سوق الهياكل المعدنية العضوية - حسب المنتج، والطريقة التركيبية، والتطبيق، والمنطقة - التوقعات العالمية، 2025-2034

حجم سوق الإطار العضوي المعدني

يقال إن سوق الإطار العضوي المعدني ينمو بشكل مطرد محققا قيمة سوقية تبلغ 9.8 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2024. من المتوقع أن تستحوذ على 29.2 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034 ومن المتوقع أن يكون لها معدل نمو سنوي مركب قدره 13.1٪ من 2024-2034 بسبب الطلب المتزايد على تخزين الغاز المؤثر ، وتثبيت الكربون ، والتحلل المائي ، والتحفيز ، بالإضافة إلى التحسين في التقنيات ، فإن نمو السوق مدعوم بهذه العوامل. يتوسع السوق بالتزامن مع التحسينات في تخليق MOF التي تستخدم الطرق الحرارية المائية والميكروويف والكهروكيميائية مما يضيف مزيدا من النطاق والفعالية لهذه المواد.

يعد الألمنيوم والنحاس والحديد والزنك والمغنيسيوم من أكثر الأطر استخداما نظرا لسهولة الوصول إليها نسبيا. يكمن تمييزهم الأساسي في الاختلافات في تطبيقاتهم المفيدة. يتم التعرف على MOFs الألومنيوم لفصل الغاز بينما تشتهر نظيراتها النحاسية بالتطبيقات التحفيزية الأخرى. تستكشف قطاعات أخرى ، وخاصة الأدوية والرعاية الصحية ، استخدام الأطر العضوية لأنظمة توصيل الأدوية الخاضعة للرقابة بسبب تغليفها وميزات الإطلاق المحفزة.

على الرغم من أن هذه العمليات تنطوي على إمكانات غير عادية ، إلا أن الحواجز في التكاليف تنبع من عمليات التوليف التي تستهلك الموارد بشكل كبير. مع وجود الآلات الضخمة ومدخلات الطاقة الشاقة ضرورية لإنشاء مثل هذه المواد ، فإن الوقوع في الديون العميقة هو مشكلة شائعة تواجهها معظم الصناعات في محاولة استخدام مثل هذه المواد الفعالة.

وتمثل صناعات الأدوية والمستحضرات الصيدلانية أيضا فرصة كبيرة لأن قدرة الأطر العضوية العضوية على تغليف الأدوية وإطلاقها تجعل من الممكن تطوير نظم متقدمة لإيصال الأدوية. إن نطاق هذه المواد الجديدة وتطبيق أطر العضوية في حل القضايا العالمية مثل تغير المناخ وندرة الموارد وضعف مرافق الرعاية الصحية هائل مما يبشر بالخير لسوق متعطش للابتكار والنمو.

اتجاهات سوق الإطار العضوي المعدني

• طرق التوليف المستدامة: يعد التغيير نحو الأساليب  الكيميائية الميكانيكية لتوليف MFOs أحد أهم التحركات في البحث حول الأطر المعدنية العضوية. وذلك لأنه على عكس تخليق الأطر العضوية التقليدية ، التي تستخدم المذيبات ودرجات الحرارة المرتفعة وفترات التفاعل الطويلة التي تتميز بارتفاع تكاليف الإنتاج والقضايا البيئية ، فإن التخليق الميكانيكي الكيميائي يستخدم السلائف الصلبة لتصنيع الأطر العضوية بدون مذيبات. يجب على الباحثين التوصل إلى بدائل مناسبة لهذه القضايا.
  
• حلول احتجاز ثاني أكسيد الكربون المتقدمة: أثارت الحاجة إلى التخصص في تقنيات التقاط الكربون المتقدمة اهتماما كبيرا باستخدام الأطر العضوية لهذا الغرض كجزء من الجهود العالمية الرامية إلى الحد من البصمة الكربونية. تكمن خصوصية عائلة MOF في أن وظائفها أعلى من تلك الموجودة في المواد التقليدية مثل الكربون المنشط وحتى الزيوليت. فيما يتعلق ب "عصر الزيوليت" ، يزعم أن لديهم مساحة سطح عالية ومسامية بالإضافة إلى مسام قابلة للضبط والانتقائية. الأطر العضوية قادرة على التقاط ثاني أكسيد الكربون حتى في الضغوط ودرجات الحرارة المنخفضة نسبيا مما يجعل استخدامها عالي الكفاءة في عمليات الانبعاثات الصناعية ومحطات الطاقة.
  
• تقنيات حصاد المياه: أعطت الأطر المتعددة ضمانات ممتازة لحصاد المياه من الغلاف الجوي للمنطقة ، واستخراج بخار الماء من المناطق الشحيحة في المياه التي لا تحتوي على موارد مياه عذبة تقريبا. إنها مفيدة في معالجة كل من بنية المسام والمسامية للأف الموديلية واستخدامها في امتصاص الماء من الغلاف الجوي على شكل رطوبة. هذه الجودة تجعل الأطر العضوية مفيدة بشكل خاص في المناطق الحارة والجافة في العالم التي تعاني من مشاكل نقص المياه.
  
• التخصيص لتوصيل الأدوية المستهدفة: وضعت صناعة الأدوية أعينها مؤخرا على الأغذية العضوية لإمكاناتها غير المستكشفة لتوصيل الأدوية المستهدفة على الجزيئات الحيوية الأصغر إلى المتوسطة الحجم. تأتي الأطر العضوية مع الكثير من الفوائد على عكس طرق الطب التقليدي مثل المساحات السطحية العالية والهياكل القابلة للبرمجة على المستوى الجزيئي. يتيح هذا التعديل للأطر العضوية العضوية التقاط مجموعة واسعة من العوامل العلاجية التي تحتاج إلى إطلاقها ببطء وبطريقة خاضعة للرقابة على مدى فترة.
  
• التحفيز للكيمياء الخضراء: أصبحت الأطر الطبية شائعة جدا في مجال التكنولوجيا الحيوية لأعمال التحفيز خاصة في مجال الكيمياء الخضراء. نظرا للسطح العريض الاستثنائي ، وفتحات المسام المتغيرة ، والمراكز المعدنية ، يمكن أن تكون الأطر العضوية بمثابة محفزات فعالة لمجموعة متنوعة من العمليات الكيميائية ، بما في ذلك تلك التي تهدف إلى الحصول على مصادر الطاقة المتجددة ، والتنظيف البيئي ، وحتى في إنشاء مواد كيميائية مصغرة عالية الجودة. من الأفضل استخدام هذه المواد في التفاعلات الانتقائية عالية الإضافة والشموع والوقود الحيوي والأدوية والمواد الكيميائية الأخرى التي يمكن أن تكون متجددة بيولوجيا.
  

تحليل سوق الإطار العضوي المعدني

يتم تقسيم السوق حسب المنتج إلى الألومنيوم ، والنحاس ، والحديد ، والزنك ، والمغنيسيوم وغيرها.

• ستواصل الأطر العضوية القائمة على الألمنيوم توسعها من عام 2023 إلى عام 2034 حيث بلغت قيمتها في عام 2023 783.5 مليون دولار أمريكي بسبب الطلب على تخزين الغاز وحلول الطاقة المستدامة واحتجاز ثاني أكسيد الكربون.
  
• تمتلك MOFs المصنوعة من الألومنيوم مرونة لا مثيل لها مع أحجام مسام مخصصة قابلة للتعديل بسهولة وتتمتع بثبات لائق ، مما يجعلها مثالية للصناعات. نظرا لأن العالم يسعى باستمرار للحصول على معايير أفضل في مكان العمل ، ستلاحظ دمج هذه المواد على نطاق أوسع في المستقبل.
  
• من المتوقع أن تحقق MOFs ذات القاعدة النحاسية نموا في السوق بنسبة 13.7٪. ينبع أداؤها القوي من استخداماتها المتنوعة التي تشمل العمليات التحفيزية وتخزين الطاقة وفصل الغاز.
  
• تشير التقديرات إلى أن الأطر العضوية القائمة على الزنك تبلغ حوالي 1.5 مليار دولار أمريكي في عام 2023 ومن المتوقع أن تنمو إلى 6 مليارات دولار أمريكي بحلول عام 2034. ينبع الترقب من التركيز المتزايد على الأطر العضوية من الزنك للطاقة النظيفة بسبب الزراعة في المحفزات ، والحد من تلوث الهيدروجين ، والفروع الأخرى.
  

يتم تقسيم سوق الإطار العضوي المعدني بالطريقة الاصطناعية إلى حراري مائي (سولفو) ، ميكروويف ، بالموجات فوق الصوتية ، كيميائي ميكانيكي ، كهروكيميائي وغيرها.

• يهيمن التخليق الحراري المائي (سولفو) على السوق بحصة 35.3٪ كما في عام 2023 ، مع اعتمادها لتصنيع الأطر العضوية العضوية عالية الأداء التي يتم التحكم فيها بواسطة الهيكل.
  
• كثيرا ما تستخدم العمليات الحرارية المائية نظرا لسهولة توسيع نطاق الإنتاج وكذلك استقرار الأطر العضوية المسامية المناسبة لتخزين الغاز والتحفيز والتقاط ثاني أكسيد الكربون والعديد من التطبيقات الأخرى.
  
• وتتراجع قيمة التوليف بمساعدة الموجات الدقيقة حاليا بسبب الاعتماد الواسع النطاق للعمليات بمساعدة الموجات الدقيقة في المجالات الأكاديمية والصناعية للأطر العضوية المتعددة المتخصصة، مثل تلك المستخدمة في نظم توصيل الأدوية أو نظم المعالجة البيئية.
  
• من المتوقع أن تنمو طريقة الموجات فوق الصوتية لتخليق MOF من 715.5 مليون دولار أمريكي في عام 2023 إلى 2 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034. تعمل طرق الموجات فوق الصوتية بشكل جيد في المراحل الأخرى من التبلور مما يؤدي إلى هياكل مسامية للغاية من MOFs ، وهذا هو السبب في أنها مفضلة أثناء تخليق المواد.
  

يتم تقسيم سوق الإطار العضوي المعدني حسب التطبيق إلى فصل الغاز وتنقيته ، والمحفز ، وتخزين الغاز ، وتوصيل الأدوية ، واحتجاز الكربون ، والمياه في الغلاف الجوي وغيرها

• في عام 2023 ، يذهل تخزين الغاز حاليا 28.2٪ من حصة السوق بسبب الزيادة مع التحولات في احتياجات متطلبات تخزين الغاز في صناعات مثل الطاقة والغاز الطبيعي والهيدروجين.
  
• من المتوقع أن يزيد التوسع في صناعة فصل الغاز الطبيعي لتنقية الهواء واحتجاز ثاني أكسيد الكربون بمقدار 1.7 مليار دولار أمريكي في عام 2023 ليصل إلى 5.6 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034. يعزى هذا التغيير الملحوظ إلى الاستثمار من المنظمات التي تعمل في مجال تنقية الهواء والتقاط ثاني أكسيد الكربون وفصل الغاز الطبيعي والتي تقدم الأطر المتعددة من أجلها فصلا انتقائيا وفعالا للغاز.
  
• من المقرر أن يشهد قطاع توصيل الأدوية زيادة في معدل النمو السنوي المركب بنسبة 15.3٪ حتى عام 2034 ليصل إلى 3.7 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034. ينبع هذا النمو بشكل أساسي من التقدم المحرز في التخصيص والطب والتكنولوجيا الحيوية وأنظمة التوصيل المستهدفة.
  

تواصل الولايات المتحدة الحفاظ على حصة السوق الحاكمة في سوق الإطار العضوي المعدني.

• الولايات المتحدة هي أكبر سوق لوزارة المالية في أمريكا الشمالية من المتوقع أن تصل إلى 2.6 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2023 بمعدل نمو سنوي مركب قدره 13.3٪ ، والذي نتج بشكل أساسي عن تخزين الغاز وفصل الغاز واحتجاز ثاني أكسيد الكربون من العوامل الرئيسية.
  
• علاوة على ذلك ، أدت اللوائح البيئية والبحث عن حلول الطاقة النظيفة إلى زيادة الطلب على الأطر العضوية كمواد ماصة ومحفزات ، مما تسبب في نمو احتجاز ثاني أكسيد الكربون والمحفزات.
  
• بالإضافة إلى ذلك ، كان هناك تطور هائل في منهجيات التخليق الحراري المائي والميكروويف والميكانيكي الكيميائي في البلاد مما يجعلها مبتكرا متطورا في وزارة المالية. جعلت هذه العوامل الولايات المتحدة الأمريكية من بين أفضل الدول على مستوى العالم التي تتصدر سوق وزارة المالية خاصة في التطبيقات عالية الأداء التي يمكن توسيع نطاقها.
  

من المتوقع أن يشهد سوق الإطار العضوي المعدني في كندا نموا صحيا من عام 2025 إلى عام 2034

• من المتوقع أن يرتفع سوق وزارة المالية في كندا بشكل مطرد من 798.2 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2034 ، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 15.4٪. ولا سيما في تطبيقات احتجاز الكربون وحصاد المياه وتوصيل الأدوية، هناك حاجة إلى أطر متعددة الأطراف حيث تركز البلاد على الاستدامة والتكنولوجيات البيئية.
  
• يشهد قطاع الرعاية الصحية أيضا نموا من حيث استخدام الأطر العضوية لأنظمة توصيل الأدوية بسبب الابتكار في التكنولوجيا الحيوية. في كندا ، تلعب المؤسسات البحثية دورا أساسيا في تعزيز النهوض بالتقنيات القائمة على وزارة المالية المتعلقة تحديدا بالطاقة النظيفة والمعالجة البيئية.
• على مدى السنوات العشر المقبلة ، سيؤدي الدعم الحكومي القوي المدعوم بالابتكارات المستمرة إلى دفع سوق وزارة المالية في كندا بشكل كبير.
  

الحصة السوقية للإطار العضوي المعدني

سوق الإطار العضوي المعدني مجزأ ولديه مصنعون عالميون وشركات إقليمية وعملاء صناعيون متخصصون يتنافسون. وسوف ينمو بشكل هائل في مناطق آسيا والمحيط الهادئ وأمريكا.

تشمل أفضل 5 شركات في سوق الأطر العضوية المعدنية BASF و Framergy و MOF Technologies و Mosaic Materials و Numat. احتكرت هذه الشركات السوق بأكثر من 40٪ من حصتها السوقية بسبب التركيز الإقليمي المتخصص ونمو الإنتاج المعزز.

BASF SE هي شركة بارزة في الصناعة الكيميائية ، فليس من المستغرب أن يتم العثور على موطئ قدم لها في كل من آسيا والمحيط الهادئ والأمريكتين. تعمل الشركة بنشاط على تحسين تقنيات وزارة المالية لتخزين الغاز والتقاط ثاني أكسيد الكربون وتطبيقات تخزين الطاقة. في الولايات المتحدة ، تعمل BASF مع العديد من الشركات لزيادة إنتاج وزارة المالية ، بينما في منطقة آسيا والمحيط الهادئ ، يتم استخدام حلول MOF الخاصة بها بشكل متزايد في مشاريع البيئة والطاقة ، مما يساهم في جهود الاستدامة.

شركة Framergy التي تتخذ من الولايات المتحدة مقرا لها هي شركة رائدة تركز على وزارة المالية لفصل الغاز والتقاط ثاني أكسيد الكربون وتخزين الطاقة. تشتهر Framergy بتقنيات ROF وتطبيقاتها التجارية واسعة النطاق ، وهذا هو السبب في أن ميزانية البحث والتطوير الخاصة بها تركز على جعل MOFs أكثر قابلية للتطبيق تجاريا لتعزيز مكانتها في السوق الأمريكية.

تغطي MOF Technologies منطقتي الأمريكتين وآسيا والمحيط الهادئ من خلال توفير حلول MOF المبتكرة لتخزين الغاز وتنقية المياه وكفاءة الطاقة. بصفتها شركة رائدة في الإنتاج القابل للتطوير من الأطر العضوية عالية الوضوح ، تتعاون الشركة مع أصحاب المصلحة في صناعات النفط والغاز وحماية البيئة.

تركز شركة Mosaic Materials ، الموجودة في الولايات المتحدة ، على احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه ، بالإضافة إلى تخزين الغاز الطبيعي. إنها شركة رائدة في الجهود الرائدة في احتجاز الكربون ، مما يمنحها مكانة بارزة في السوق الأمريكية وتجذب اهتمام آسيا والمحيط الهادئ. تركز شركة NuMat Technologies ، وهي شركة أمريكية أخرى ، على تخزين الغاز الطبيعي ، وفصل الهواء ، وتحفيز MOFs ، وبالتالي توسيع عملياتها في كلا السوقين.

شركات سوق الإطار العضوي المعدني

من بين المشاركين البارزين في السوق العاملين في الصناعة ما يلي:

• BASF SE
• CSIRO
• Framergy
• تقنيات وزارة المالية
• مواد الفسيفساء
• نانور
• نوفو وزارة الخارجية
• نومات
• البروفيسور وزارة الخارجية
• جسيمات البروميثيان
  

أخبار صناعة الإطار العضوي المعدني

• في عام 2024 ، جمعت شركة Framergy ، وهي شركة مقرها أمريكا تركز على تقنية وزارة المالية لتخزين الطاقة ، 50 مليون دولار أمريكي في جولة تمويل تركز على البحث والتطوير ومساعدة قدرتها الإنتاجية ، وستهدف الفوائد الإضافية إلى زيادة قابلية تطوير أنظمة تخزين الطاقة القائمة على وزارة المالية لأغراض التطبيقات التجارية والصناعية.
  
• في عام 2023 ، نجحت BASF في تصنيع أطر معدنية عضوية لاحتجاز الكربون على المستوى التجاري لأول مرة. مكن توسيع نطاق إنتاج شركة Svante Technologies Inc. BASF من تصنيع أطر موديل مخصصة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون ، وتطبيقات أخرى مثل تخزين ثاني أكسيد الكربون وامتصاص الميثان.
  
• في عام 2022 ، قام باحثو CSIRO بتغليف لقاحات الفيروسات الحية في تجويف MOFs بلوري قابل للذوبان لحمايتها لمدة اثني عشر أسبوعا عند 37 درجة مئوية. كان الغرض من ذلك هو تعزيز إيصال اللقاحات إلى الدول الفقيرة التي تتطلب تجارب لقاحات حيوانية وبشرية.
  

يتضمن تقرير أبحاث سوق الإطار العضوي المعدني تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات وتوقعات من حيث الإيرادات بمليار دولار أمريكي من 2021 إلى 2034 للقطاعات التالية:

السوق ، حسب المنتج

• الألومنيوم القائم
• النحاس القائم
• الحديد القائم
• الزنك القائم
• المغنيسيوم
• الاخرين

السوق ، بالطريقة الاصطناعية

• مائي (سولفو) حراري
• المايكرويف
• الموجات فوق الصوتيه
• الميكانيكية الكيميائية
• الكهروكيميائيه
• الاخرين

السوق ، حسب التطبيق

• فصل الغاز وتنقيته
• محفز
• تخزين الغاز
• توصيل الأدوية
• احتجاز الكربون
• حصاد المياه في الغلاف الجوي
• الاخرين

يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه للمناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية

• الولايات المتحدة
• كندا

• أوروبا

• ألمانيا
• المملكة المتحدة
• فرنسا
• إسبانيا
• إيطاليا
• هولندا

• آسيا والمحيط الهادئ

• الصين
• الهند
• اليابان
• أستراليا
• كوريا الجنوبية

• أمريكا اللاتينية

• البرازيل
• المكسيك
• الأرجنتين

• الشرق الأوسط وأفريقيا

• المملكة العربية السعودية
• جنوب أفريقيا
• الامارات