Marché des produits chimiques pour la capture et l’utilisation du carbone Taille et part 2025 - 2034

Taille du marché des produits chimiques pour le captage et l’utilisation du carbone

Le marché mondial des produits chimiques pour le captage et l’utilisation du carbone était évalué à 58,5 milliards de dollars (USD) en 2024. Selon le dernier rapport publié par Global Market Insights Inc., le marché devrait passer de 67,3 milliards de dollars (USD) en 2025 à 476,3 milliards de dollars (USD) en 2034, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 20,5 %.
 

• Les marques mondiales et les fabricants d’équipements d’origine (OEM) recherchent de plus en plus des matériaux à faible empreinte carbone et à bilan carbone négatif afin d’atteindre leurs objectifs de neutralité carbone et leurs objectifs de décarbonation des chaînes d’approvisionnement. Le secteur des transports utilise des polyols dérivés du CO2 dans les composants intérieurs des véhicules pour répondre à ce besoin. En outre, de nombreux OEM définissent de plus en plus des objectifs d’approvisionnement en matériaux à faible empreinte carbone. Le secteur de la construction a également commencé à utiliser du béton durci au CO2 et des granulats dérivés du CO2, tandis que les programmes de construction écologique accordent des crédits pour l’utilisation de matériaux à bilan carbone négatif dans la construction.
   
• Le principal moteur du marché est l’augmentation des objectifs de neutralité carbone et des engagements de décarbonation dans les secteurs de la chimie, des matériaux et des industries en aval, avec un impact estimé de 25 % sur le TCAC. Le seul secteur de la chimie est responsable d’environ 5 % des émissions de CO2 devant être captées d’ici 2030 dans le scénario de neutralité carbone de l’IEA. L’ammoniac, le méthanol et les produits chimiques à forte valeur ajoutée représentent respectivement 45 %, 28 % et 27 % des émissions primaires du secteur de la chimie. Récemment, plus de 270 projets de gestion du carbone ont été annoncés publiquement tout au long de la chaîne de valeur aux États-Unis grâce aux investissements fédéraux.
   
• Le renforcement des politiques de soutien, notamment la tarification du carbone, les crédits d’impôt et les obligations réglementaires, améliore la viabilité économique des projets de captage et d’utilisation du carbone (CCU), avec un impact approximatif de 20 % sur le TCAC. L’Inflation Reduction Act des États-Unis a relevé le crédit d’impôt prévu à la section 45Q de 60 à 85 dollars (USD) par tonne métrique de CO2 captée et utilisée dans les installations commerciales et les centrales électriques, tandis que le One Big Beautiful Bill Act de 2025 accorde les mêmes taux de crédit pour l’utilisation et le stockage.
• Le mandat ReFuelEU Aviation de l’Union européenne prévoit l’incorporation de 2 % de carburant d’aviation durable (SAF) à partir de 2025, puis une progression jusqu’à 70 % en 2050, avec notamment des sous-obligations relatives aux carburants synthétiques atteignant 35 % en 2050. Le règlement FuelEU Maritime a fixé pour le transport maritime un objectif de réduction de 80 % de l’intensité des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050.
   
• L’innovation soutenue dans les domaines de la catalyse, des systèmes d’électrolyse et de l’intégration des procédés contribue déjà à réduire les coûts et à améliorer les performances. De nouveaux matériaux catalytiques — notamment les catalyseurs à atome unique, les réseaux métallo-organiques et les électrodes nanostructurées — affichent une sélectivité, une activité et une stabilité accrues pour la conversion du CO2. Les cellules d’électrolyse à oxyde solide ont dépassé 4 A/cm² pour la conversion du CO2 en CO, permettant de concevoir des réacteurs plus compacts et de réduire les coûts d’investissement.
   

Tendances du marché des produits chimiques pour le captage et l’utilisation du carbone

• Le marché connaît une transition majeure, passant des projets pilotes et de démonstration à des usines de production à l’échelle commerciale. Par exemple, la première usine d’e-méthanol à grande échelle a commencé sa production en janvier 2024, ce qui constitue une étape importante pour la disponibilité commerciale des produits chimiques issus de la conversion du CO2. De nombreux autres projets ont atteint le stade de la décision finale d’investissement (FID) en 2024, pour une capacité totale annoncée de plus de 10 millions de tonnes par an d’utilisation du CO2 dans diverses voies de conversion chimique exploitant ces technologies.
   
• Des usines de fermentation gazeuse à l’échelle commerciale transforment les gaz résiduaires industriels et le CO2 capté en éthanol et en carburant d’aviation durable (SAF), avec des capacités de production de l’ordre de 50 000 à 150 000 tonnes par an. Les procédés électrochimiques de réduction du CO2 ont évolué, passant d’unités de démonstration à l’échelle du laboratoire produisant des milligrammes par heure à des installations pilotes produisant des kilogrammes par jour de formiate, de CO et d’éthylène. Les procédés de minéralisation et de carbonatation ont fait l’objet de déploiements commerciaux dans le secteur des matériaux de construction, de nombreuses installations ayant commencé à produire des produits en béton durci au CO2 à l’échelle industrielle.
   
• L’intégration robuste du captage et de l’utilisation du carbone avec la production d’hydrogène renouvelable, le captage du CO2 auprès de sources industrielles ponctuelles et les systèmes de bioénergie génère des opportunités synergiques pour le déploiement de ces systèmes. L’intégration de l’hydrogène vert, produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable, avec le CO2 biogénique capté lors de la fermentation, de la digestion anaérobie et de la combustion de biomasse offre la possibilité de produire des substances chimiques à bilan carbone négatif.
   
• Les systèmes BECCU existants (bioénergie avec captage et utilisation du carbone) sont déployés dans des installations de production de bioéthanol, des installations d’épuration du biogaz et des centrales électriques alimentées à la biomasse afin de capter des flux de CO2 de haute pureté destinés à être transformés en produits chimiques et en carburants. Lorsque le CO2 biogénique capté est utilisé avec de l’hydrogène renouvelable pour produire du méthane de synthèse, du méthanol, de l’éther diméthylique et des hydrocarbures de synthèse, ces carburants présentent une intensité carbone nette négative, même en tenant compte des émissions sur l’ensemble de leur cycle de vie.
   
• La connexion aux pôles industriels existants permet d’optimiser l’utilisation des infrastructures et de réduire les coûts. Les réseaux existants de pipelines de CO2 peuvent être utilisés afin d’éviter les coûts d’infrastructure liés à la construction d’installations dédiées au carbone. Une installation commune de production d’hydrogène et de stockage du CO2 devrait générer des économies d’échelle et réduire les coûts d’investissement par unité. La symbiose industrielle entre les raffineries, les usines chimiques, les aciéries, les cimenteries et les centrales électriques devrait créer une chaîne d’approvisionnement plus efficace pour l’utilisation du CO2 dans la production de substances chimiques.
   

Analyse du marché des substances chimiques issues du captage et de l’utilisation du carbone

Comprendre les tendances clés du marché

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Selon le type de produit, le marché est segmenté en alcools et substances chimiques plateformes, polymères et plastiques, oléfines et hydrocarbures, gaz de synthèse et intermédiaires, matériaux de construction et granulats, ainsi qu’en substances chimiques de spécialité et autres substances chimiques. Les alcools et substances chimiques plateformes dominaient le marché, avec une part de marché d’environ 28 % en 2024, et devraient progresser à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 23 % d’ici 2034.
 

• Cette projection repose sur la disponibilité de méthanol et d’éthanol fabriqués à partir de dioxyde de carbone (CO2) capté. La production de méthanol à partir de CO2 et de matières premières renouvelables à base d’hydrogène renouvelable est arrivée au stade de la commercialisation, et plusieurs installations sont en production en Europe et en Asie, où elles produisent du méthanol renouvelable destiné à servir de matière première chimique pour des applications liées aux carburants.
   
• Les catalyseurs améliorés à base de Cu/ZnO utilisés dans les procédés d’hydrogénation catalytique ont démontré une sélectivité au méthanol supérieure à 99 % et, associés à une électricité renouvelable peu coûteuse, permettent aux coûts de production de se rapprocher de la parité avec ceux des méthodes de production conventionnelles. Les technologies de fermentation gazeuse destinées à la production d’éthanol à partir de gaz résiduaires industriels et de CO2 capté ont récemment été commercialisées, générant des capacités de production en croissance comprises entre 50 000 et 150 000 tonnes par an.
   
• Le segment des polymères et plastiques représentait 18 % de la part de marché en 2024 et affichait le TCAC prévu le plus élevé, soit 25,5 % jusqu’en 2034, ce qui témoigne d’une forte adoption commerciale des polyols et polycarbonates à base de CO2. Covestro AG a atteint une production de polyols à l’échelle commerciale, contenant jusqu’à 20 % de CO2 en tant que composant, pour les mousses de polyuréthane utilisées dans les secteurs de l’automobile, de l’ameublement et de la construction. La commercialisation a été déployée dans plusieurs installations, avec une production cumulée de polyols à base de CO2 équivalant à plus de 100 000 tonnes.
   

Selon la technologie, le marché est segmenté en conversion électrochimique, hydrogénation catalytique, fermentation gazeuse et conversion biologique, conversion thermochimique, minéralisation et carbonatation, ainsi que synthèse chimique directe. L’hydrogénation catalytique dominait le marché, avec une part approximative de 32 % en 2024, et devrait progresser à un TCAC de 22,5 % d’ici 2034.
 

• La viabilité commerciale de la technologie d’hydrogénation catalytique repose sur des catalyseurs bien établis, des cadres de conception des procédés et une commercialisation réussie. Les nouveaux catalyseurs de synthèse du méthanol à base de Cu/ZnO/Al2O3 commencent à démontrer une sélectivité supérieure à 99 % et des rendements espace-temps comparables à ceux de la technologie conventionnelle de synthèse du méthanol. Les catalyseurs de Fischer-Tropsch à base de cobalt et de fer peuvent convertir le gaz de synthèse produit à partir de CO2 en hydrocarbures de synthèse, avec une distribution des produits contrôlée par la variation de la température et de la pression.
   
• La technologie de minéralisation et de carbonatation représentait 22 % de la part de marché en 2024 et devrait progresser à un TCAC de 23,5 %. Cette croissance est principalement portée par la cure du béton, la production de granulats et les applications de carbonatation minérale. Cette technologie permet la séquestration permanente du CO2 avec un investissement énergétique limité et utilise des matières premières minérales abondantes, principalement composées de silicates de calcium et de magnésium.

Selon le secteur d’utilisation finale, le marché des produits chimiques pour la capture et l’utilisation du carbone est segmenté en automobile, construction et bâtiment, emballage, produits chimiques et pétrochimie, aviation, santé, agriculture, ainsi que biens électroniques et de consommation. Le segment des produits chimiques et de la pétrochimie détenait la plus grande part de marché, à 24 % en 2024.
 

• Le secteur d’utilisation finale des produits chimiques et de la pétrochimie progresse à un TCAC de 22 % sous l’effet de la demande de méthanol, d’éthylène et d’intermédiaires chimiques dérivés du CO2, destinés à la production chimique en aval. Selon le scénario « Net Zero Emissions » (2021) de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), le secteur chimique devrait représenter près de 5 % du CO2 devant être capturé d’ici 2030. Utilisé comme matière première pour le formaldéhyde, l’acide acétique, le méthacrylate de méthyle, les oléfines et les mélanges d’essence, le méthanol peut créer un large éventail d’applications sur le marché.
   
• Le secteur de la construction et du bâtiment détenait une part de marché de 20 % en 2024 et affichait le TCAC le plus élevé, à 25 %, principalement sous l’effet des applications du béton traité au CO2, des granulats carbonatés et du ciment bas carbone. En outre, les investissements publics et privés dans les infrastructures en Amérique du Nord, en Europe et dans la région Asie-Pacifique, qui intègrent davantage de spécifications relatives aux matériaux bas carbone, devraient stimuler la demande.

En savoir plus sur les principaux segments façonnant ce marché

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L’industrie nord-américaine des produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone connaît une croissance rapide à l’échelle mondiale, avec une part de marché de 28 % en 2024.
 

• L’Amérique du Nord bénéficie principalement de l’élargissement du crédit d’impôt 45Q prévu par la loi sur la réduction de l’inflation (Inflation Reduction Act), ainsi que de la loi sur l’investissement dans les infrastructures et l’emploi (Infrastructure Investment and Jobs Act), qui a engagé 12,1 milliards de dollars (USD) en faveur de projets de démonstration dans le domaine de la gestion du carbone. Plus de 270 projets de gestion du carbone ont été annoncés aux États-Unis, représentant une capacité de captage d’environ 200 millions de tonnes par an.
   

Le marché européen des produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone détenait une part substantielle du secteur, avec un chiffre d’affaires de 18,7 milliards de dollars (USD) en 2024, et devrait afficher une croissance lucrative au cours de la période de prévision.
 

• En 2024, l’Europe représentait la plus grande part de marché, à 32 %, plusieurs politiques climatiques importantes continuant de soutenir le marché, notamment le pacte vert pour l’Europe (EU Green Deal), le mécanisme d’ajustement carbone aux frontières et la stratégie de gestion industrielle du carbone, qui vise une capacité de stockage du CO2 de 50 millions de tonnes par an d’ici 2030. La Commission européenne poursuit également une stratégie de gestion industrielle du carbone qui permettrait de faire du CO2 une matière première négociable d’ici 2040, avec un objectif annuel de captage de 280 millions de tonnes.
   

Le marché des produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone en Asie-Pacifique devrait progresser à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 26 % au cours de la période d’analyse.
 

• L’Asie-Pacifique représentait 27 % de la part de marché en 2024. Les principaux déployeurs dans cette région sont la Chine, l’Inde et la Corée du Sud. La Chine met en service quatre nouvelles installations de captage en 2023 et a publié 70 normes nationales couvrant les empreintes carbone et le captage, l’utilisation et le stockage du carbone (CCUS). Le Fonds japonais pour l’innovation verte a engagé 3,9 milliards de dollars (USD) sur dix ans pour soutenir les technologies liées aux produits chimiques électroniques, aux carburants électroniques et à la carbonatation minérale.
   

Le marché des produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone en Amérique latine représentait 7 % de la part de marché en 2024 et devrait afficher une croissance significative au cours de la période de prévision.
 

• L’Amérique latine devrait connaître de nouvelles avancées et une adoption accrue des produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone (CCU), notamment au Brésil et au Chili, où l’accent mis sur l’exploitation minière durable, grâce à l’introduction d’une agriculture durable, stimule les investissements. L’intérêt du Brésil pour l’ammoniac vert destiné à la fertilisation, ainsi que les utilisations potentielles de bioraffineries à base d’éthanol intégrant des technologies CCU, créent une demande locale potentielle. En outre, les efforts de collaboration déployés dans la région par l’intermédiaire d’alliances telles que l’Organisation latino-américaine de l’énergie (OLADE) facilitent la mise en œuvre de projets pilotes CCU financés par des fonds publics et des partenariats.
   

Les produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone au Moyen-Orient et en Afrique représentaient 6 % de la part de marché en 2024 et devraient afficher une croissance lucrative au cours de la période de prévision.
 

• Le Moyen-Orient et l’Afrique (MEA) connaissent une progression de l’adoption des technologies CCU, en phase avec les objectifs de décarbonation de leur secteur pétrolier et gazier. Des pays tels que l’Arabie saoudite et les Émirats arabes unis intègrent les technologies CCU dans leurs principaux pôles pétrochimiques, soutenus par des fonds souverains, tandis que des cadres tels que la Vision 2030 de l’Arabie saoudite sont déjà en place. L’Afrique du Sud joue un rôle de premier plan dans les applications CCU destinées aux carburants synthétiques et à la production de ciment, en partie en raison de ses objectifs locaux en matière d’émissions, mais également grâce à des mécanismes de financement climatique faisant appel à des fonds externes.
   

Marché des produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone

L’industrie mondiale des produits chimiques destinés à la capture et à l’utilisation du carbone présente un niveau de concentration modéré. Les cinq principaux acteurs du marché devraient représenter près de 28 % de la part de marché en 2024, tandis que les 72 % restants sont répartis entre plusieurs entreprises régionales et spécialisées dans les technologies. Cette structure concurrentielle reflète la diversité des voies technologiques, des applications d’utilisation finale et des dynamiques régionales présentes sur le marché des produits chimiques CCU.

• Covestro AG :Covestro AG est le leader commercial des polyols à base de CO2, avec des sites de production situés en Allemagne et en Chine. La société utilise jusqu’à 20 % de CO2 dans ses polyols destinés aux applications de mousses de polyuréthane. Covestro reste clairement en tête du marché, comme en témoigne l’augmentation récente de 15 millions de dollars (USD) de sa capacité de production de polyols à base de CO2 sur son site de Dormagen, ainsi que son nouvel engagement d’un milliard de dollars (USD) en faveur de projets axés sur l’économie circulaire jusqu’en 2030. Covestro commercialise ses polyols à base de CO2 dans les secteurs de l’automobile, de l’ameublement et de la construction à l’échelle mondiale.
   
• BASF SE : BASF SE, le premier producteur mondial de produits chimiques, intègre le captage et l’utilisation du carbone dans son réseau mondial de production. La technologie OASE blue de la société, destinée au captage du CO2 postcombustion, sera utilisée sur son site d’Anvers dans le cadre du projet Kairos@C, avec pour objectif principal de capter 100 000 tonnes métriques de CO2 par an.
   
• LanzaTech Global Inc. : LanzaTech Global Inc. exploite des installations de fermentation de gaz à l’échelle commerciale qui produisent de l’éthanol et du carburant d’aviation durable (SAF) à partir de gaz résiduaires industriels et de CO2 capté. La production de SAF au moyen de la plateforme CircularAir de LanzaTech utilise du carbone capté et est actuellement commercialisée en Asie, tandis que d’autres projets sont en cours de développement dans le monde. LanzaTech a reçu des financements du gouvernement britannique, a également conclu un partenariat avec Wagner Australia pour le traitement commercial de gaz résiduaires, et collabore avec NTPC India afin d’utiliser le gaz d’une aciérie comme matière première pour la technologie de conversion. La technologie de LanzaTech est exploitée à l’échelle commerciale depuis plusieurs années, ce qui confirme sa fiabilité et son évolutivité.
   
• Air Liquide S.A. : Air Liquide S.A. est un leader mondialement reconnu dans les secteurs des gaz, des technologies et des services industriels et médicaux, avec notamment un intérêt marqué pour la production d’hydrogène et le captage du carbone. La société dispose d’un large éventail de technologies sous le nom de Cryocap, comprenant des solutions faisant appel au captage du CO2 postcombustion provenant de nombreuses sources industrielles. La stratégie de la société dans le domaine de l’hydrogène et son orientation en matière de gestion du carbone en font un acteur clé des chaînes de valeur de l’utilisation et du captage du carbone (CCU), grâce à la fourniture de CO2 capté, d’hydrogène renouvelable et de gaz industriels destinés à la synthèse chimique.
   
• Avantium N.V. : Avantium N.V. est spécialisée dans la création et la commercialisation de technologies de chimie renouvelable, notamment dans la production de substances chimiques utilisant le CO2 comme matière première. L’accent mis par la société sur les produits chimiques issus de plantes et du CO2 s’inscrit dans les principes fondamentaux des systèmes d’économie circulaire et contribue également aux objectifs de décarbonation. Ses installations pilotes et de démonstration développent les dernières générations de procédés catalytiques visant à transformer le CO2 en produits chimiques à valeur ajoutée.
   

Entreprises du marché des produits chimiques issus de la capture et de l’utilisation du carbone

Les principaux acteurs présents dans le secteur des produits chimiques issus de la capture et de l’utilisation du carbone comprennent :
 

• Air Liquide S.A.
• Aker Carbon Capture ASA
• Avantium N.V.
• BASF SE
• Blue Planet Systems Corporation
• Carbon Clean Solutions Ltd.
• Carbon Recycling International (CRI)
• Carbon Upcycling Technologies Inc.
• CarbonCure Technologies Inc.
• Climeworks AG
• Covestro AG
• Econic Technologies Ltd.
• LanzaTech Global, Inc.
• Liquid Wind AB
• Mitsubishi Chemical Group Corporation
• Novomer Inc.
• SABIC
• SK Innovation Co., Ltd.
• Solidia Technologies, Inc.
• TotalEnergies SE
   

Actualités du secteur des produits chimiques issus de la capture et de l’utilisation du carbone

• En novembre 2024, LanzaTech Global Inc. a conclu un partenariat avec Wagner Australia pour produire de l’éthanol à partir de gaz résiduaires, ainsi qu’avec NTPC India pour convertir le gaz en produits chimiques dans son aciérie.
   
• En octobre 2024, le projet d’électrolyseur de 54 MW de BASF SE à Ludwigshafen, en Allemagne, a démarré sa production d’hydrogène renouvelable destiné à la synthèse chimique à base de CO2. Ce projet compte également parmi les plus grands électrolyseurs d’Europe intégrés à des opérations industrielles.
   
• En septembre 2024, dans le cadre du mégaprojet NEOM en Arabie saoudite, CarbonCure Technologies Inc. a annoncé une collaboration avec NEOM pour produire du béton durable, démontrant le potentiel d’expansion internationale et de déploiement à grande échelle.
   
• En juillet 2024, Covestro AG s’est engagée à poursuivre le déploiement d’une production à l’échelle commerciale en annonçant un investissement de 15 millions de dollars (USD) destiné à accroître les capacités de production de polyols à base de CO2 de la société sur son site de Dormagen, en Allemagne.
   

Ce rapport d’étude du marché des produits chimiques issus du captage et de l’utilisation du carbone présente une couverture approfondie du secteur, avec des estimations et des prévisions en termes de chiffre d’affaires (milliards de dollars (USD)) et de volume (kilotonnes) de 2025 à 2034, pour les segments suivants :

Marché, par type de produit

• Alcools et produits chimiques de plateforme
• Polymères et plastiques
• Oléfines et hydrocarbures
• Gaz de synthèse et intermédiaires
• Matériaux de construction et granulats
• Produits chimiques de spécialité et autres produits chimiques

Marché, par technologie

• Conversion électrochimique
• Hydrogénation catalytique
• Fermentation gazeuse et conversion biologique
• Conversion thermochimique
• Minéralisation et carbonatation
• Synthèse chimique directe

Marché, par secteur d’utilisation finale

• Automobile
  • Composants intérieurs
  • Composants extérieurs
  • Applications sous le capot 
• Construction et bâtiment
  • Construction résidentielle
  • Bâtiments commerciaux
  • Infrastructures et génie civil
• Emballage
  • Emballages alimentaires et de boissons
  • Emballages industriels
  • Emballages de biens de consommation
• Produits chimiques et pétrochimiques
  • Production de produits chimiques de base
  • Produits chimiques de spécialité
  • Produits agrochimiques
• Aviation
  • Aviation commerciale
  • Cargo et fret
  • Défense et secteur militaire
• Santé
  • Dispositifs médicaux
  • Emballages pharmaceutiques
  • Fournitures hospitalières et cliniques
• Agriculture
  • Production végétale
  • Engrais et amendements des sols
  • Équipements agricoles
• Électronique et biens de consommation
  • Électronique grand public
  • Appareils électroménagers
  • Articles de sport

Les informations ci-dessus sont fournies pour les régions et pays suivants :

• Amérique du Nord  
  • États-Unis
  • Canada 
• Europe
  • Allemagne
  • Royaume-Uni
  • France
  • Espagne
  • Italie
  • Reste de l’Europe 
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie
  • Corée du Sud
  • Reste de l’Asie-Pacifique 
• Amérique latine
  • Brésil
  • Mexique
  • Argentine
  • Reste de l’Amérique latine 
• Moyen-Orient et Afrique
  • Arabie saoudite
  • Afrique du Sud
  • Émirats arabes unis
  • Reste du Moyen-Orient et de l’Afrique