Будућност хватања ЦО2: Патентни пејзаж, тржишна динамика и технолошке иновације

Јун 17, 2024
- Ландсцапе Аналисис
- Најновија технологија

КСНУМКС. увод

1.1. Кратак преглед индустрије хватања ЦО2

Технологија хватања и складиштења угљен-диоксида (ЦЦС) се појавила као критична компонента у глобалној стратегији за ублажавање климатских промена. ЦЦС укључује хватање емисија ЦО2 из индустријских извора, транспорт ухваћеног ЦО2 и безбедно складиштење под земљом како би се спречило да уђе у атмосферу.

Индустрија је доживела значајан напредак у последње две деценије, са бројним великим пројектима који су сада оперативни широм света. Тренутно постоји преко 45 комерцијалних постројења за хватање ЦО2 широм света, са комбинованим годишњим капацитетом хватања преко 50 милиона тона ЦО2. Очекује се да ће се овај капацитет значајно повећати како се планира и развија више пројеката.

1.2. Важност хватања ЦО2 у ублажавању климатских промена

Захватање ЦО2 игра виталну улогу у смањењу емисије гасова стаклене баште из сектора који су изазовни за декарбонизацију, као што су цемент, челик и хемијска производња. Ове индустрије стварају значајан део глобалних емисија ЦО2 и коришћењем енергије и хемијским процесима.

Имплементација ЦЦС-а у овим секторима може значајно смањити емисије, доприносећи глобалним напорима да се пораст температуре задржи испод 2°Ц, како је предвиђено Париским споразумом. Штавише, ЦЦС је од суштинског значаја за постизање негативних емисија, што је неопходан корак у надокнађивању преосталих емисија и испуњавању дугорочних климатских циљева.

Овај чланак има за циљ да пружи свеобухватан преглед индустрије хватања ЦО2 испитивањем три кључне области: патентни пејзаж, тржишну динамику и технолошке иновације. Анализом недавних патентних активности, идентификоваћемо водеће играче и технологије у настајању у овој области.

2. Разумевање ЦО2 и хватања угљеника

2.1. Шта је ЦО2?

Угљен диоксид (ЦО2) је гас који се природно појављује у Земљиној атмосфери. То је кључна компонента глобалног циклуса угљеника, који укључује размену угљеника између атмосфере, океана, тла и живих организама.

Док је ЦО2 неопходан за фотосинтезу у биљкама, његова прекомерна концентрација у атмосфери, првенствено због људских активности попут сагоревања фосилних горива и крчења шума, главни је покретач климатских промена.

Ефекат стаклене баште, где ЦО2 задржава топлоту у атмосфери, доводи до глобалног загревања и накнадних климатских промена.

2.2. Улога хватања угљеника

Захватање, коришћење и складиштење угљеника (ЦЦУС) је скуп технологија дизајнираних да смање емисије ЦО2 из индустријских процеса и производње енергије. Процес укључује три главна корака:

Снимање: ЦО2 се одваја од осталих гасова произведених у индустријским објектима или електранама. Ово се може урадити коришћењем различитих метода као што су хватање пре сагоревања, хватање после сагоревања и сагоревање кисеоника.

Транспорт: Ухваћени ЦО2 се затим компримује и транспортује до места складиштења. Методе транспорта обично укључују цевоводе, али се могу користити и бродови, железница и камиони.

Складиштење: Коначно, ЦО2 се убризгава у дубоке подземне геолошке формације, као што су осиромашена поља нафте и гаса или слани водоносници, где се безбедно складишти и спречава да поново уђе у атмосферу.

3. Тренутне технологије у хватању угљеника

Хемијска апсорпција: Ово је најчешћи метод, где се ЦО2 апсорбује растварачем (обично раствором на бази амина), а затим се ослобађа кроз процес регенерације. Овај метод се широко користи у хватању након сагоревања.

Физичка адсорпција: У овој методи, ЦО2 се апсорбује на површину чврстог материјала, а затим десорбује под различитим условима. Зеолити и активни угаљ су уобичајени адсорбенти.

Одвајање мембране: Мембране селективно дозвољавају ЦО2 да прође док блокирају друге гасове. Ова технологија је још увек у развоју, али нуди потенцијал за нижу потрошњу енергије у поређењу са традиционалним методама.

Криогена дестилација: Овај процес укључује хлађење мешавине гаса на веома ниске температуре тако да се ЦО2 може издвојити као течност. Енергетски интензиван је, али може бити ефикасан за токове ЦО2 високе чистоће.

Биолошке методе хватања: Алге и други микроорганизми се могу користити за хватање ЦО2 фотосинтезом. Ова метода је још увек у великој мери експериментална, али нуди потенцијал за интеграцију хватања ЦО2 са производњом биомасе.

4. Изазови и будући изгледи

Иако су ЦЦУС технологије направиле значајан напредак, оне се и даље суочавају са неколико изазова:

Цена: Високи трошкови хватања, транспорта и складиштења ЦО2 остају главна препрека широком усвајању.

Потрошња енергије: Многи процеси хватања су енергетски интензивни, што може надокнадити неке од уштеда емисија.

Јавно прихватање: Постоји забринутост у погледу безбедности и утицаја складиштења ЦО2 на животну средину, посебно у вези са потенцијалним цурењем.

Регулаторна и политичка подршка: Снажни регулаторни оквири и подстицаји су кључни за подстицање улагања и развоја у ЦЦУС технологије.

Упркос овим изазовима, ЦЦУС се сматра критичним средством за постизање нето нулте емисије до средине века. Очекује се да ће напредак у технологији, заједно са повећаном подршком владе и приватног сектора, смањити трошкове и побољшати ефикасност ових система.

Интеграција ЦЦУС-а са обновљивим изворима енергије и другим технологијама са ниским садржајем угљеника биће од суштинског значаја за ублажавање климатских промена и прелазак на одрживу енергетску будућност.

5. Тржишни пејзаж хватања угљеника

5.1. Преглед тржишта

Тржиште хватања, коришћења и складиштења угљеника (ЦЦУС) доживело је значајан раст последњих година, вођен повећањем свести о климатским променама и хитном потребом за смањењем емисије гасова стаклене баште.

Од 2023. године, тржиште је процењено на приближно 4 милијарде УСД и предвиђа се да ће расти по комбинованој годишњој стопи раста (ЦАГР) од преко 20% до 2030. Све већи број владиних иницијатива, улагања у истраживање и развој и корпоративних обавеза одрживост су кључни фактори који подстичу овај раст.

5.2. Главни играчи на тржишту

Неколико великих компанија доминира ЦЦУС тржиштем, укључујући:

Цхеврон: Активно улаже у нове подухвате и шири своје присуство на ЦЦУС тржишту кроз стратешка партнерства и иницијативе за финансирање.

ЕкконМобил: Ангажован у бројним пројектима хватања угљеника, сарађујући са индустријским партнерима на имплементацији ЦЦУС технологија у различитим секторима.

Шкољка: Водећи неколико великих ЦЦУС пројеката на глобалном нивоу, са фокусом на интеграцију хватања угљеника са својим постојећим операцијама и новим енергетским подухватима.

Укупна енергија: Укључен у више иницијатива ЦЦУС-а, наглашавајући развој иновативних технологија и широку примену).

Остали значајни играчи су Флуор Цорпоратион, Царбон Енгинееринг Лтд, Екуинор, Акер Солутионс и БП, од којих сви чине значајан напредак у развоју и имплементацији ЦЦУС технологија.

5.3. Регионална анализа

ЦЦУС тржиште је географски разнолико, са значајном активношћу у Северној Америци, Европи и Азијско-пацифичком региону.

Северна Америка: Сједињене Државе предводе регион са бројним оперативним објектима ЦЦУС-а и неколико пројеката у развоју. Подршка владе, као што је порески кредит за 45 квартала, била је кључна у покретању ЦЦУС имплементације.

Европа: Земље попут Норвешке, Велике Британије и Холандије су на челу ЦЦУС иновација. Програми финансирања Европске уније, као што је Иновациони фонд, пружају значајну финансијску подршку за ЦЦУС пројекте.

Азијско-пацифички: Јапан, Кина и Аустралија су кључни играчи у региону, са значајним улагањима у ЦЦУС технологије. Јапанска влада унапређује велике пројекте и регулаторне оквире како би подржала ЦЦУС, док Кина убрзано шири своје ЦЦУС капацитете.

5.4. Инвестиције и трендови финансирања

Инвестиције у ЦЦУС су порасле последњих година, уз значајна средства која долазе из јавног и приватног сектора. Кључни трендови укључују:

Владино финансирање: Различите владе дају грантове, пореске олакшице и субвенције за промовисање развоја ЦЦУС-а. Европска унија је, на пример, издвојила милијарде долара за подршку ЦЦУС пројектима кроз програме као што су Иновациони фонд и Инструмент за повезивање Европе.

Корпоративне инвестиције: Компаније све више улажу у ЦЦУС технологије како би испуниле циљеве одрживости и смањиле свој угљенични отисак. Цхеврон-ова инвестиција од 318 милиона долара у Свантеову технологију хватања угљеника је значајан пример.

јавно-приватна партнерства: Сарадња између влада и приватних компанија постаје све чешћа, олакшавајући велике ЦЦУС пројекте и убрзавајући примену технологије. Партнерство између ЕкконМобил-а и Нуцор Цорпоратион за имплементацију ЦЦУС-а у производњи челика наглашава овај тренд.

5.5. Тржишни изазови

Упркос позитивним изгледима за раст, ЦЦУС тржиште се суочава са неколико изазова:

Високи трошкови: Капитални и оперативни трошкови ЦЦУС технологија остају високи, што чини изазовима широко распрострањено усвајање без значајне финансијске подршке.

Регулаторне баријере: Недоследни прописи и недостатак јасних политика у неким регионима могу да ометају развој и примену ЦЦУС пројеката.

Технолошке препреке: Док се напредује, још увек постоје технички изазови који се односе на ефикасност и скалабилност технологија за хватање угљеника.

5.6. Будући изглед

Будућност ЦЦУС тржишта изгледа обећавајуће, вођена континуираним технолошким иновацијама, политикама подршке и повећањем инвестиција.

Очекује се да ће до 2030. године глобални капацитет хватања ЦО2 достићи око 800 милиона тона, што ће значајно допринети глобалним напорима за ублажавање климатских промена.

Интеграција ЦЦУС-а са обновљивим изворима енергије и развој нових материјала и метода хватања биће кључни за успех тржишта.

6. Патент Ландсцапе ин ЦО2 Цаптуре

6.1. Преглед патената у технологији хватања ЦО2

пејзаж патената у индустрији хватања ЦО2 је жива и континуирано се развија, одражавајући значајне иновације и улагања у овој критичној области.

Анализа података из различитих патентних записа пружа вредан увид у водеће играче, географску дистрибуцију и врсте патената који обликују будућност технологија за хватање угљеника.

6.2. Водећи подносиоци патентних пријава

Конкурентни пејзаж технологија за хватање ЦО2 обележен је са неколико кључних играча који су водећи у подношењу патентних пријава. Најбољи кандидати у овој области укључују:

Тачно име кандидата	Број докумената
Алстом Тецхнологи ЛТД	922
Ген Елецтриц	771
Екконмобил Рес & Енг Цо	471
Сауди Арабиан Оил Цо	448
Схелл Оил Цо	427
Аир Прод & Цхем	402
Екконмобил Упстреам Рес Цо	388
Уоп ЛЛЦ	388
Аир Ликуиде	362
Тосхиба Кк	326
Схелл Инт Ресеарцх	279
Унив Цалифорниа	278
Пракаир Тецхнологи ИНЦ	261
Цасале Са	244
Халдор Топсое Ас	235

Алстом Тецхнологи ЛТД: Са 922 патента, Алстом Тецхнологи ЛТД стоји на челу иновација за хватање ЦО2. Њихов обиман портфолио истиче њихову посвећеност унапређењу технологија за хватање угљеника.

Генерал Елецтриц (Ген Елецтриц): Са 771 патентом, Генерал Елецтриц је још један велики играч, који значајно доприноси развоју и комерцијализацији решења за хватање угљеника.

ЕкконМобил Ресеарцх & Енгинееринг Цо: Са 471 патентом, ЕкконМобил демонстрира значајна улагања у истраживање и развој како би побољшала своје могућности хватања угљеника.

Саудијска Арабија Оил Цо: Такође позната као Сауди Арамцо, ова компанија има 448 патената, што одражава њен стратешки интерес за интеграцију технологија за хватање угљеника у своје пословање.

Схелл Оил Цо: Са 427 патената, Схелл је активно ангажован у пионирству различитих метода и апликација за хватање ЦО2.

6.3. Географска дистрибуција патената

Географска дистрибуција патената пружа увид у регионална иновацијска чворишта и глобално ширење технологија за хватање угљеника. Подаци указују на:

Надлежност	Број докумената
Сједињене Америчке Државе	19888
ВО – ВИПО	8080
Кина	6339
Европски патенти	4826
Канада	847
Кореја, Република	814
Аустралија	641
Јапан	560
Велика Британија	313
Тајван	182
други	770

Америка: Водећи са 19,888 патената, САД су доминантни играч у развоју технологије за хватање угљеника. Ово лидерство је вођено значајним улагањима у истраживање и развој и пратећим регулаторним оквирима.

ВО – ВИПО: Светска организација за интелектуалну својину (ВИПО) има 8,080 патената, што одражава међународни интерес и сарадњу у унапређењу технологија за хватање угљеника.

Кина: Са 6,339 патената, Кина убрзано постаје значајан допринос глобалном пејзажу хватања угљеника, подржана снажним владиним иницијативама и индустријским политикама.

Европски патенти: Европа, са 4,826 патената, наставља да буде критичан регион за иновације у вези са хватањем угљеника, вођене строгим еколошким прописима и циљевима одрживости.

Канада: Канада, са 847 патената, такође даје значајан допринос, посебно у интеграцији хватања угљеника у своју екстензивну индустрију нафте и гаса.

6.4. Врсте патената

Разноликост типова патената пријављених у индустрији хватања ЦО2 наглашава различите фазе технолошког развоја и комерцијализације:

Тип документа	Број докумената
Патентна пријава	28255
Грантед Патент	12795
Лимитед Патент	1345
Додатни патент	127
Непознат	50
Измењена апликација	42
Измењени патент	42

Пријаве за патенте: Постоји 28,255 патентних пријава, што указује на снажан низ иновација које чекају одобрење и комерцијализацију.

Одобрени патенти: Са 12,795 одобрених патената, они представљају технологије које су прегледане и одобрене, спремне за примену на тржишту.

Ограничени патенти: Постоји 1,345 ограничених патената, који могу укључивати привремене патенте или оне са ограниченим захтевима.

Додатни патенти: Са 127 додатних патената, они обично покривају побољшања или модификације постојећих патентираних проналазака.

7. Иновације и будући трендови у технологији хватања ЦО2

Област технологије хватања ЦО2 брзо се развија, вођена хитном потребом за ублажавањем климатских промена и подржана значајним инвестицијама и оквирима политике.

Ево неких од најновијих иновација и будућих трендова који обликују ову кључну индустрију:

7.1. Напредак у директном хватању ваздуха (ДАЦ)

Дирецт Аир Цаптуре (ДАЦ) се појављује као обећавајућа технологија за уклањање ЦО2 директно из атмосфере. Компаније као што је Цлимеворкс су у првом плану, развијајући постројења која значајно повећавају капацитет уклањања угљеника.

На пример, фабрика Цлимеворкс Маммотх на Исланду је дизајнирана да ухвати до 36,000 тона ЦО2 годишње, што је десетоструко повећање у односу на свог претходника, Орца.

Овај напредак показује потенцијал за брзо скалирање и развој објеката величине гигатона до 2050. године, што би могло имати значајан утицај на смањење нивоа ЦО2 у атмосфери.

7.2. Интегрисане технологије снимања и конверзије

Иновације у технологијама интегрисаног хватања и конверзије револуционишу пејзаж хватања ЦО2. Истраживачи развијају системе који не само да хватају ЦО2 већ га и претварају у вредне производе као што су метанол и полиуретани.

Ова интеграција поједностављује процес и смањује трошкове, чинећи хватање угљеника економичнијим.

На пример, нови системи засновани на растварачима могу ефикасно ухватити преко 90% ЦО2 и претворити га у метанол у једном, континуираном процесу, значајно снижавајући трошкове у поређењу са традиционалним методама.

7.3. Иновације које покрећу политике и инвестиције

Владине политике и инвестиције су од кључне важности за убрзање усвајања и иновације технологија за хватање ЦО2.

У Сједињеним Државама, Закон о смањењу инфлације (ИРА) и Двопартијски закон о инфраструктури (БИЛ) увели су значајне пореске кредите и програме финансирања за подршку иницијативама за прикупљање угљеника.

Ове политике стварају повољан амбијент за развој нових пројеката и технологија.

На пример, иницијатива америчког Министарства енергетике Царбон Негативе Схот има за циљ да ухвати ЦО2 у гигатонским размерама за мање од 100 долара по метричкој тони, а значајна финансијска средства су додељена за подршку пројектима директног хватања ваздуха у више држава.

7.4. Различите методе хватања угљеника

Диверзификација метода хватања угљеника смањује ризике и проширује потенцијалне примене ових технологија. Истражују се различите технике, укључујући хватање угљеника у биомасу, коришћење минерала и коришћење синтетичких метода.

Ова диверсификација омогућава развој прилагођених решења која се могу применити на различите индустрије и изворе емисије.

На пример, хватање ЦО2 из цементних пећи и његово претварање у одрживе грађевинске материјале је обећавајућа област истраживања и развоја.

7.5. Скалабилност и смањење трошкова

Један од значајних трендова у технологији хватања ЦО2 је фокус на скалабилност и смањење трошкова. Иновације имају за циљ да ове технологије учине приступачнијим и скалабилнијим, омогућавајући широко усвајање.

Развој нових, јефтинијих растварача и интегрисаних система који смањују број корака процеса су кључне стратегије које се примењују.

На пример, недавни напредак је резултирао системима за хватање ЦО2 који раде са отприлике 75% цене традиционалних технологија, што их чини приступачнијим за шири спектар индустрија.

7.6. Будући изглед

Будућност технологије за хватање ЦО2 изгледа обећавајуће, уз континуирани напредак који се очекује у ефикасности и скалабилности ових система. Како технологије сазревају и трошкови се смањују, можемо очекивати шире усвајање у различитим секторима.

Интеграција хватања угљеника са обновљивим изворима енергије и другим технологијама са ниским садржајем угљеника биће кључна у постизању глобалних климатских циљева.

Поред тога, текуће истраживање и развој, подржано чврстим оквирима политике и инвестицијама, подстаћи ће даље иновације и побољшања у овој области.

8. Zakljucak

Пејзаж технологије за хватање ЦО2 је динамичан и брзо се развија, са значајним напретком и обећавајућим трендовима који указују на одрживу будућност.

Иновације у директном захватању ваздуха, интегрисаним системима за хватање и конверзију, и разноврсним методама захватања угљеника утиру пут ефикаснијим и исплативијим решењима.

Политике подршке и значајна улагања су кључни покретачи овог напретка, подстичући окружење у којем најсавременије технологије могу напредовати.

Док гледамо у будућност, скалабилност и смањење трошкова ових технологија биће од суштинског значаја за њихово широко усвајање. Текућа интеграција хватања угљеника са обновљивим изворима енергије и другим технологијама са ниским садржајем угљеника ће играти виталну улогу у испуњавању глобалних климатских циљева.

Континуирана посвећеност истраживању и развоју, подржана снажним политичким оквирима, осигураће да хватање ЦО2 остане камен темељац наших напора у борби против климатских промена и преласка на одрживију енергетску будућност.

О ТТЦ-у

At ТТ Цонсултантс, ми смо врхунски добављач прилагођене интелектуалне својине (ИП), технолошке интелигенције, пословног истраживања и подршке иновацијама. Наш приступ спаја алате АИ и модела великог језика (ЛЛМ) са људском стручношћу, пружајући решења без премца.

Наш тим укључује квалификоване стручњаке за интелектуалну својину, технолошке консултанте, бивше УСПТО испитиваче, европске адвокате за патенте и још много тога. Нудимо услуге компанијама са листе Фортуне 500, иноваторима, адвокатским канцеларијама, универзитетима и финансијским институцијама.

Услуге:

Изаберите ТТ Цонсултантс за прилагођена, врхунска решења која редефинишу управљање интелектуалном својином.

Kontaktirajte nas

Превиоус АртицлеПредност СЕП-а: како ваши патенти за Ви-Фи 6 могу да подстакну ваш Ви-Фи 7 успех

Следећа ЧланГодишњи преглед: Како Уједињени суд за патенте обликује европски патентни пејзаж