Globale Marktgröße, Prognose und Trendhighlights für 2025–2037
Der Markt für künstliche Photosynthese wurde im Jahr 2024 auf 86,79 Millionen US-Dollar geschätzt und wird bis 2037 voraussichtlich 624,97 Millionen US-Dollar überschreiten, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 16,4 % im Prognosezeitraum, d. h. zwischen 2025 und 2037, entspricht. Im Jahr 2025 wird die Branchengröße der künstlichen Photosynthese auf 111,06 Millionen US-Dollar geschätzt.
Dieses Wachstum ist auf die zunehmende Sorge um die Umwelt zurückzuführen. Bevölkerungswachstum oder -dichte ist eine der Ursachen für Umweltzerstörung. Um die Nachhaltigkeit zu verbessern, sind Einzelpersonen stärker darauf bedacht, ihr Verhalten zu ändern, und sie kümmern sich stärker um die Bewältigung von Umweltproblemen. Darüber hinaus würde die künstliche Photosynthese Kohlendioxid absorbieren und reduzieren, um Kraftstoffe herzustellen, was dazu beitragen würde, flüssige Kraftstoffe zu nutzen, ohne die Umwelt zu schädigen oder die Erde zu überhitzen. Im Jahr 2019 haben sich mehr als 70 % der Menschen weltweit für zunehmende Umweltbedenken einig.
Zu den Faktoren, von denen angenommen wird, dass sie das Marktwachstum der künstlichen Photosynthese ankurbeln, gehören zunehmende staatliche Mittel und Zuschüsse für Forschung und Entwicklung. Um die Rentabilität, Produktivität und Effizienz noch weiter zu steigern, stellt die Regierung Subventionen und Fördermittel für die Entwicklung künstlicher Photosynthesetechnologien bereit. Um beispielsweise Kraftstoffe aus Sonnenlicht herzustellen, hat das US-Energieministerium (DOE) einen Vorschlag angekündigt, über einen Zeitraum von fünf Jahren bis zu 100 Millionen US-Dollar in die Forschung zur künstlichen Photosynthese zu investieren, um ein künstliches Photosynthesesystem zu schaffen, das der natürlichen Photosynthese ähnelt.
Sektor der künstlichen Photosynthese: Wachstumstreiber und Herausforderungen
Wachstumstreiber
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Steigende Nachfrage nach umweltfreundlichem Kraftstoff– Aufgrund ihres endlichen, knapper werdenden Vorrats und ihrer negativen Auswirkungen auf die Umwelt sind fossile Brennstoffe als Energiequelle weiterhin nicht nachhaltig. Dadurch ist der Bedarf an nachhaltigen und umweltfreundlichen alternativen Energiequellen gestiegen. Durch künstliche Photosynthese lassen sich Kraftstoffe aus Kohlenwasserstoffen erzeugen, die fossile Brennstoffe sinnvoll ersetzen können. Im Jahr 2019 wurden mehr als 10 % der weltweiten Primärenergie durch erneuerbare Technologien erzeugt.
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Steigerung der Nutzung von grünem Wasserstoff– Aufgrund der steigenden CO2-Emissionen, insbesondere im Industrie- und Transportsektor, erfreut sich grüner Wasserstoff immer größerer Beliebtheit. Darüber hinaus wird erwartet, dass der verstärkte Einsatz von grünem Wasserstoff die Nachfrage nach künstlicher Photosynthese erhöhen würde. Schätzungen zufolge ist die weltweite Nachfrage nach Wasserstoff im Jahr 2021 um mehr als 2 % gestiegen, was vor allem auf die verstärkte Aktivität in der Chemie- und Raffinerieindustrie zurückzuführen ist.
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Steigende Kaufkraft der Verbraucher – Die wachsende Kaufkraft der Verbraucher, die durch ein höheres Pro-Kopf-Einkommen bedingt ist, treibt die Nachfrage nach Nutzpflanzen in die Höhe. Darüber hinaus könnten künstliche Photosynthesetechniken zum Anbau von Nutzpflanzen eingesetzt werden. Wissenschaftler haben beispielsweise eine künstliche Photosynthesetechnik entwickelt, die es Pflanzen ermöglicht, im Dunkeln zu wachsen. Den Daten zufolge beliefen sich die Verbraucherausgaben in Indien im Januar 2022 auf mehr als 20 Billionen Rupien.
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Wachsende Akzeptanz grüner Technologien und nachhaltiger Entwicklung – Aufgrund des wachsenden Umweltbewusstseins der Menschen nimmt die Akzeptanz umweltfreundlicher Technologien zu. Darüber hinaus ist die künstliche Photosynthese die perfekte Energiequelle, da sie einen sauberen Kraftstoff liefern kann, ohne negative Nebenprodukte wie Treibhausgase zu produzieren. Im Jahr 2020 hatten mehr als 50 % der Menschen weltweit Zugang zu sauberen Brennstoffen und Technologien zum Kochen.
Herausforderungen
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Extrem hoher Kapitalaufwand – Das Ziel der künstlichen Photosynthese besteht darin, die Prozesse der natürlichen Photosynthese zu duplizieren, um Sonnenenergie in chemische Brennstoffe umzuwandeln, die manchmal auch als Solarbrennstoffe bezeichnet werden. Es ist ein herausforderndes, aber wertvolles Unterfangen, die Natur nachzuahmen, da es zu Entdeckungen führen kann, die Hunderte von Milliarden Dollar wert sind. Das Potenzial der künstlichen Photosynthese wird häufig aus verschiedenen Gründen kritisiert, darunter mangelnde technologische Kompetenz, fehlende Energiespeichermethoden sowie hohe Kosten und mangelnde Effizienz.
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Bedarf an Katalysatoroptimierung und Stabilität des Photoanodenmaterials
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Mangelnde Stabilität bei Materialien, die für die künstliche Photosynthese verwendet werden
Markt für künstliche Photosynthese: Wichtige Erkenntnisse
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Basisjahr |
2024 |
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Prognosejahr |
2025-2037 |
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CAGR |
16,4 % |
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Marktgröße im Basisjahr (2024) |
86,79 Millionen US-Dollar |
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Prognosejahr der Marktgröße (2037) |
624,97 Millionen US-Dollar |
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Regionaler Geltungsbereich |
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Segmentierung der künstlichen Photosynthese
Anwendung (Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe, Chemikalien)
Der Markt wird segmentiert und auf Nachfrage und Angebot nach Anwendungen in den Bereichen Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe, Chemikalien und andere analysiert. Von den vier Arten dürfte das Kohlenwasserstoffsegment im prognostizierten Zeitraum den größten Marktanteil gewinnen. Das Wachstum des Segments ist auf den zunehmenden Einsatz von Kohlenwasserstoffen zurückzuführen. Der Großteil der Kohlenwasserstoffe auf der Welt wird zum Heizen, zur Stromerzeugung und als Kraftstoffe verwendet. Die Vielseitigkeit und hohe Energiedichte von Kohlenwasserstoffen machen sie ideal und praktisch für viele Endanwendungen, einschließlich Rohstoffen für Petrochemieanlagen, Chemikalien und synthetischer Kautschuk. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass die künstliche Photosynthese eine kostengünstige Methode zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen allein aus Kohlendioxid, Wasser und Sonnenlicht sein wird. Beispielsweise haben Wissenschaftler die Herstellung hochenergetischer Kohlenwasserstoffe mithilfe elektronenreicher Goldnanopartikel als Katalysator als neuartige Methode zur künstlichen Photosynthese entdeckt. Im Jahr 2021 machte der gesamte Verbrauch von Kohlenwasserstoffgasflüssigkeiten (HGLs) mehr als 10 % des gesamten Erdölverbrauchs in den Vereinigten Staaten aus.
Technologie (Co-Elektrolyse, Photo-Elektro-Katalyse)
Der Markt wird außerdem nach Technologie in Co-Elektrolyse und Photo-Elektrokatalyse segmentiert und auf Nachfrage und Angebot analysiert. Unter diesen beiden Segmenten dürfte das Co-Elektrolyse-Segment einen erheblichen Anteil einnehmen. Das Wachstum ist auf die weltweit zunehmenden Auswirkungen von Treibhausgasen zurückzuführen. Die Co-Elektrolyse ist eine großartige Möglichkeit, den Ausstoß von Treibhausgasen durch die elektrische Reduktion von CO2 zu reduzieren. in Mehrwertprodukte wie Kohlenmonoxid (CO) umgewandelt. Darüber hinaus bietet die integrierte künstliche Photosynthese, die hocheffiziente Solar- und CO2-Elektrolyse mit hoher Produktivität und Selektivität kombiniert, optimale Systeme für das Kohlenstoffrecycling. Im Gegensatz zur natürlichen Photosynthese strebt das integrierte System eine hohe Energieumwandlungseffizienz von Sonnenlicht in Kohlenwasserstoffprodukte an und nutzt dabei sowohl die hohe Effizienz von Photovoltaikzellen als auch die Gestaltungsfreiheit einzelner Komponenten.
Unsere eingehende Analyse des globalen Marktes umfasst die folgenden Segmente:
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Von Catalyst |
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Nach Anwendung |
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Nach Technologie |
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Diesen Bericht anpassenKünstliche Photosyntheseindustrie – regionale Zusammenfassung
Nordamerikanische Marktprognose
Der nordamerikanische Markt für künstliche Photosynthese wird voraussichtlich bis Ende 2037 neben den Märkten in allen anderen Regionen den größten Marktanteil halten. Das Wachstum des Marktes ist hauptsächlich auf das zunehmende Bewusstsein für Treibhausgasemissionen zurückzuführen. Die Menschen in der Region verbrauchen weniger Energie und nutzen umweltfreundliche Technologien, um ihren CO2-Fußabdruck zu verringern und die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Darüber hinaus entscheiden sich immer mehr Menschen in der Region für nachhaltige Optionen, um die Umwelt zu schützen. Außerdem erhöhen die Nationen im nordamerikanischen Raum ihre Investitionen in modernste Energietechnologie wie Brennstoffzellen und Kohlenstoffrecycling, was die Nachfrage nach künstlicher Photosynthese in der Region steigern kann. Künstliche Photosynthese ist beispielsweise vorteilhaft für die Umwelt, da sie dazu beitragen kann, zusätzliches CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen und nützlichen Sauerstoff in das Ökosystem freizusetzen. Schätzungen zufolge stiegen die Treibhausgasemissionen in den USA im Jahr 2022 um mehr als 1 %.
Marktprognose für Europa
Es wird erwartet, dass die europäische Industrie bis 2037 den größten Umsatzanteil haben wird. Dieses Wachstum ist auf die zunehmende Forschung und Entwicklung zurückzuführen. Entwicklungsaktivitäten. Beispielsweise wird in der Region zunehmend an der künstlichen Photosynthese für verschiedene Anwendungen geforscht. Die Mehrheit der Nationen, aus denen Europa und seine Mitglieder bestehen, ist weitgehend auf ausländische fossile Energiequellen angewiesen. Darüber hinaus ist die Nutzung der vorherrschenden Energiequellen auf Basis fossiler Brennstoffe mit sozialen und ökologischen Aspekten verbunden, die sich unverkennbar auf die Lebensqualität auswirken. In den letzten Jahren gab es in Europa verstärkt Bemühungen, das Wachstum der künstlichen Photosynthese zu unterstützen. Darüber hinaus zielt A-LEAF, eine europäische Partnerschaft, darauf ab, eine Plattform für künstliche Photosynthese zu entwickeln, die Sonnenenergie in chemische Energie umwandelt und als nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen dient.
APAC-Marktstatistiken
Darüber hinaus wird erwartet, dass der Markt im asiatisch-pazifischen Raum neben den Märkten in allen anderen Regionen bis Ende 2037 einen Großteil des Marktanteils halten wird. Um die staatlichen Ziele zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen zu erreichen, ist der asiatisch-pazifische Raum einer der wichtigsten Märkte, die umweltfreundliche Technologien eingeführt haben. Darüber hinaus erhöhen Länder wie China, Japan und Südkorea ihre Investitionen in hochmoderne Brennstoffzellen, Kohlenstoffrecycling und andere Technologien zur Energie- und Kraftstofferzeugung. Chinesische Forscher entwickelten im August 2020 in Peking (Xinhua) ein künstliches Photosynthesesystem mit einem Wirkungsgrad der Umwandlung von Solarenergie in Kraftstoff von mehr als 20 %.
Unternehmen, die die Landschaft der künstlichen Photosynthese dominieren
- Panasonic Corporation
- Unternehmensübersicht
- Geschäftsstrategie
- Wichtige Produktangebote
- Finanzielle Leistung
- Wichtige Leistungsindikatoren
- Risikoanalyse
- Neueste Entwicklung
- Regionale Präsenz
- ENGIE
- TOSHIBA CORPORATION
- Siemens Energy
- FUJITSU
- Evonik Industries AG
- FUJIFILM Corporation
- Toyota Central R&D Labs., Inc.
- Mitsubishi Chemical Corporation
- Zwölf (früher bekannt als Opus 12)
In the News
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Siemens Energy hat eine Prototypanlage in Betrieb genommen, die aus Wasser und Kohlendioxid Chemikalien herstellt. Dabei handelt es sich um eine revolutionäre Technik der künstlichen Photosynthese, die zum Erfolg der Energiewende beitragen soll, indem sie neue, nachhaltigere Alternativen ermöglicht.
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Toyota Central R&D Labs., Inc. gab an, sogar Pflanzen übertroffen zu haben, indem es die Wirksamkeit seiner künstlichen Photosynthese-Technologie steigerte und die Größe des Geräts vergrößerte. Die Umwandlungseffizienz der Technologie übertrifft inzwischen die von Pflanzen. Die Forscher hoffen, dass diese Technik es eines Tages ermöglichen wird, das von Unternehmen freigesetzte CO2 einzufangen und in der synthetischen Photosynthese zu nutzen.
Autorenangaben: Dhruv Bhatia
- Report ID: 3216
- Published Date: Jun 28, 2024
- Report Format: PDF, PPT
