エアロゲル製品が産業界のとりわけ厳しい課題を解決しようとしています

エアロゲル製品が産業界のとりわけ厳しい課題を解決しようとしています

エアロゲル製品が産業界のとりわけ厳しい課題を解決しようとしています
シリカエアロゲルや関連材料は、繊維複合パネルや繊維複合ブランケットといった形で用いられていることがほとんどです。主要な市場プレイヤーやアプリケーションによって、こうした発展が推進されてきましたが、この状況は今にも変化しようとしています。シリカエアロゲルは、主にゾルーゲル法で合成されます。このゾルーゲル法では、エージングをすることでナノ構造のネットワークを構築します。 以前の記事や 新しいIDTechExのレポート 「エアロゲル 2017年-2027年 技術、マーケット、参入企業」 Aerogels 2017-2027:Technologies, Markets and Playersで述べているように主要製品はシリカエアロゲルの複合体です。繊維(一般的には、ガラス繊維やポリエチレン)がゲル化反応中に導入されて、シリカエアロゲルは繊維状の糸に埋め込まれます。IDTechExのレポートでは今後10年間で製造市場が10億ドルを超えると予測し、シリカエアロゲルブランケットとパネル複合体は主要製品として残ると予測しています。市場をリードしているアスペンエアロジェル社は、超臨界乾燥に続くゲル化で繊維を複合化するといった連続した反応工程を開発しました。なお、同社は2016年に約1億2000万ドルの年間収入を上げています。同社の製造工場ではかなりの受注を抱えながら生産を続けており、このことはこの業界が有望な産業であることを示しています。BASF社との提携による援助(2300万ドル)を受け、アスペンエアロジェル社は、2018年から2020年の間に設備能力を倍増して地方のサプライチェーンにおけるプロセスを改良した新しいプラントを建設する予定です。
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Fig 1. Schematic of the manufacturing process at Aspen Aerogel and an image of the silica composite product. (Sources: www.aerogel.org External Link and www.buyaerogel.com External Link)
 
 
Significantly for this market, Aspen Aerogel are in the process of protecting their IP portfolio and are currently suing Nano High-Tech and Guangdong Alison Hi-Tech. Both are accused of infringing 4 patents and there is an additional one for Nano High-Tech. The result of this lawsuit will have a significant outcome both for the openness of this industry and the future revenue forecast for Aspen Aerogel closest competitors.
Fig 2. Global aerogel application forecast by aerogel type. (Source: "Aerogels 2017-2027: Technologies, Markets and Players" www.IDTechEx.com/aerogels)
The applications to date have been predominantly one dimensional, dictated by the Oil & Gas and petrochemical industries. The products are used as insulators in both plants and pipelines with different products depending on the temperature range requirements. The advantages are not limited to the obvious superior insulation and fire retardancy: hydrophobicity is important in preventing corrosion under insulation (CUI) and the lightweight nature means that it can be installed efficiently on land and more can be installed in subsea pipelines in a single boat load (which can cost $500k per day).
 
These applications are diversifying with roles in building and construction, district energy, apparel and footwear, sporting goods and aerospace and automotive. With the unpredictability of oil prices and the inevitable cut-backs already being observed it is important that aerogel manufacturers do look to broaden their application horizons. Legislative incentives into energy consumption targets and the enormity of the potential market has made applications into the building and construction sector particularly alluring. Silica composite panels and blankets have been used to insulate both new-builds and retrofit pre-existing buildings. Enersens are one such company and are working towards this as part of a collaborative Homeskin project. Their product Skogar is claimed to be 3 times thinner than conventional products. The high-cost of these products will keep this limited to niche expensive inner-city properties in Europe, where space is often a premium, for the time-being. But, as the costs come down and the energy reduction demands increase this radius is anticipated to progressively expand.
 
For a full analysis of silica composites including their synthesis, cost projections, applications and manufacturer profiles see IDTechEx's new report at www.IDTechEx.com/aerogels.
 
Top image: Aerogel suspended over a Bunsen burner flame. Source: NASA, Wikipedia, Public Domain