Globale Marktgröße für künstliche Photosynthese nach Technologie (Co-Elektrolyse, Photoelektrokatalyse), nach Anwendung (Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff und Chemikalien), nach geografischem Umfang und Prognose

Marktgröße und Prognose für künstliche Photosynthese

Der Markt für künstliche Photosynthese wurde im Jahr 2021 auf 66,60 Millionen USD geschätzt und soll bis 2030 209,03 Millionen USD erreichen, was einem CAGR von 14,1 % von 2022 bis 2030 entspricht.

Steigende staatliche Investitionen zur Förderung der Nutzung erneuerbarer Energien treiben den globalen Markt für künstliche Photosynthese an. Der globale Marktbericht für künstliche Photosynthese bietet eine ganzheitliche Bewertung des Marktes. Der Bericht bietet eine umfassende Analyse der wichtigsten Segmente, Trends, Treiber, Beschränkungen, Wettbewerbslandschaft und Faktoren, die auf dem Markt eine wesentliche Rolle spielen.

Globale Definition des Marktes für künstliche Photosynthese

Künstliche Photosynthese ist eine biologische Reaktion, die der natürlichen Photosynthese sehr ähnlich ist. Ein Enzymbettreaktor bindet CO2 in der Luft im künstlichen Photosynthesesystem (oder jeder anderen Quelle, aus der CO2 entfernt werden muss). Zur Stromversorgung dieses Reaktors werden Wasserstoffenergie und bioelektrische Wandler verwendet. Künstliche Photosynthese kann als vielversprechender Weg angesehen werden, Sonnenlicht, eine praktisch unbegrenzte und erneuerbare Energiequelle, in chemische Brennstoffe umzuwandeln. Bei dieser Methode ist die Oxidation von Wassermolekülen erforderlich, um die Elektronen zu erzeugen, die für die Herstellung chemischer Brennstoffe benötigt werden. Die Wasseroxidation ist eine besonders schwierige Reaktion, da es sich um einen thermodynamisch anspruchsvollen multielektronischen Prozess mit hohen Aktivierungsbarrieren handelt. Sie ist jedoch für die Realisierung der künstlichen Photosynthese von entscheidender Bedeutung, da Wasser das einzige auf dem Planeten reichlich vorhandene Molekül ist, das Elektronen in großem Umfang und langfristig bereitstellen kann. Künstliche Photosynthese ist eine neue Technologie, die erneuerbare Energie erzeugt, indem sie den natürlichen Photosyntheseprozess nachbildet. Im Gegensatz zum natürlichen Prozess konzentriert sich dieser auf die Erzeugung von Kohlenhydraten, anstatt diese zur Stromerzeugung zu verwenden. Diese Methode stellt sicher, dass Strom erzeugt wird, ohne die Umwelt zu schädigen. Daher wird erwartet, dass die Vorteile der künstlichen Photosynthese im Prognosezeitraum erhebliche Wachstumswellen auslösen werden.

Globaler Überblick über den Markt für künstliche Photosynthese

Staatliche Finanzierung und Zuschüsse für die Forschung und Entwicklung im Bereich der künstlichen Photosynthese sind eines der Schlüsselelemente, die den Markt vorantreiben. Im Jahr 2020 kündigte das US-Energieministerium (DOE) einen Plan an, über einen Zeitraum von fünf Jahren bis zu 100 Millionen US-Dollar in die Forschung zur künstlichen Photosynthese zu investieren, um Kraftstoffe aus Sonnenlicht herzustellen. Die geplante Investition des Ministeriums in das Fuels from Sunlight Hub-Programm ist ein langfristiges Engagement der wissenschaftlichen und technologischen Ressourcen der USA in diesem äußerst wettbewerbsintensiven und vielversprechenden Bereich. Deutschland, Spanien und Frankreich sind die führenden Länder in Europa, die sich auf die Forschung zur künstlichen Photosynthese für eine breite Palette von Anwendungen konzentrieren, darunter die Wasserstofferzeugung und die Produktion von Kohlenwasserstoffen. Evonik und Siemens Energy haben in Deutschland eine Pilotanlage zur Herstellung von Chemikalien aus Kohlendioxid und Wasser in Betrieb genommen. Das Rheticus-Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 6,3 Millionen Euro gefördert. Mithilfe von Mikroben nutzt die Marler Pilotanlage die Technologie der künstlichen Photosynthese, um durch Elektrolyse Chemikalien aus CO2 und Wasser herzustellen.

Ziel des Projekts ist es, den Kohlenstoffkreislauf zu schließen und die CO2-Emissionen zu reduzieren. Die künstliche Photosynthese ist ein komplizierter Prozess, bei dem Wasserstoff und Kohlendioxid kombiniert werden, um nützliche Kraftstoffe herzustellen. Da der chemische Kernprozess unglaublich schwer nachzuahmen ist, kann man ihn mit der natürlichen Photosynthese vergleichen, bei der Sauerstoff und energiereiche Kohlenhydrate unter Verwendung von reichlich Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid produziert werden. Obwohl künstliche Blätter die Brennstoffzellen der Zukunft sein könnten, bleiben die Herstellungskosten ein großes Problem. Dies ist eines der größten Hindernisse für eine hocheffiziente künstliche Photosynthese. Darüber hinaus erhöht die Kompatibilität des Photokatalysators, um eine hohe Effizienz zu erreichen, die Forschungskosten. Infolgedessen behindern das teure Startkapital und die Forschungskosten das Wachstum des Marktes.

Globaler Markt für künstliche PhotosyntheseSegmentierungsanalyse

Der globale Markt für künstliche Photosynthese wird auf der Grundlage von Technologie, Anwendung und Geografie klassifiziert.

Markt für künstliche Photosynthese, nach Technologie

• Co-Elektrolyse• Photoelektrokatalyse• Sonstiges (Nanotechnologie, Hybridverfahren)

Der globale Markt für künstliche Photosynthese wird in Co-Elektrolyse, Photoelektrokatalyse und Sonstiges (Nanotechnologie, Hybridverfahren) unterteilt. Das Segment Co-Elektrolyse wird im globalen Markt für künstliche Photosynthese ein positives Wachstum aufweisen. Die integrierte künstliche Photosynthese kombiniert hocheffiziente Solar- und CO2-Elektrolyse mit hoher Produktivität und Selektivität, um optimale Systeme für das Kohlenstoffrecycling bereitzustellen. Im Gegensatz zur natürlichen Photosynthese zielt das integrierte System auf eine hohe Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Kohlenwasserstoffprodukte ab. Dabei werden sowohl die hohe Effizienz von Photovoltaikzellen als auch die Gestaltungsfreiheit einzelner Komponenten genutzt, während gleichzeitig der Vorteil der Photosynthese bei der Herstellung hochwertiger Chemikalien genutzt wird.

Markt für künstliche Photosynthese, nach Anwendung

• Kohlenwasserstoffe• Wasserstoff• Chemikalien

Der globale Markt für künstliche Photosynthese ist in Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff und Chemikalien unterteilt. Kohlenwasserstoffe werden im Prognosezeitraum das führende Segment auf dem globalen Markt für künstliche Photosynthese sein. Künstliche Photosynthese könnte ein kostengünstiges und langfristiges System zur Energieerzeugung, -speicherung und -beförderung bieten. Sie kann beispielsweise zur Herstellung von Kohlenwasserstoffbrennstoffen verwendet werden, die ein guter Ersatz für fossile Brennstoffe sein können. Es kann auch Wasserstoffbrennstoff erzeugt werden, der in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann.

Markt für künstliche Photosynthese, nach Geografie

• Nordamerika• Europa• Asien-Pazifik• Rest der Welt

Auf der Grundlage regionaler Analysen wird der globale Markt für künstliche Photosynthese in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und Rest der Welt unterteilt. Die Region Nordamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich die am schnellsten wachsende Region sein. Das Marktwachstum der Region ist auf die unterstützenden Programme und Richtlinien der Region für langfristige Innovations- und Entwicklungsprojekte zurückzuführen. Künstliche Photosynthese eignet sich am besten für diese Art von staatlichen Anreizen und Programmen, da es sich um eine Forschungs- und Entwicklungstechnologie handelt.

Wichtige Akteure

Der Studienbericht „Globaler Markt für künstliche Photosynthese“ bietet wertvolle Einblicke mit Schwerpunkt auf dem globalen Markt und einigen der wichtigsten Akteure wie – Panasonic Corporation, ENGIE, TOSHIBA CORPORATION, Siemens Energy, FUJITSU, Evonik Industries AG, FUJIFILM Corporation, Toyota Central R&D Labs., Inc., Mitsubishi Chemical Corporation, Twelve und anderen.

Wichtige Entwicklungen

• Im Januar 2020 arbeitete ENGIE mit acht anderen Instituten an einem Programm namens CONDOR zusammen. CONDOR ist ein Projekt, dessen Ziel die Herstellung von Kraftstoffen unter Verwendung von Kohlendioxid (CO2) als Rohstoff und Sonnenlicht als primäre Energiequelle ist. Das Projekt schlägt ein Photosynthesegerät vor, das aus zwei Teilen bestehteiner photoelektrochemischen Zelle, die Wasser und CO2 spaltet, um Sauerstoff und Synthesegas, ein Gemisch aus H2 und CO, zu erzeugen, und einem (Photo-)Reaktor, der Synthesegas unter Verwendung bifunktioneller heterogener Katalysatoren in Methanol und Dimethylether (DME) umwandelt. Das Endziel ist ein vollwertiges Photosynthesegerät mit einer Effizienz von 8 % Solarenergie in Synthesegas und 6 % Solarenergie in DME sowie drei Monaten Dauerbetrieb im Freien.

Berichtsumfang

Top-Trendberichte

Forschungsmethodik der Marktforschung

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Gründe für den Kauf dieses Berichts

• Qualitative und quantitative Analyse des Marktes basierend auf einer Segmentierung, die sowohl wirtschaftliche als auch nichtwirtschaftliche Faktoren umfasst• Bereitstellung von Marktwertdaten (in Milliarden USD) für jedes Segment und Untersegment• Gibt die Region und das Segment an, von denen erwartet wird, dass sie das schnellste Wachstum verzeichnen und den Markt dominieren werden• Geografische Analyse, die den Verbrauch des Produkts/der Dienstleistung in der Region hervorhebt und die Faktoren angibt, die den Markt in jeder Region beeinflussen• Wettbewerbslandschaft, die das Marktranking der wichtigsten Akteure sowie die Einführung neuer Dienstleistungen/Produkte, Partnerschaften, Geschäftserweiterungen und Übernahmen umfasst in den letzten fünf Jahren der profilierten Unternehmen• Ausführliche Unternehmensprofile, bestehend aus Unternehmensübersicht, Unternehmenseinblicken, Produktbenchmarking und SWOT-Analyse für die wichtigsten Marktteilnehmer• Die aktuellen sowie zukünftigen Marktaussichten der Branche in Bezug auf aktuelle Entwicklungen, die Wachstumschancen und -treiber sowie Herausforderungen und Einschränkungen sowohl aufstrebender als auch entwickelter Regionen beinhalten• Beinhaltet eine eingehende Analyse des Marktes aus verschiedenen Perspektiven durch Porters Fünf-Kräfte-Analyse• Bietet Einblick in den Markt durch die Wertschöpfungskette• Marktdynamikszenario sowie Wachstumschancen des Marktes in den kommenden Jahren• 6-monatige Analystenunterstützung nach dem Verkauf

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