biomasa leñosa combustible para aviones sostenibles 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 sostenibles y contribuir al logro del objetivo de la neutralidad de carbono en 2050.
• Abril de 2021: Un consorcio dirigido por Mitsubishi Power, una subsidiaria del grupo Mitsubishi Heavy Industries (MHI), completó la construcción de una planta de ciclo combinado de gasificación integrada (IGCC) en Fukushima iwaki. Esto fue seguido por una entrega formal al cliente de la compañía, Nakoso IGCC Power GK. La nueva instalación, una planta de energía comercial limpia y de alta eficiencia que utiliza las tecnologías de gasificación más avanzadas del mundo para el carbón, comenzó a operar en abril.
• Febrero de 2021: GE se asoció con Tianjin Junliang Chen Power Plant. GE suministró equipos de generación de energía para un nuevoCalor y energía combinados (CHP)Planta de energía a gas que reemplazó una vieja planta de energía a carbón.

Cobertura de informes

El informe proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos clave, como empresas líderes, tipos de alimentación y gasificadores, y aplicaciones líderes de productos. Además, ofrece información sobre las últimas tendencias del mercado y destaca los 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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