Tamanho e Participação do Mercado de Solventes, Sorventes e Membranas para Captura de Carbono - Tendências de Crescimento e Previsão (2026 - 2031)

Tendências e Perspectivas do Mercado Global de Solventes, Sorventes e Membranas para Captura de Carbono

Mandatos de Descarbonização Industrial e Precificação de Carbono

A precificação de carbono está tornando os materiais de captura uma decisão direta de aquisição para grandes emissores. A retirada planejada de licenças gratuitas para aço, cimento e alumínio até 2034 aumentará a exposição a custos para instalações que não reduzirem as emissões. O framework 45Q dos EUA preserva um crédito de 85 USD por tonelada métrica para captura em fontes pontuais industriais e 180 USD por tonelada métrica para captura direta do ar. Ele também alinha o tratamento do sequestro de dióxido de carbono e da recuperação aprimorada de petróleo, ampliando o leque de projetos viáveis para fornecedores de solventes. Essas mudanças sustentam a demanda no mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono, onde os custos de conformidade e as decisões de investimento estão se tornando cada vez mais interligados.

Expansão dos Pipelines de Projetos de Captura de Carbono

Mais de 42 projetos de captura entraram em operação em 2025, aumentando a capacidade global anual de captura e armazenamento de carbono em 25% e sustentando o mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono. Mais de 650 projetos anunciados têm como alvo operações entre 2026 e 2030, criando um pipeline de aquisição plurianual para equipamentos e materiais de captura. O número global de projetos permanece abaixo da capacidade exigida pela trajetória de emissões líquidas zero da Agência Internacional de Energia, deixando necessidades de implantação não atendidas. A Fase 2 do Northern Lights atingiu uma decisão final de investimento em março de 2025 e visa expandir a capacidade de armazenamento offshore norueguesa para 5 Mt por ano até 2028. Esse tipo de projeto de transporte e armazenamento oferece às instalações industriais uma rota mais clara para o manejo do dióxido de carbono capturado. O mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono se beneficia porque os desenvolvedores de projetos devem selecionar os materiais no início do design do processo e frequentemente contratam o fornecimento antes que as instalações entrem em operação.

Demanda por Materiais de Menor Energia de Regeneração

O consumo de energia continua sendo um fator-chave na adoção de materiais de captura no mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono. Os sistemas padrão de monoetanolamina requerem cargas de regeneração de 3,2 a 4,2 GJ por tonelada de CO₂, o que pode reduzir a produção da usina hospedeira em 20% a 30%. Pacotes avançados de solventes visam reduzir essa carga sem comprometer o desempenho de remoção. As misturas CO₂ Enhanced Separation and Recovery (CESAR1) reportaram cargas específicas do refervedor de 3,0 a 3,5 MJ por kg de CO₂ a taxas de captura de 90%, enquanto um teste Sustanol apoiado pelo Departamento de Energia dos EUA reportou 2,16 GJ por tonelada. Os desenvolvedores também estão explorando a regeneração catalítica para reduzir a energia de ativação de dessorção e acelerar a remoção do dióxido de carbono. No mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono, essa tendência aumenta o valor dos sistemas que reduzem a demanda total de energia, em vez de materiais que apenas oferecem alta capacidade de absorção.

Demanda de Retrofit de Ativos de Cimento, Aço e Refino

A produção de cimento é responsável por 8% das emissões globais de dióxido de carbono, e as reações de calcinação geram 60% dessas emissões. A mudança de insumos energéticos por si só não pode eliminar essas emissões de processo, tornando a captura necessária em muitas plantas de cimento. A Air Liquide iniciou um piloto de captura de cimento em escala industrial dedicado na CaptureLab da Holcim, na França, em junho de 2026. A unidade processa 3.000 Nm³ de gás de combustão por hora usando a tecnologia Cryocap, que combina adsorção e separação criogênica^{[1]Air Liquide, "Air Liquide Iniciando uma Unidade Piloto de Captura de CO₂ Dedicada à Descarbonização da Indústria de Cimento," Air Liquide, airliquide.com.}. Os ativos de aço têm uma janela de retrofit mais limitada nos mercados desenvolvidos porque a redução direta à base de hidrogênio pode se tornar menos custosa antes de 2035. O refino, o cimento e as instalações de aço selecionadas ainda fornecem uma base importante de curto prazo para o mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono.

Penalidade Energética na Regeneração de Solventes

O requisito de energia para a regeneração térmica de solventes continua sendo uma consideração de projeto no mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono. Muitos locais industriais carecem de calor de baixo grau suficiente na faixa de 100°C a 140°C necessária para a remoção térmica. Em concentrações típicas de monoetanolamina, o requisito de energia pode reduzir a produção da usina hospedeira em 20% a 30%. Um estudo de 2025 reportou um sistema de regeneração de amina mediado eletroquimicamente e sem membrana que alcançou remoção de dióxido de carbono acima de 90% com consumo de energia tão baixo quanto 60 kJ por mol de CO₂. A integração de bomba de calor oferece outra solução parcial. Uma demonstração no Amager Bakke reportou que a integração de bomba de calor cobriu 78,3% da demanda de calor para captura. Até que essas opções se tornem amplamente comerciais, a adoção no mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono pode permanecer mais lenta em locais com opções limitadas de integração de calor.

Altos Custos de Instalação de Primeira Unidade

Os projetos de primeira unidade no mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono favorecem grandes emissores que podem gerenciar incertezas de engenharia e financiamento. Isso deixa muitos locais industriais menores sem uma rota econômica para a implantação de captura. Os materiais do Departamento de Energia dos EUA citam sistemas de captura de amina incumbentes a 60-65 USD por tonelada métrica, enquanto um sistema de sorvente de estrutura metal-orgânica indica um caminho em direção a 30 USD por tonelada^{[2]Escritório de Informação Científica e Técnica do Departamento de Energia dos EUA, "Sistema de Sorvente Transformacional para Captura de Carbono Pós-Combustão," OSTI, osti.gov.}. Projetos de primeira unidade em escala completa podem adicionar 20 a 40 USD por tonelada devido a contingências de engenharia, prêmios de aquisição e custos de financiamento. Shell e Technip Energies firmaram uma aliança global exclusiva CANSOLV em 2025 para buscar entrega repetível e menores custos de projeto. Instalações padronizadas e modulares serão importantes para que o mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono alcance tanto emissores menores quanto grandes clusters industriais.

*Nossas previsões tratam os impactos dos impulsionadores e restrições como direcionais, e não aditivos. As previsões de impacto refletem o crescimento de base, os efeitos de composição e as interações entre variáveis.

Análise de Segmentos

Por Tipo de Material: Solventes Lideram as Implantações Atuais Enquanto os Sorventes Ganham Escala

Os solventes detinham 42,34% do tamanho do mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono em 2025. Sua posição reflete a ampla experiência operacional com absorção de amina líquida na geração de energia e no processamento de petróleo e gás. Cadeias de fornecimento estabelecidas e práticas de manutenção bem compreendidas reduzem o risco de execução para os desenvolvedores. Os sorventes sólidos têm projeção de expansão a um CAGR de 15,34% até 2031, a maior taxa de crescimento entre os tipos de materiais. A Svante inaugurou uma fábrica de filtros de sorvente sólido de 150 milhões de USD na Colúmbia Britânica em maio de 2025, com capacidade destinada a suportar até 10 Mt de captura de dióxido de carbono por ano. A instalação indica que a produção de sorvente estruturado avançou além do fornecimento em escala piloto. Uma produção maior também pode melhorar a previsibilidade de compras para desenvolvedores que necessitam de substituições de filtros ao longo de longos períodos operacionais. Isso oferece aos patrocinadores de projetos maior certeza de que sorventes avançados podem ser obtidos em quantidades adequadas para grandes instalações industriais.

Os solventes continuam eficazes para baixas concentrações de dióxido de carbono, particularmente abaixo de 5% no escapamento de usinas de energia a gás natural. Sorventes e membranas competem mais fortemente onde os fluxos de gás contêm 12% a 15% de dióxido de carbono, incluindo aplicações de cimento, aço e etanol. Essa diferença mostra que as categorias de materiais não são diretamente intercambiáveis. Novos projetos de difícil abatimento favorecem materiais que correspondem a fluxos industriais de maior concentração e condições de calor específicas do local. Membranas e outros materiais representam a posição restante no setor de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono. Seu uso está aumentando à medida que aplicações menores e modulares avançam para a faixa de 10.000 toneladas por ano. As estratégias dos fornecedores, portanto, centram-se no perfil químico do fluxo de gás e nas condições operacionais de cada local. Um local com fornecimento de vapor restrito pode priorizar sorventes ou membranas mesmo onde os solventes líquidos são familiares. Por outro lado, a infraestrutura existente à base de amina pode tornar as atualizações de solventes mais práticas do que uma mudança tecnológica completa.

Por Tipo de Solvente: Sistemas de Amina Mantêm a Base Instalada Enquanto os Líquidos Iônicos Avançam

Os solventes à base de amina detinham 70,21% do segmento de tipo de solvente em 2025. Essa participação reflete sua maturidade comercial e a base instalada de absorvedores e retificadores projetada em torno de suas características operacionais. Os sistemas de amina também se beneficiam de práticas de manutenção bem desenvolvidas e vias regulatórias reconhecidas. O CESAR1, uma mistura de 3 M de 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP) e 1,5 M de piperazina, reportou cargas do refervedor de 3,0 a 3,5 MJ por kg de CO₂, em comparação com 3,5 a 4,2 MJ por kg para sistemas convencionais de monoetanolamina. Os solventes físicos atendem a fluxos de pré-combustão de alta pressão e de gás natural, onde os requisitos de regeneração térmica são menores. Seu papel é focado porque se adequam a um conjunto definido de condições de alimentação. Essa distinção importa porque os fornecedores não podem presumir que uma menor carga de regeneração superará a familiaridade operacional em todas as instalações. Os desenvolvedores normalmente comparam os custos totais de integração, os requisitos de manuseio de solventes e a vida útil esperada do ativo hospedeiro.

Os líquidos iônicos têm previsão de crescer a um CAGR de 14,23% até 2031. Sua pressão de vapor desprezível, estabilidade térmica e afinidade ajustável pelo dióxido de carbono os tornam relevantes para projetos de captura de menor energia. Um estudo revisado por pares de 2025 constatou que os absorventes de líquidos iônicos com baixo teor de água reduziram a energia de regeneração em 20% a 50% em relação à linha de base de monoetanolamina. A alta viscosidade ainda afeta a transferência de massa e a eficiência de bombeamento em escalas maiores. Projetos de encapsulamento e de membrana de líquido iônico suportado visam abordar essa limitação. Solventes carbonato-alcalinos e de eutético profundo também estão sendo considerados para fluxos de temperatura mais alta onde as aminas convencionais podem se degradar. Sua importância reside em oferecer aos operadores alternativas quando contaminantes de gás de combustão ou perfis de temperatura encurtam a vida útil dos solventes convencionais. O processo de seleção permanece específico para cada local porque uma propriedade laboratorial favorável não elimina a necessidade de bombeamento, controle de corrosão ou manutenção.

Por Tipo de Sorvente: O Carvão Ativado Mantém Sua Base Enquanto as Estruturas Metal-Orgânicas Crescem

O carvão ativado detinha 33,45% do segmento de tipo de sorvente em 2025. Seu baixo custo, base de fabricação madura e tolerância a gases de combustão contaminados sustentam o uso contínuo em instalações de carvão e biomassa. As zeólitas oferecem seletividade de dióxido de carbono em baixas temperaturas, mas a umidade pode limitar sua estabilidade em ambientes industriais. Essas restrições operacionais aumentaram o interesse em estruturas metal-orgânicas para aplicações de gases de combustão úmidos. As estruturas metal-orgânicas têm projeção de crescer a um CAGR de 17,06% até 2031. O Prêmio Nobel de Química de 2025 reconheceu a descoberta e o desenvolvimento das estruturas metal-orgânicas, sustentando uma confiança mais ampla nessa classe de materiais.

O principal obstáculo para as estruturas metal-orgânicas tem sido a fabricação econômica em escala comercial. A produção de CALF-20 pela BASF e o lançamento comercial do DCF-1 pela Decarbontek em julho de 2025 apontam para um esforço mais amplo para melhorar a base de fornecimento. O governo do Reino Unido também confirmou financiamento para o desenvolvimento de estruturas metal-orgânicas monolíticas na instalação de Sawston da Immaterial em maio de 2026. Os formatos estruturados podem tornar os materiais mais adequados para ciclos industriais de adsorção por variação de pressão. O carvão ativado continuará a atender aplicações que valorizam baixo custo e tolerância a contaminantes. As estruturas metal-orgânicas têm potencial de crescimento quando alta seletividade e condições operacionais controladas justificam materiais mais avançados. Essa combinação mantém o mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono aberto a tipos de sorventes tanto estabelecidos quanto mais recentes. Os compradores que exigem tolerância comprovada a contaminantes podem permanecer com o carvão ativado mesmo à medida que estruturas de maior desempenho se desenvolvem. Projetos com requisitos de remoção mais rigorosos podem aceitar materiais mais especializados se eles reduzirem o tamanho do equipamento ou a energia operacional.

Por Tipo de Membrana: Membranas Poliméricas Mantêm a Base Enquanto os Projetos de Matriz Mista Melhoram o Desempenho

As membranas poliméricas representaram 62,17% do segmento de tipo de membrana em 2025. A fabricação estabelecida de fibra oca sustenta seu uso no processamento de gás natural, no upgrade de biogás e nos primeiros projetos pós-combustão. Os baixos custos de fabricação e o design flexível de módulos as tornam úteis em aplicações menores. As membranas cerâmicas também atendem a separações de alta temperatura onde a degradação de solventes representa uma preocupação. No entanto, seu custo limita seu uso em muitos projetos. As membranas de matriz mista têm previsão de crescer a um CAGR de 13,98% até 2031, tornando-as o tipo de membrana de maior crescimento.

As membranas de matriz mista combinam matrizes poliméricas com cargas de estrutura metal-orgânica, zeólita ou sílica. Essa estrutura pode melhorar a seletividade de dióxido de carbono e nitrogênio, bem como a permeabilidade. Um estudo de 2026 avaliou mais de 104.000 combinações de estruturas metal-orgânicas e polímeros para identificar projetos aprimorados de separação de dióxido de carbono. A distribuição uniforme de cargas e a adesão estável na interface polímero-carga continuam sendo desafios de fabricação. Os desenvolvedores estão avançando em métodos de funcionalização de superfície para melhorar a compatibilidade entre a carga e a cadeia principal do polímero. À medida que projetos maiores de membranas pós-combustão entraram em operação em 2026, os dados de campo ganharam maior peso na seleção de materiais. Essa tendência sustenta uma mudança gradual no mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono em direção a membranas que equilibram o desempenho de separação com o controle prático de fabricação. Os fabricantes de módulos também precisam demonstrar produção estável sob ciclagem de pressão e condições de alimentação variáveis. Esses requisitos podem retardar a adoção de novas combinações de cargas até que os operadores as validem em ambientes operacionais comerciais.

Por Rota de Captura: A Captura Pós-Combustão Tem a Maior Base Enquanto a Captura Direta do Ar Cresce Mais Rapidamente

A captura pós-combustão detinha 54,09% do segmento de rota de captura em 2025. As usinas de combustíveis fósseis existentes, os locais de petróleo e gás e as fontes de combustão industrial sustentam essa posição. Os operadores podem adicionar a rota aos trens de tratamento de gás de combustão existentes, tornando-a adequada para projetos de retrofit. Mais de 650 instalações anunciadas têm como alvo a operação até 2030, sustentando a demanda por equipamentos e materiais de captura pós-combustão. Um estudo de 2026 reportou 85% de eficiência de captura de dióxido de carbono para sistemas de monoetanolamina pós-combustão em configurações de cimento, aço e energia. Os requisitos de energia específicos do processo tornam importante a seleção de materiais personalizados.

A captura direta do ar tem previsão de crescer a um CAGR de 17,67% até 2031. A rota opera em concentrações de dióxido de carbono muito menores do que as fontes pontuais industriais, aumentando a importância do desempenho dos materiais e do uso de energia. Ela atrai investimentos onde créditos de remoção e contratos corporativos podem sustentar os custos de captura. A captura pré-combustão é usada em ambientes de hidrogênio azul e gaseificação, enquanto a combustão com oxicombustível é usada em processos industriais selecionados. A captura de processos industriais também está se tornando cada vez mais relevante para as emissões de calcinação e fermentação. O mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono atende a essas rotas com diferentes combinações de solventes, sorventes sólidos e membranas. O crescimento na captura direta do ar expande o papel endereçável para sorventes altamente seletivos e sistemas de contator projetados especificamente. No entanto, os materiais de captura direta do ar devem manter o desempenho apesar do gás de alimentação diluído e dos ciclos repetidos de regeneração. Isso torna a durabilidade e a demanda de energia tão importantes quanto a capacidade inicial de captura nas avaliações dos fornecedores.

Por Indústria do Usuário Final: A Geração de Energia Fornece a Maior Base Enquanto o Cimento se Expande Rapidamente

A geração de energia representou 37,78% da participação de mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono em 2025. O setor tem uma base instalada estabelecida de usinas movidas a carvão e gás e um histórico de uso de lavagem com amina. Essa base instalada sustenta a demanda constante por sistemas de solventes estabelecidos. No entanto, a implantação de energia renovável pode afetar a economia de alguns retrofits de usinas planejados antes que os desenvolvedores os construam. O petróleo e gás continua sendo uma indústria de usuário final importante para solventes físicos e misturas de amina seletivas usadas no processamento de gás, remoção de gás ácido e produção de hidrogênio azul. Essas aplicações frequentemente envolvem altas pressões parciais de dióxido de carbono e requisitos de processo definidos. Elas podem sustentar o uso de solventes físicos em aplicações onde sistemas pós-combustão de baixa pressão podem não ser adequados. Isso mantém a demanda em várias classes de materiais em vez de concentrá-la em torno de uma única abordagem de captura.

O cimento tem previsão de crescer a um CAGR de 16,37% até 2031. As emissões de processo da indústria tornam difícil substituir os materiais de captura apenas por mudanças de energia. A aplicação Cryocap da Air Liquide e a CaptureLab da Holcim mostram que os produtores de cimento estão testando várias rotas de captura, incluindo adsorção e separação criogênica. Ferro e aço, produtos químicos, hidrogênio, amônia e energia a partir de resíduos formam o grupo restante de usuários finais. Um piloto de cálcio-cobre em TRL7 na planta de Astúrias da ArcelorMittal demonstrou 95% de captura de dióxido de carbono do gás de alto-forno. O setor de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono exigirá diferentes pacotes de materiais para essas indústrias de usuários finais porque a composição do gás, a disponibilidade de calor e os cronogramas operacionais variam significativamente. Os operadores de cimento precisam de soluções que gerenciem as emissões de processo, enquanto os produtores de energia frequentemente se concentram em penalidades de energia e flexibilidade de carga. Essas diferenças criam processos de qualificação separados e tornam a experiência entre setores valiosa para os fornecedores.

Análise Geográfica

A América do Norte representou 36,34% do mercado de solventes, sorventes e membranas para captura de carbono em 2025. A região combina uma grande base de emissores industriais com um framework político desenvolvido para captura de carbono. O framework 45Q dos EUA sustenta projetos para fontes pontuais industriais e captura direta do ar. A capacidade de captura dos EUA tinha projeção de aumentar de 22 milhões de toneladas por ano em 2024 para 176 milhões de toneladas por ano até 2030. A fábrica da Svante na Colúmbia Britânica também fortalece o fornecimento regional de sorventes sólidos. O Canadá sustenta o crescimento por meio de estruturas de crédito de carbono e hubs de sequestro em Alberta. O México apresenta uma oportunidade emergente em refino e petroquímicos. A escala da oportunidade regional depende do acesso ao armazenamento, do progresso no licenciamento e da capacidade de cada local de garantir elegibilidade para créditos fiscais. Esses fatores tornam a América do Norte um grande centro de demanda, embora se espere que as diferenças no nível de projeto na seleção de materiais permaneçam.

A Ásia-Pacífico tem previsão de crescer a um CAGR de 14,94% até 2031. O Japão planeja expandir a capacidade de captura, utilização e armazenamento de carbono de 0,3 milhões de toneladas por ano para quase 12,5 milhões de toneladas por ano até 2035, com muitos projetos dependendo de arranjos de armazenamento transfronteiriços. A China é uma grande contribuidora para a pesquisa em captura de carbono e está avançando em direção a projetos em escala de aquisição por meio de instalações de captura de amina e oxicombustão. Índia, Coreia do Sul e países da ASEAN estão construindo bases políticas para implantação futura. A Coreia do Sul e Singapura demonstraram prontidão política comparativamente mais forte. A grande base industrial da região sustenta uma ampla oportunidade de longo prazo para materiais que se alinham com as condições locais de combustível e matéria-prima. Os planos de armazenamento transfronteiriço podem aumentar a necessidade de especificações consistentes de dióxido de carbono antes do transporte e injeção. Esse requisito aumenta a importância de sistemas de captura que possam fornecer pureza previsível e altas taxas de remoção.

Os sinais de preço de carbono da Europa e a infraestrutura de armazenamento continuam a sustentar a demanda por materiais de captura. Os preços do Sistema de Comércio de Emissões da União Europeia tiveram média de 73,43 EUR por tonelada de CO₂ em 2025, enquanto as emissões verificadas diminuíram 1,3% em relação ao ano anterior. A Comissão Europeia identificou solventes, compressores e vasos de coluna como lacunas na cadeia de fornecimento para atingir a meta de armazenamento de 50 milhões de toneladas por ano até 2030. Países Baixos, Noruega e Reino Unido fornecem projetos-chave de cluster e armazenamento. América do Sul, Oriente Médio e África permanecem mercados menores com oportunidades distintas. Brasil e Argentina oferecem fontes de etanol e biocombustíveis de alta concentração, enquanto o Oriente Médio tem projetos de captura vinculados a petróleo e gás. Essas geografias requerem maior expansão da infraestrutura de transporte e armazenamento antes que a demanda possa escalar. Seus projetos podem priorizar fontes de alta concentração primeiro, pois essas fontes geralmente oferecem uma economia de captura mais gerenciável. Os fornecedores de materiais que apoiam aplicações iniciais de etanol, biocombustível, petróleo e gás podem estabelecer uma posição de mercado antes que redes de infraestrutura maiores sejam concluídas.