Mercado de filtração por membrana de ultrafiltração

Visão geral do mercado

De acordo com a Reed Intelligence, o tamanho do mercado global de filtração por membrana de ultrafiltração crescerá aproximadamente a um CAGR de 7,3% durante o período previsto.

O processo de ultrafiltração, frequentemente conhecido como UF, é uma separação física que envolve o uso de uma membrana com perfurações de um tamanho específico para remover partículas sólidas individuais ou moléculas grandes de um fluxo de líquido. A técnica de ultrafiltração consiste principalmente em direcionar um fluxo de líquido através de uma membrana que é permeável ao líquido. A ultrafiltração opera de acordo com o conceito de exclusão de tamanho, uma vez que quaisquer partículas maiores do que os furos na membrana de ultrafiltração não podem fluir. Esta técnica é utilizada para purificar água removendo todas as partículas e matéria coloidal, além de vários dos poluentes dissolvidos mais importantes.

Alguns benefícios das tecnologias de tratamento de água baseadas em ultrafiltração incluem tratamento sem produtos químicos, produção de um produto com qualidade consistente que não é afetado pela qualidade do alimento, tamanho reduzido da planta e menos impacto ambiental. Alguns dos usuários finais mais importantes da ultrafiltração incluem os setores químico, de aço, plásticos e resinas, papel e celulose, farmacêutico, alimentos e bebidas, refrigerantes e enlatados. A ultrafiltração também é utilizada em usinas de energia, estações de tratamento de água e esgoto e outras indústrias.

O crescimento da receita no mercado de ultrafiltração é impulsionado por um aumento na demanda por instalações de tratamento de águas residuais, que por sua vez é impulsionado por uma rápida taxa de crescimento na população e nas indústrias ao redor do mundo. Ele atuará como um dos principais impulsionadores responsáveis pela expansão do mercado de ultrafiltração. Além disso, um aumento na demanda por instalações residenciais e comerciais levou a um aumento na expansão da indústria de tintas e revestimentos. Isso aumentou a demanda por ultrafiltração altamente eficaz, que remove partículas minúsculas de diluentes e outras composições de tinta. Espera-se que isso aumente a demanda por ultrafiltração nos próximos anos.

Dinâmica de Mercado

Drivers do mercado global de filtração por membrana de ultrafiltração

• Aumento da demanda em biofármacos para remoção de pirogênio e endotoxina

Os pirogênios são fragmentos de paredes celulares bacterianas. A estabilidade química dos pirogênios significa que as bactérias nem sempre os quebram. O controle de qualidade durante a fabricação de produtos biofarmacêuticos depende muito da capacidade da ultrafiltração de remover pirogênios e endotoxinas de soluções adequadamente. O setor biofarmacêutico se esforça para fornecer a mais alta qualidade possível do produto, eliminando o risco de contaminação. Este é um dos principais fatores pelos quais a demanda por membranas de ultrafiltração está aumentando.

• Aumentando a conscientização sobre tratamentos de águas cinzas

A "água cinza" inclui todos os tipos de águas residuais produzidas em estruturas residenciais ou comerciais. "água cinza" refere-se às águas residuais normalmente produzidas por chuveiros, banheiras, lavatórios e máquinas de lavar. Primeiro, a água é reciclada com a ajuda de uma membrana de ultrafiltração e reutilizada. Depois que a água está no filtro, ela é usada para vários propósitos. Como resultado, há uma demanda crescente por membranas de ultrafiltração usadas para filtragem de águas residuais.

Restrições do mercado global de filtração por membrana de ultrafiltração

• Sensível a produtos químicos oxidantes

O processo de ultrafiltração é extremamente delicado na presença de substâncias oxidativas, como altas concentrações de ácido nítrico, ácido sulfúrico, peróxidos e persulfatos. Por causar corrosão química, a exposição ao hipoclorito de sódio (NaOCl) encurta a vida útil das membranas. Isso ocorre sempre que uma ruptura na membrana é causada por um processo que não pode ser revertido. Isso pode causar danos à membrana, que falhará no processo de ultrafiltração. Isso leva a dificultar o crescimento do mercado de membranas de ultrafiltração.

• Questão relacionada à vida útil e eficiência da membrana

A vida útil da membrana usada em um processo de separação tem alguns limites operacionais; membranas normalmente precisam ser substituídas em qualquer lugar de dois a cinco anos após serem colocadas em serviço. Certos componentes, incluindo proteínas, bactérias, pirogênio e coloides, podem se combinar para criar uma camada na superfície de uma membrana durante o tratamento de água ou uma operação industrial. A eficácia operacional da ultrafiltração é diminuída devido ao acúmulo de incrustações e incrustações causadas por essas partículas na superfície da membrana. Por causa disso, as membranas usadas na ultrafiltração têm uma vida útil mais curta e são menos eficazes, o que retardará a expansão do mercado de ultrafiltração.

Oportunidades de mercado global de filtração por membrana de ultrafiltração

• Escassez crescente de água doce

A falta de disponibilidade de água doce é um desafio significativo que não só as empresas enfrentam, mas a sociedade como um todo. O processo de fabricação das indústrias demandará quantidades significativas de água, o que, por sua vez, resultará na geração de efluentes industriais. Como a água está se tornando cada vez mais escassa, as empresas devem reciclá-la e reutilizá-la para gerenciar seus resíduos de forma eficaz. Nos próximos anos, haverá uma necessidade maior de recursos devido à expansão da industrialização. Espera-se que esse aumento traga novas oportunidades para a aplicação da ultrafiltração. A escassez de água continuará aumentando devido ao enorme crescimento da população mundial, urbanização, industrialização, poluição e mudanças climáticas. Como resultado, haverá um aumento substancial na demanda por ultrafiltração nos próximos anos.

Âmbito do mercado

Análise Segmental

Segmentação por tipo

• Membranas de Ultrafiltração Polimérica

Membranas baseadas em polímeros, o tamanho dos poros pode ser facilmente regulado durante o processo de produção, e a instalação dessas membranas requer uma área mais compacta. Membranas feitas de materiais de ultrafiltração poliméricos são frequentemente utilizadas nas indústrias de tratamento de água e esgoto e naquelas que lidam com alimentos e bebidas.

• Membrana de ultrafiltração cerâmica

A separação física pode ser alcançada usando ultrafiltração cerâmica. Membranas porosas inorgânicas com tamanhos de poros variando de 100 a 2 nanômetros são utilizadas para separar coisas como vírus e proteínas de uma solução líquida. Membranas de ultrafiltração cerâmica são úteis no tratamento de resíduos que consistem em semissólidos baseados em resíduos e resíduos de emulsão oleosa.

Segmentação por aplicação

• Biofármacos

A concentração de enzimas e proteínas usando membranas de ultrafiltração permite que os sais e a água fluam através da membrana enquanto permite que as enzimas e proteínas sejam concentradas. Este método de separação é amplamente usado em todo o mundo.

A remoção de pirogênios e endotoxinas de soluções de ultrafiltração é uma etapa importante no processo de controle de qualidade para o desenvolvimento de produtos biofarmacêuticos devido à capacidade do método de fazê-lo de forma eficiente. Os setores farmacêutico e de saúde dependem da ultrafiltração para fabricar água purificada para garantir a segurança e uniformidade dos produtos, bem como a separação de fluxos de processo e o tratamento de fluxos de resíduos para descarga ou reutilização segura. A ultrafiltração também trata fluxos de resíduos para descarga ou reutilização segura. A indústria farmacêutica usa a ultrafiltração para recuperar caldos de fermentação, que são então usados para fabricar antibióticos.

• Alimentos e Bebidas

Para melhorar a qualidade do produto, membranas de ultrafiltração são amplamente utilizadas nas indústrias de alimentos e bebidas. Usando sistemas de ultrafiltração, o suco que se origina de fontes naturais pode ter proteínas, coloides suspensos, compostos polifenólicos, amido, pectina e microrganismos removidos, deixando para trás um suco estável mesmo após armazenamento prolongado. Além disso, a ultrafiltração é aplicada na indústria de processamento de laticínios para vários propósitos, incluindo a padronização dos níveis de proteína no leite de queijo, a produção de queijo fresco, a descalcificação de permeados e a redução dos níveis de lactose.

• Processamento Industrial

No tratamento de água, membranas são frequentemente usadas para a filtragem de poluentes, bem como a remoção de partículas e sólidos suspensos. No processo de dessalinização de água, membranas de ultrafiltração são utilizadas com bastante frequência. Além disso, a necessidade de tratamento de água para remover contaminação de esgoto e descarga industrial é o principal fator que impulsiona o mercado de ultrafiltração no negócio que lida com água e tratamento de água. A crescente consciência da importância do tratamento de águas residuais impulsiona a necessidade de membranas de ultrafiltração em aplicações de tratamento industrial. Está se tornando cada vez mais necessário remover óleos que estão presentes em muitos fluxos de efluentes industriais. Isso é necessário para cumprir com requisitos rigorosos de descarga e para atender aos crescentes custos de produção. O emprego da ultrafiltração é um método que atinge resultados desejáveis.

• Tratamento de água portátil

Para purificar a água, os contaminantes são removidos usando ultrafiltração, que envolve forçar a água através de uma membrana semipermeável. Partículas suspensas e solutos de alto peso molecular são retidos em um lado da membrana, conhecido como lado do retentado. Água e solutos de baixo peso molecular podem passar pelo outro lado da membrana, conhecido como lado do permeado. Além de vários sais, a maioria das moléculas orgânicas e vírus podem ser removidos da água por ultrafiltração. Ela elimina 90–100% das infecções e não requer produtos químicos, exceto aqueles usados para limpar as membranas. Essas características contribuíram para o aumento da popularidade da tecnologia.

Análise regional

O mercado global de filtração por membrana de ultrafiltração é segmentado por região: América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, América Latina, Oriente Médio e África.

América do Norte

Estima-se que a região americana continue a ser o principal player no mercado global de membranas de ultrafiltração durante o período de projeção. É previsto que fatores como um aumento no uso de sistemas avançados de filtragem, uma inclinação maior entre as empresas para lançar produtos nos Estados Unidos e uma legislação rigorosa sobre água potável afetarão o crescimento do mercado na área.

Europa

Prevê-se que a Europa seguirá a liderança no mercado devido a regulamentações rigorosas sobre poluição ambiental e acesso à água limpa, juntamente com maiores investimentos em controle de poluição. Isso permitirá que a Europa assuma a liderança no mercado. O ar foi purificado a 60 litros por minuto com a remoção de 99,99% dos vírus e 99,9999% das bactérias devido à introdução de Sistemas de Ultrafiltração de Ponto de Entrada de última geração por empresas nesta região. Isso é projetado para impulsionar o crescimento da receita do mercado na Europa.

Ásia-Pacífico

O desempenho da ultrafiltração, que é usada para remover partículas finas e ultrafinas da alimentação ou águas residuais, cresceu, o que levou à projeção de um aumento no tamanho do mercado de ultrafiltração da Ásia-Pacífico nos próximos anos. A expansão das indústrias de celulose e papel impulsiona esse aumento. Até 2030, tanto o consumo quanto a produção de papel doméstico na região da China terão aumentado. Como resultado, uma quantidade significativa de águas residuais será produzida na região da China. Além disso, a Índia viu uma expansão significativa no setor de fabricação de cosméticos, que é uma indústria que usa extensivamente a ultrafiltração para criar água ultrapura.

Principais jogadores

1. Pentair
2. Corporação Parker Hannifin
3. Sistemas de membrana Koch
4. Empresa 3M
5. Alfa Laval
6. Tecnologias e soluções de água da SUEZ
7. Toray Industrial Inc.
8. Corporação Pall
9. Evoqua Water Technologies LLC
10. Membranas PCI

Desenvolvimentos recentes

13 out 2021: Desenvolvimento de membrana de ultrafiltração de alto desempenho. Devido à sua operação de baixa pressão, baixo consumo de energia, boa qualidade do produto e fácil operação, as membranas UF têm sido amplamente utilizadas no tratamento de águas residuais. As membranas UF melhoraram o desempenho do tratamento de águas residuais recentemente. As membranas resistentes a incrustações modificadas na superfície aumentam a recuperação de fluxo e a redução de incrustações. As membranas UF resistentes a incrustações e altamente seletivas foram desenvolvidas com sucesso, mostrando excelente desempenho na remoção de poluentes. Essas membranas UF de alto desempenho simplificam o tratamento de águas residuais removendo uma gama mais ampla de tipos de poluentes, minimizando a etapa de pós-tratamento.