سوق الترشيح الغشائي الفائق

نظرة عامة على السوق

وفقًا لشركة Reed Intelligence، من المتوقع أن ينمو حجم سوق الترشيح الغشائي الفائق العالمي بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 7.3% تقريبًا خلال الفترة المتوقعة.

عملية الترشيح الفائق، المعروفة غالبًا باسم UF، هي عملية فصل فيزيائية تتضمن استخدام غشاء به ثقوب بحجم معين لإزالة الجسيمات الصلبة الفردية أو الجزيئات الكبيرة من تيار سائل. تتكون تقنية الترشيح الفائق في المقام الأول من توجيه تيار من السائل عبر غشاء نافذ للسائل. تعمل الترشيح الفائق وفقًا لمفهوم استبعاد الحجم حيث لا يمكن لأي جسيمات أكبر من الثقوب الموجودة في غشاء الترشيح الفائق أن تتدفق من خلاله. تُستخدم هذه التقنية لتنقية المياه عن طريق إزالة جميع الجسيمات والمواد الغروية، بالإضافة إلى العديد من أهم الملوثات المذابة.

تتضمن بعض فوائد تقنيات معالجة المياه القائمة على الترشيح الفائق المعالجة الخالية من المواد الكيميائية، وإنتاج منتج بجودة ثابتة لا يتأثر بجودة الغذاء، وتقليص حجم المصنع، وتقليل التأثير البيئي. ومن بين أهم المستخدمين النهائيين للترشيح الفائق قطاعات المواد الكيميائية والصلب والبلاستيك والراتنجات والورق واللب والأدوية والأغذية والمشروبات والمشروبات الغازية والسلع المعلبة. كما يتم استخدام الترشيح الفائق في محطات الطاقة ومحطات معالجة المياه والصرف الصحي وغيرها من الصناعات.

إن النمو في الإيرادات في سوق الترشيح الفائق مدفوع بزيادة الطلب على مرافق معالجة مياه الصرف الصحي، والتي بدورها مدفوعة بمعدل نمو سريع في عدد السكان والصناعات في جميع أنحاء العالم. وسوف يعمل كأحد المحركات الأساسية المسؤولة عن توسع سوق الترشيح الفائق. بالإضافة إلى ذلك، أدى زيادة الطلب على المرافق السكنية والتجارية إلى زيادة في توسع صناعة الدهانات والطلاء. وقد أدى هذا إلى زيادة الطلب على الترشيح الفائق عالي الفعالية، والذي يزيل الجزيئات الصغيرة من المخففات وتركيبات الطلاء الأخرى. ومن المتوقع أن يؤدي هذا إلى زيادة الطلب على الترشيح الفائق في السنوات القادمة.

ديناميكيات السوق

محركات السوق العالمية لترشيح غشاء الترشيح الفائق

• تزايد الطلب على المستحضرات الصيدلانية الحيوية لإزالة المواد المسببة للحمى والسموم الداخلية

إن المواد المسببة للحمى عبارة عن شظايا من جدران الخلايا البكتيرية. ويعني الاستقرار الكيميائي للمواد المسببة للحمى أن البكتيريا لا تتحللها دائمًا. ويعتمد التحكم في الجودة أثناء تصنيع المنتجات الصيدلانية الحيوية بشكل كبير على قدرة الترشيح الفائق على إزالة المواد المسببة للحمى والسموم الداخلية من المحاليل بشكل صحيح. ويسعى قطاع المستحضرات الصيدلانية الحيوية إلى توفير أعلى جودة ممكنة للمنتج من خلال القضاء على خطر التلوث. وهذا أحد العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى ارتفاع الطلب على أغشية الترشيح الفائق.

• زيادة الوعي بشأن معالجة المياه الرمادية

تشمل "المياه الرمادية" جميع أنواع مياه الصرف الصحي المنتجة في المباني السكنية أو التجارية. تشير "المياه الرمادية" إلى مياه الصرف الصحي التي تنتجها عادةً الدشات وأحواض الاستحمام وأحواض الغسيل والغسالات. أولاً، يتم إعادة تدوير المياه بمساعدة غشاء الترشيح الفائق وإعادة استخدامها. بعد وضع المياه في المرشح، يتم استخدامها لأغراض مختلفة. ونتيجة لذلك، هناك طلب متزايد على أغشية الترشيح الفائق المستخدمة في ترشيح مياه الصرف الصحي.

القيود المفروضة على سوق الترشيح الغشائي العالمي

• حساسة للمواد الكيميائية المؤكسدة

تعتبر عملية الترشيح الفائق حساسة للغاية في وجود مواد مؤكسدة مثل التركيزات العالية من حمض النيتريك وحمض الكبريتيك والبيروكسيدات والكبريتات. ولأنها تسبب التآكل الكيميائي، فإن التعرض لهيبوكلوريت الصوديوم (NaOCl) يقصر من عمر الأغشية. ويحدث هذا كلما حدث خرق في الغشاء بسبب عملية لا يمكن عكسها. ويمكن أن يتسبب هذا في تلف الغشاء، والذي سيفشل في عملية الترشيح الفائق. وهذا يؤدي إلى إعاقة نمو سوق أغشية الترشيح الفائق.

• مسألة تتعلق بعمر الغشاء وكفاءته

إن عمر الغشاء المستخدم في عملية الفصل له بعض الحدود التشغيلية؛ حيث تحتاج الأغشية عادة إلى الاستبدال في أي وقت من عامين إلى خمسة أعوام بعد وضعها في الخدمة. يمكن أن تتحد مكونات معينة، بما في ذلك البروتينات والبكتيريا والمواد المسببة للحمى والغرويات، لتكوين طبقة على سطح الغشاء أثناء معالجة المياه أو عملية صناعية. تنخفض فعالية تشغيل الترشيح الفائق بسبب تراكم الأوساخ والتكلس الناجم عن هذه الجسيمات على سطح الغشاء. وبسبب هذا، فإن الأغشية المستخدمة في الترشيح الفائق لها عمر أقصر وأقل فعالية، وكلاهما من شأنه أن يبطئ توسع سوق الترشيح الفائق.

فرص السوق العالمية لتصفية الأغشية فائقة الترشيح

• تزايد ندرة المياه العذبة

إن نقص المياه العذبة يشكل تحديًا كبيرًا لا يواجه الشركات فحسب بل والمجتمع ككل. ستتطلب عملية التصنيع في الصناعات كميات كبيرة من المياه، مما سيؤدي بدوره إلى توليد نفايات صناعية. ولأن المياه أصبحت نادرة بشكل متزايد، فيجب على الشركات إعادة تدويرها وإعادة استخدامها لإدارة نفاياتها بشكل فعال. في السنوات القادمة، ستكون هناك حاجة أكبر للموارد بسبب توسع التصنيع. ومن المتوقع أن يؤدي هذا الارتفاع إلى ظهور فرص جديدة لتطبيق الترشيح الفائق. ستستمر ندرة المياه في التزايد بسبب النمو الهائل في عدد سكان العالم والتحضر والتصنيع والتلوث وتغير المناخ. ونتيجة لذلك، سيكون هناك ارتفاع كبير في الطلب على الترشيح الفائق في السنوات القادمة.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

التجزئة حسب النوع

• أغشية الترشيح الفائق البوليمرية

الأغشية القائمة على البوليمر، يمكن تنظيم حجم المسام بسهولة أثناء عملية الإنتاج، ويتطلب تركيب هذه الأغشية مساحة أكثر إحكاما. غالبًا ما يتم استخدام الأغشية المصنوعة من مواد الترشيح الفائق البوليمرية في صناعات معالجة المياه والصرف الصحي وتلك التي تتعامل مع الأغذية والمشروبات.

• غشاء الترشيح الفائق الخزفي

يمكن تحقيق الفصل الفيزيائي باستخدام الترشيح الفائق الخزفي. يتم استخدام الأغشية المسامية غير العضوية ذات أحجام المسام التي تتراوح من 100 إلى 2 نانومتر لفصل أشياء مثل الفيروسات والبروتينات من محلول سائل. تساعد أغشية الترشيح الفائق الخزفي في معالجة النفايات التي تتكون من أشباه المواد الصلبة القائمة على النفايات والنفايات المستحلبة الزيتية.

التجزئة حسب التطبيق

• المستحضرات الصيدلانية الحيوية

إن تركيز الإنزيمات والبروتينات باستخدام أغشية الترشيح الفائق يسمح للأملاح والماء بالتدفق عبر الغشاء مع السماح بتركيز الإنزيمات والبروتينات. وتُستخدم طريقة الفصل هذه على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم.

إن إزالة المواد المسببة للحمى والسموم الداخلية من محاليل الترشيح الفائق هي خطوة مهمة في عملية مراقبة الجودة لتطوير المنتجات الصيدلانية الحيوية بسبب قدرة الطريقة على القيام بذلك بكفاءة. يعتمد قطاعا الأدوية والرعاية الصحية على الترشيح الفائق لتصنيع المياه النقية لضمان سلامة وتوحيد السلع، فضلاً عن فصل مجاري العمليات ومعالجة مجاري النفايات للتصريف الآمن أو إعادة الاستخدام. تعالج الترشيح الفائق أيضًا مجاري النفايات للتصريف الآمن أو إعادة الاستخدام. تستخدم صناعة الأدوية الترشيح الفائق لاستعادة مرق التخمير، والذي يستخدم بعد ذلك في تصنيع المضادات الحيوية.

• الأطعمة والمشروبات

لتحسين جودة المنتج، تُستخدم أغشية الترشيح الفائق على نطاق واسع في صناعات الأغذية والمشروبات. باستخدام أنظمة الترشيح الفائق، يمكن إزالة البروتينات والغرويات المعلقة والمركبات البوليفينولية والنشا والبكتين والكائنات الحية الدقيقة من العصير الناتج عن مصادر طبيعية، مما يترك وراءه عصيرًا مستقرًا حتى بعد التخزين لفترات طويلة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تطبيق الترشيح الفائق في صناعة معالجة الألبان لأغراض مختلفة، بما في ذلك توحيد مستويات البروتين في حليب الجبن، وإنتاج الجبن الطازج، وإزالة الكلس من المواد المتخللة، وتقليل مستويات اللاكتوز.

• المعالجة الصناعية

في معالجة المياه، تُستخدم الأغشية بشكل متكرر لترشيح الملوثات، فضلاً عن إزالة الجسيمات والمواد الصلبة العالقة. وفي عملية تحلية المياه، تُستخدم أغشية الترشيح الفائق بشكل متكرر إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك، فإن ضرورة معالجة المياه لإزالة التلوث من مياه الصرف الصحي والنفايات الصناعية هي العامل الأساسي الذي يحرك سوق الترشيح الفائق في الأعمال التي تتعامل مع المياه ومعالجة المياه. إن الوعي المتزايد بأهمية معالجة مياه الصرف الصحي يدفع الحاجة إلى أغشية الترشيح الفائق في تطبيقات المعالجة الصناعية. أصبح من المطلوب بشكل متزايد إزالة الزيوت الموجودة في العديد من مجاري النفايات الصناعية. وهذا ضروري للامتثال لمتطلبات التفريغ الصارمة وتلبية تكاليف الإنتاج المتزايدة. إن استخدام الترشيح الفائق هو طريقة تحقق النتائج المرغوبة.

• معالجة المياه المحمولة

لتنقية المياه، تتم إزالة الملوثات باستخدام الترشيح الفائق، والذي يتضمن دفع المياه عبر غشاء شبه نافذ. يتم الاحتفاظ بالجسيمات العالقة والمواد المذابة ذات الوزن الجزيئي العالي على جانب واحد من الغشاء، والمعروف باسم الجانب المحتجز. يُسمح للماء والمواد المذابة ذات الوزن الجزيئي المنخفض بالمرور على الجانب الآخر من الغشاء، والمعروف باسم الجانب النفاذ. بالإضافة إلى الأملاح المختلفة، يمكن إزالة معظم الجزيئات العضوية والفيروسات من الماء عن طريق الترشيح الفائق. فهو يقضي على 90-100٪ من العدوى ولا يتطلب مواد كيميائية باستثناء تلك المستخدمة لتنظيف الأغشية. ساهمت هذه الخصائص في زيادة شعبية التكنولوجيا.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم سوق الترشيح الغشائي الفائق العالمي حسب المنطقة مثل أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

أمريكا الشمالية

من المتوقع أن تظل المنطقة الأمريكية اللاعب الرئيسي في سوق أغشية الترشيح الفائق العالمية خلال فترة التوقعات. ومن المتوقع أن تؤثر عوامل مثل زيادة استخدام أنظمة الترشيح المتقدمة، والميل المتزايد بين الشركات لإطلاق المنتجات في الولايات المتحدة، والتشريعات الصارمة بشأن مياه الشرب على نمو السوق في المنطقة.

أوروبا

ومن المتوقع أن تحذو أوروبا حذوها في السوق بسبب اللوائح التنظيمية الصارمة فيما يتعلق بالتلوث البيئي والوصول إلى المياه النظيفة إلى جانب الاستثمارات الأعلى في مكافحة التلوث. وهذا من شأنه أن يسمح لأوروبا بتولي زمام المبادرة في السوق. وقد تم تنقية الهواء بمعدل 60 لترًا في الدقيقة مع إزالة 99.99% من الفيروسات و99.9999% من البكتيريا بفضل إدخال أنظمة الترشيح الفائق من الجيل التالي من قبل الشركات في هذه المنطقة. ومن المتوقع أن يعزز هذا من نمو إيرادات السوق في أوروبا.

آسيا والمحيط الهادئ

لقد شهد أداء الترشيح الفائق، الذي يستخدم لإزالة الغرامات والجسيمات الدقيقة للغاية من الأعلاف أو مياه الصرف الصحي، نموًا، مما أدى إلى توقع زيادة حجم سوق الترشيح الفائق في منطقة آسيا والمحيط الهادئ في السنوات القادمة. إن توسع صناعات اللب والورق يدفع هذه الزيادة. وبحلول عام 2030، سيزداد استهلاك وإنتاج الورق المنزلي في منطقة الصين. ونتيجة لذلك، سيتم إنتاج كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي في منطقة الصين. بالإضافة إلى ذلك، شهدت الهند توسعًا كبيرًا في قطاع تصنيع مستحضرات التجميل، وهي إحدى الصناعات التي تستخدم الترشيح الفائق على نطاق واسع لإنشاء مياه نقية للغاية.

اللاعبون الرئيسيون

1. بينتير
2. شركة باركر هانيفين
3. أنظمة غشاء كوخ
4. شركة 3M
5. ألفا لافال
6. شركة السويس لتكنولوجيا المياه والحلول
7. شركة توراي الصناعية
8. شركة بال
9. شركة ايفوكوا لتقنيات المياه
10. أغشية PCI

التطورات الأخيرة

13 أكتوبر 2021: تطوير غشاء الترشيح الفائق عالي الأداء. نظرًا لتشغيله بضغط منخفض واستهلاك منخفض للطاقة وجودة منتج جيدة وسهولة التشغيل، فقد تم استخدام أغشية الترشيح الفائق على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي. وقد حسنت أغشية الترشيح الفائق أداء معالجة مياه الصرف الصحي مؤخرًا. تعمل الأغشية المقاومة للتلوث المعدلة على السطح على زيادة استعادة التدفق وتقليل التلوث. تم تطوير أغشية الترشيح الفائق المقاومة للتلوث والانتقائية للغاية بنجاح، مما يُظهر أداءً رائعًا في إزالة الملوثات. تعمل أغشية الترشيح الفائق عالية الأداء هذه على تبسيط معالجة مياه الصرف الصحي عن طريق إزالة مجموعة أوسع من أنواع الملوثات، مما يقلل من خطوة ما بعد المعالجة.