Marché de la filtration membranaire par ultrafiltration

Aperçu du marché

Selon Reed Intelligence, la taille du marché mondial de la filtration membranaire par ultrafiltration augmentera d'environ 7,3 % au cours de la période de prévision.

Le procédé d'ultrafiltration, souvent appelé UF, est une séparation physique qui consiste à utiliser une membrane perforée d'une taille spécifique pour éliminer les particules solides individuelles ou les grosses molécules d'un flux liquide. La technique d'ultrafiltration consiste principalement à diriger un flux de liquide à travers une membrane perméable au liquide. L'ultrafiltration fonctionne selon le concept d'exclusion de taille, car les particules plus grosses que les trous de la membrane d'ultrafiltration ne peuvent pas passer à travers. Cette technique est utilisée pour purifier l'eau en éliminant toutes les particules et les matières colloïdales, en plus de plusieurs des polluants dissous les plus importants.

Les technologies de traitement de l'eau par ultrafiltration présentent plusieurs avantages, notamment un traitement sans produits chimiques, la production d'un produit de qualité constante qui n'est pas affectée par la qualité des aliments, une taille d'usine réduite et un impact environnemental moindre. Parmi les principaux utilisateurs finaux de l'ultrafiltration figurent les secteurs de la chimie, de l'acier, des plastiques et des résines, du papier et de la pâte à papier, des produits pharmaceutiques, de l'alimentation et des boissons, ainsi que des boissons gazeuses et des conserves. L'ultrafiltration est également utilisée dans les centrales électriques, les usines de traitement des eaux et des eaux usées et d'autres industries.

La croissance des revenus sur le marché de l'ultrafiltration est due à une augmentation de la demande d'installations de traitement des eaux usées, elle-même alimentée par un taux de croissance rapide de la population et des industries dans le monde entier. Elle constituera l'un des principaux moteurs de l'expansion du marché de l'ultrafiltration. En outre, une augmentation de la demande d'installations résidentielles et commerciales a entraîné une forte expansion de l'industrie des peintures et des revêtements. Cela a accru la demande d'ultrafiltration hautement efficace, qui élimine les minuscules particules des diluants et autres compositions de peinture. Cela devrait augmenter la demande d'ultrafiltration dans les années à venir.

Dynamique du marché

Facteurs moteurs du marché mondial de la filtration membranaire par ultrafiltration

• Demande croissante de produits biopharmaceutiques pour l'élimination des pyrogènes et des endotoxines

Les pyrogènes sont des fragments de parois cellulaires bactériennes. La stabilité chimique des pyrogènes signifie que les bactéries ne les décomposent pas toujours. Le contrôle qualité lors de la fabrication de produits biopharmaceutiques repose en grande partie sur la capacité de l'ultrafiltration à éliminer correctement les pyrogènes et les endotoxines des solutions. Le secteur biopharmaceutique s'efforce de fournir la meilleure qualité de produit possible en éliminant le risque de contamination. C'est l'un des facteurs clés de l'augmentation de la demande de membranes d'ultrafiltration.

• Sensibilisation accrue aux traitements des eaux grises

Les « eaux grises » comprennent tous les types d'eaux usées produites dans les structures résidentielles ou commerciales. Les « eaux grises » désignent les eaux usées généralement produites par les douches, les baignoires, les lavabos et les machines à laver. Tout d'abord, l'eau est recyclée à l'aide d'une membrane d'ultrafiltration et réutilisée. Une fois que l'eau est dans le filtre, elle est utilisée à diverses fins. Par conséquent, il existe une demande croissante de membranes d'ultrafiltration utilisées pour la filtration des eaux usées.

Contraintes du marché mondial de la filtration membranaire par ultrafiltration

• Sensible aux produits chimiques oxydants

Le processus d'ultrafiltration est extrêmement délicat en présence de substances oxydantes telles que des concentrations élevées d'acide nitrique, d'acide sulfurique, de peroxydes et de persulfates. En raison de la corrosion chimique qu'il provoque, l'exposition à l'hypochlorite de sodium (NaOCl) réduit la durée de vie des membranes. Cela se produit chaque fois qu'une rupture de la membrane est causée par un processus irréversible. Cela peut endommager la membrane, qui échouera dans le processus d'ultrafiltration. Cela freine la croissance du marché des membranes d'ultrafiltration.

• Problème lié à la durée de vie et à l'efficacité de la membrane

La durée de vie de la membrane utilisée dans un procédé de séparation a certaines limites de fonctionnement ; les membranes doivent généralement être remplacées entre deux et cinq ans après leur mise en service. Certains composants, notamment les protéines, les bactéries, les pyrogènes et les colloïdes, peuvent se combiner pour créer une couche à la surface d'une membrane lors du traitement de l'eau ou d'une opération industrielle. L'efficacité opérationnelle de l'ultrafiltration est diminuée en raison de l'accumulation d'encrassement et de tartre causés par ces particules à la surface de la membrane. De ce fait, les membranes utilisées en ultrafiltration ont une durée de vie plus courte et sont moins efficaces, ce qui ralentira l'expansion du marché de l'ultrafiltration.

Opportunités du marché mondial de la filtration membranaire par ultrafiltration

• Pénurie croissante d'eau douce

Le manque d’eau douce est un défi majeur auquel sont confrontées non seulement les entreprises, mais aussi la société dans son ensemble. Le processus de fabrication des industries nécessitera d’importantes quantités d’eau, ce qui entraînera à son tour la production d’effluents industriels. L’eau se raréfiant de plus en plus, les entreprises doivent la recycler et la réutiliser pour gérer efficacement leurs déchets. Dans les années à venir, les besoins en ressources seront plus importants en raison de l’expansion de l’industrialisation. Cette augmentation devrait ouvrir de nouvelles possibilités d’application de l’ultrafiltration. La pénurie d’eau continuera de s’accroître en raison de la forte croissance de la population mondiale, de l’urbanisation, de l’industrialisation, de la pollution et du changement climatique. En conséquence, la demande d’ultrafiltration augmentera considérablement dans les années à venir.

Périmètre du marché

Analyse segmentaire

Segmentation par type

• Membranes d'ultrafiltration polymères

Les membranes à base de polymères permettent de réguler facilement la taille des pores au cours du processus de production et leur installation nécessite une zone plus compacte. Les membranes constituées de matériaux d'ultrafiltration polymères sont souvent utilisées dans les industries de traitement de l'eau et des eaux usées et dans celles qui traitent des aliments et des boissons.

• Membrane d'ultrafiltration en céramique

La séparation physique peut être obtenue en utilisant l'ultrafiltration céramique. Des membranes poreuses inorganiques avec des tailles de pores allant de 100 à 2 nanomètres sont utilisées pour séparer des éléments tels que les virus et les protéines d'une solution liquide. Les membranes d'ultrafiltration céramiques sont utiles pour traiter les déchets constitués de semi-solides à base de déchets et de déchets d'émulsion huileuse.

Segmentation par application

• Produits biopharmaceutiques

La concentration des enzymes et des protéines à l'aide de membranes d'ultrafiltration permet aux sels et à l'eau de circuler à travers la membrane tout en permettant la concentration des enzymes et des protéines. Cette méthode de séparation est largement utilisée dans le monde entier.

L'élimination des pyrogènes et des endotoxines des solutions d'ultrafiltration est une étape importante du processus de contrôle qualité pour le développement de produits biopharmaceutiques en raison de la capacité de la méthode à le faire efficacement. Les secteurs pharmaceutique et de la santé comptent sur l'ultrafiltration pour fabriquer de l'eau purifiée afin de garantir la sécurité et l'uniformité des produits, ainsi que la séparation des flux de processus et le traitement des flux de déchets pour une élimination ou une réutilisation en toute sécurité. L'ultrafiltration traite également les flux de déchets pour une élimination ou une réutilisation en toute sécurité. L'industrie pharmaceutique utilise l'ultrafiltration pour récupérer les bouillons de fermentation, qui sont ensuite utilisés pour fabriquer des antibiotiques.

• Alimentation et boissons

Pour améliorer la qualité du produit, les membranes d'ultrafiltration sont largement utilisées dans les industries agroalimentaires. Grâce aux systèmes d'ultrafiltration, les jus provenant de sources naturelles peuvent être débarrassés des protéines, des colloïdes en suspension, des composés polyphénoliques, de l'amidon, de la pectine et des micro-organismes, laissant un jus stable même après un stockage prolongé. De plus, l'ultrafiltration est utilisée dans l'industrie de transformation des produits laitiers à diverses fins, notamment la normalisation des niveaux de protéines dans le lait de fromage, la production de fromage frais, la décalcification des perméats et la réduction des niveaux de lactose.

• Transformation industrielle

Dans le traitement de l'eau, les membranes sont fréquemment utilisées pour la filtration des polluants, ainsi que pour l'élimination des particules et des solides en suspension. Dans le processus de dessalement de l'eau, les membranes d'ultrafiltration sont assez fréquemment utilisées. En outre, la nécessité de traiter l'eau pour éliminer la contamination des eaux usées et des rejets industriels est le principal facteur qui stimule le marché de l'ultrafiltration dans le secteur de l'eau et du traitement de l'eau. La prise de conscience croissante de l'importance du traitement des eaux usées entraîne le besoin de membranes d'ultrafiltration dans les applications de traitement industriel. Il devient de plus en plus nécessaire d'éliminer les huiles présentes dans de nombreux flux d'effluents industriels. Cela est nécessaire pour se conformer aux exigences strictes en matière de rejet et pour faire face à l'augmentation des coûts de production. L'utilisation de l'ultrafiltration est une méthode qui permet d'obtenir les résultats souhaités.

• Traitement de l'eau portable

Pour purifier l'eau, les contaminants sont éliminés par ultrafiltration, qui consiste à forcer l'eau à traverser une membrane semi-perméable. Les particules en suspension et les solutés à poids moléculaire élevé sont retenus d'un côté de la membrane, appelé côté rétentat. L'eau et les solutés à faible poids moléculaire peuvent passer de l'autre côté de la membrane, appelé côté perméat. En plus de divers sels, la plupart des molécules organiques et des virus peuvent être éliminés de l'eau par ultrafiltration. Elle élimine 90 à 100 % des infections et ne nécessite aucun produit chimique, à l'exception de ceux utilisés pour nettoyer les membranes. Ces caractéristiques ont contribué à la popularité croissante de cette technologie.

Analyse régionale

Le marché mondial de la filtration membranaire par ultrafiltration est segmenté par région en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Amérique latine, Moyen-Orient et Afrique.

Amérique du Nord

La région américaine devrait continuer à être le principal acteur du marché mondial des membranes d'ultrafiltration au cours de la période de projection. On prévoit que des facteurs tels qu'une augmentation de l'utilisation de systèmes de filtration avancés, une propension accrue des entreprises à lancer des produits aux États-Unis et une législation stricte sur l'eau potable affecteront la croissance du marché dans la région.

Europe

Il est prévu que l'Europe suivra l'exemple du marché en raison des réglementations strictes concernant la pollution de l'environnement et l'accès à l'eau potable, associées à des investissements plus importants dans le contrôle de la pollution. Cela permettra à l'Europe de prendre la tête du marché. L'air a été purifié à 60 litres par minute avec l'élimination de 99,99 % des virus et 99,9999 % des bactéries grâce à l'introduction de systèmes d'ultrafiltration au point d'entrée de nouvelle génération par les entreprises de cette région. Cela devrait stimuler la croissance des revenus du marché en Europe.

Asie-Pacifique

Les performances de l'ultrafiltration, qui est utilisée pour éliminer les particules fines et ultrafines des aliments ou des eaux usées, ont augmenté, ce qui a conduit à la projection d'une augmentation de la taille du marché de l'ultrafiltration en Asie-Pacifique dans les années à venir. L'expansion des industries de la pâte et du papier est à l'origine de cette augmentation. D'ici 2030, la consommation et la production de papier ménager dans la région chinoise auront augmenté. En conséquence, une quantité importante d'eaux usées sera produite dans la région chinoise. En outre, l'Inde a connu une expansion significative dans le secteur de la fabrication de cosmétiques, qui est une industrie qui utilise largement l'ultrafiltration pour créer de l'eau ultra pure.

Acteurs clés

1. Pentair
2. Société Parker Hannifin
3. Systèmes de membranes Koch
4. Entreprise 3M
5. Alfa Laval
6. Technologies et solutions pour l'eau de SUEZ
7. Toray Industriel Inc.
8. Société Pall
9. Technologies de l'eau Evoqua LLC
10. Membranes PCI

Développements récents

13 octobre 2021 : Développement d'une membrane d'ultrafiltration haute performance. En raison de son fonctionnement à basse pression, de sa faible consommation d'énergie, de sa bonne qualité de produit et de sa facilité d'utilisation, les membranes UF ont été largement utilisées dans le traitement des eaux usées. Les membranes UF ont récemment amélioré les performances du traitement des eaux usées. Les membranes résistantes à l'encrassement modifiées en surface augmentent la récupération du flux et la réduction de l'encrassement. Des membranes UF résistantes à l'encrassement et hautement sélectives ont été développées avec succès, montrant des performances exceptionnelles dans l'élimination des polluants. Ces membranes UF hautes performances simplifient le traitement des eaux usées en éliminant une plus large gamme de types de polluants, minimisant ainsi l'étape de post-traitement.