Объем и прогноз рынка паровой конверсии метана по сырью (природный газ, сжиженный природный газ, метанол, уголь), технологиям и конечному использованию: тенденции роста, ключевые игроки, региональный анализ на 2026–2035 гг.

Факторы роста и проблемы рынка паровой конверсии метана:

Драйверы роста

• Расширение использования водородного топлива за пределами традиционных отраслей: водород давно используется в нефтепереработке, производстве аммиака и химической промышленности, но его применение расширяется и в транспорте, электроэнергетике, отоплении и других отраслях. Прямое использование водорода в котельных установках, вероятно, будет расти благодаря улучшению протоколов безопасности и развитию инфраструктуры, что повышает его коммерческий спрос. Более того, в связи с сокращением возможностей использования низкоуглеродного топлива, такие отрасли, как судоходство и авиация, могут получить значительные преимущества от использования водорода с точки зрения достижения экологических целей.
  
  Несмотря на более высокое энергопотребление и затраты, связанные с водородным топливом, недавние изменения в регулировании, направленные на достижение целей по снижению выбросов углерода, как ожидается, значительно увеличат доходы рынка паровой конверсии метана. Рынок будет развиваться благодаря переходу от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии и низкоуглеродному водороду, а также широкому использованию этих технологий в таких отраслях, как полупроводниковая промышленность. Международное энергетическое агентство (МЭА) сообщило, что в 2023 году спрос на низкоэмиссионный водород увеличился более чем на 10%, или менее чем на 1 миллион тонн. В последнее время правительство активизировало свои действия, используя инструменты развития рынка, программы стимулирования и предписания.

• Последние достижения в технологии паровой конверсии метана: Последние достижения в катализе паровой конверсии метана включают разработку катализаторов на основе никеля с повышенной стабильностью, катализаторов, легированных благородными металлами, для повышения активности, и материалов на основе перовскита, обладающих повышенной устойчивостью к спеканию и дезактивации. Кроме того, исследователи разработали сверхтонкие промывочные покрытия катализаторов Ni/CeO2/ZrO2 на ячеистых монолитах кордиерита , что позволило добиться исключительных результатов в процессе осушительного риформинга метана.
  
  Несмотря на минимальную загрузку активной фазы, эти монолитные катализаторы достигают термодинамических пределов конверсии при 750 °C при высоких среднечасовой скорости подачи, сохраняя стабильность в течение длительных периодов эксплуатации. Эти инновации стимулируют развитие рынка парового риформинга метана, повышая эффективность производства водорода, снижая затраты и способствуя переходу к низкоуглеродным энергетическим решениям.

• Растущая политическая поддержка производства водорода: государственная поддержка и финансирование расширения производственных мощностей растут вместе со спросом на водород. МЭА опубликовало отчёт «Global Hydrogen Review 2024», в котором говорится, что в 2023 году разработчики проектов по всему миру инвестировали 3,5 млрд долларов США в текущие проекты по поставкам водорода. Около 80% этой суммы пришлось на проекты по строительству электролизных установок, а остальные проекты сочетали производство водорода с улавливанием, использованием и хранением углерода (CCUS).
  
  Несмотря на недавнее снижение рыночной стоимости водородных компаний, водородным стартапам удалось привлечь в общей сложности 3,7 млрд долларов США акционерного капитала в 2023 году. Основная часть этой суммы пришлась на разработчиков проектов промышленного использования водорода и разработчиков технологий его производства; однако сделки, заключенные к настоящему моменту в 2024 году, демонстрируют более широкий спектр технологий. Электролиз с анионообменной мембраной (AEM) и каталитическое разложение метана для получения водорода достигли уровня технологической готовности (TRL) 7, что ознаменовало собой ряд инновационных достижений за предыдущий год. Таким образом, поддерживающая государственная политика стимулирует расширение рынка паровой конверсии метана.

Проблемы

• Растущие проблемы окружающей среды и здоровья человека: производство большого количества углекислого газа (CO2) в качестве побочного продукта является основным недостатком паровой конверсии метана (SMR). Используя пар в качестве реагента, SMR разлагает углеводородный метан на водород и оксид углерода. Затем реакция конверсии воды используется для дальнейшего разложения пара и оксида углерода на водород и углекислый газ. Вместе SMR и другие традиционные методы производства водорода выбросили 900 миллионов тонн углекислого газа в атмосферу только в 2020 году. Это количество эквивалентно выбросам нескольких развитых стран. Выбросы CO2 от SMR могут наносить вред окружающей среде и здоровью человека, а также способствовать изменению климата. В результате многие ученые и лица, принимающие решения, ищут стратегии по сокращению или полному искоренению выбросов CO2 от SMR и других процессов, в которых производится водород.

• Проблемы технического обслуживания и эксплуатации: Высокотемпературные процессы могут подвергать оборудование значительным термическим нагрузкам, что приводит к износу материалов и увеличению потребности в техническом обслуживании. Это включает в себя плановую замену таких компонентов, как теплообменники и огнеупорные трубы. Кроме того, потенциальные поломки могут нарушить цепочку поставок водорода, что подчеркивает необходимость разработки надежных стратегий предиктивного технического обслуживания и использования прочных, термостойких материалов. Успешное решение этих задач требует постоянных усилий по оптимизации процессов, направленных на максимальное увеличение выхода водорода при минимизации отходов. Этот подход предполагает не только повышение производительности катализаторов для эффективной работы при более низких температурах и давлениях, но и обеспечение точного контроля температуры, давления и расхода газа.