Informe de análisis de tendencias, participación y tamaño del mercado de sensores de gas por tipo (oxígeno, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxido de nitrógeno, hidrocarburo, otros tipos), por tecnología (electroquímica, detectores de fotoionización (PID), semiconductor de óxido metálico/estado sólido, catalítico, infrarrojo, semiconductor), por aplicaciones (médica, automatización de edificios, industrial, alimentos y bebidas, automotriz, transporte y logística, otras aplicaciones) y por región (América del Norte, Europa, APAC, Oriente Medio y África, LATAM) Pronósticos, 2024-2032

Tamaño del mercado de sensores de gas

El tamaño del mercado mundial de sensores de gas se valoró en USD 1.53 mil millones en 2023. Se proyecta que alcance los USD 3.50 mil millones para 2032, creciendo a una CAGR del 8,90% durante el período de pronóstico (2024 - 2032). Dominando el mercado Asia-Pacífico alcanzó un valor de mercado de USD 0,59 mil millones.

Los avances en miniaturización, tecnología inalámbrica y capacidades de comunicación han impulsado un crecimiento significativo en el mercado. Estos avances tecnológicos permiten una integración perfecta en varios dispositivos y máquinas para la detección remota de gases tóxicos.

Los sensores de gas se utilizan ampliamente para monitorear y controlar de manera continua las emisiones de gases en diversos entornos industriales y domésticos. La creciente necesidad de mitigar las emisiones nocivas de las industrias críticas impulsa aún más la expansión del mercado.

Indispensables para la seguridad, los sensores de gas proporcionan datos en tiempo real en todas las industrias expuestas a gases tóxicos o combustibles, desde plantas químicas hasta instalaciones de fabricación, lo que evita accidentes y protege a los trabajadores. En entornos urbanos, contribuyen al control de la calidad del aire detectando contaminantes y partículas.

Tendencia del mercado mundial de sensores de gas

Aparición de sensores de gas en un sistema HVAC

La tecnología de detección de gases se está convirtiendo en una parte integral de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), mejorando tanto la seguridad como la eficiencia. La detección adecuada de gases es crucial no solo para proteger la salud y la seguridad de los ocupantes, sino también para salvaguardar los equipos y la infraestructura de HVAC. Al integrar sensores de gas en los sistemas de HVAC , las empresas e instituciones pueden gestionar mejor la calidad del aire interior y garantizar un entorno más seguro.

Los sistemas de climatización están diseñados para purificar el aire interior eliminando contaminantes mediante técnicas avanzadas de ventilación y presurización. Esto es especialmente importante en industrias que manejan materiales peligrosos, como las refinerías y el sector del petróleo y el gas, donde el riesgo de fugas de gases nocivos es significativo. Los sensores de gas desempeñan un papel fundamental en estos entornos, ya que detectan y cuantifican compuestos peligrosos, lo que evita posibles riesgos para la salud y garantiza el cumplimiento de las normas de seguridad.

Un ejemplo notable de innovación en este sector es el lanzamiento por parte de Sensata del primer sensor de detección de fugas A2L, que está certificado para múltiples refrigerantes de HVAC. Esta tecnología de vanguardia demuestra un avance significativo en la detección de gases, lo que proporciona mayor seguridad y confiabilidad para los sistemas de HVAC. Estas innovaciones no solo mejoran la seguridad, sino que también contribuyen a la eficiencia y eficacia generales de los sistemas de HVAC para mantener una calidad del aire óptima.

Factores de crecimiento

Creciente atención al monitoreo de la calidad del aire

La exposición a contaminantes como las partículas en suspensión (PM), el dióxido de nitrógeno (NO2), el dióxido de azufre (SO2) y el ozono (O3) se ha relacionado estrechamente con enfermedades respiratorias, problemas cardiovasculares y otros efectos adversos para la salud. El énfasis mundial en mejorar la calidad del aire ha llevado a los gobiernos a aplicar normas y reglamentos cada vez más estrictos en todo el mundo.

• Por ejemplo, la Unión Europea y la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) han establecido parámetros integrales de calidad del aire para salvaguardar la salud pública y el medio ambiente.

En respuesta a estas regulaciones, muchas ciudades están incorporando sistemas avanzados de monitoreo de la calidad del aire a sus iniciativas de ciudades inteligentes. Estos programas utilizan sensores de gas de última generación para proporcionar datos en tiempo real sobre los niveles de contaminación, lo que permite una gestión y mitigación más efectivas de los problemas de calidad del aire. La integración de estos sistemas ayuda a las ciudades a tomar medidas proactivas para abordar la contaminación y proteger la salud pública.

• Por ejemplo, varias ciudades del sur de Asia y China enfrentan graves problemas de calidad del aire. En Bangladesh, los niveles de calidad del aire están entre los peores del mundo, con un índice de 76,90. India y Pakistán también informan de importantes problemas de calidad del aire, con índices de 55,80 y 47,13, respectivamente. Incluso en China, el índice de calidad del aire se sitúa en 31,63 a pesar de las mejoras. Estas cifras subrayan la necesidad crítica de contar con mejores soluciones de control y gestión de la calidad del aire.

Factores restrictivos

Duración limitada de la batería y consumo de energía

Uno de los desafíos críticos que enfrenta el mercado global de sensores de gas es el problema de la vida útil limitada de la batería y el alto consumo de energía, en particular en aplicaciones portátiles o remotas. Los sensores de gas, especialmente aquellos que se utilizan en entornos donde el monitoreo continuo es esencial (como la vigilancia ambiental, la seguridad industrial y la manipulación de materiales peligrosos), a menudo requieren energía de batería de larga duración para mantener un funcionamiento ininterrumpido. Sin embargo, las altas demandas de energía de estos sensores pueden provocar un agotamiento rápido de la batería, lo que crea importantes desafíos operativos.

En los casos en que los sensores de gas se instalan en lugares remotos o como parte de sistemas de monitoreo portátiles, la necesidad de recargar o reemplazar frecuentemente las baterías se convierte en una preocupación importante. Esto no solo aumenta los costos de mantenimiento, sino que también genera el riesgo de tiempo de inactividad operativa. En aplicaciones críticas donde es necesaria la recopilación continua de datos para garantizar la seguridad y el cumplimiento, cualquier interrupción debido a la pérdida de energía puede generar brechas de monitoreo peligrosas. Estas brechas pueden provocar que no se detecten gases nocivos, lo que compromete tanto la eficacia como la confiabilidad del sistema de monitoreo.

Oportunidades de mercado

Implementación de IoT, computación en la nube y Big Data

La integración de IoT, computación en la nube y big data presenta una oportunidad significativa para el mercado global de sensores de gas. Los sensores de gas habilitados para IoT ofrecen capacidades mejoradas, como monitoreo remoto, recopilación automática de datos y alertas en tiempo real, lo que los hace invaluables en entornos industriales, ciudades inteligentes y aplicaciones de monitoreo ambiental. Esta integración no solo mejora la eficiencia operativa, sino que también permite el mantenimiento predictivo, lo que reduce el tiempo de inactividad y los costos.

Las nuevas empresas que ingresan al mercado pueden aprovechar esta tendencia al adoptar tecnologías de IoT y de la nube en sus productos de sensores de gas, posicionándose como actores innovadores y con visión de futuro. Además, las inversiones gubernamentales en el desarrollo de IoT y la adopción de la nube refuerzan aún más esta oportunidad.

• Por ejemplo, la Comisión Europea ha asignado más de 200 millones de euros bajo el programa Horizonte 2020 para financiar I+D en sensores inalámbricos miniaturizados, infraestructura en la nube y tecnologías de la IoT.

Estas iniciativas están impulsando la evolución de los sensores de gas, abriendo nuevas vías para el crecimiento y la innovación en el mercado.

Perspectivas regionales

Asia-Pacífico es una región dominante

La región de Asia y el Pacífico dominó el mercado mundial en 2023. La rápida urbanización de la región, sumada a la creciente conciencia de los efectos adversos de la contaminación del aire en la salud humana, en particular en países densamente poblados como India y China, ha impulsado significativamente la demanda de sensores de gas. Estos dispositivos son fundamentales para monitorear la calidad del aire, una preocupación creciente en áreas que experimentan una rápida industrialización y crecimiento urbano. Las inversiones gubernamentales en iniciativas de ciudades inteligentes impulsan aún más el mercado.

• Por ejemplo, la Misión de Ciudades Inteligentes de la India vio un aumento sustancial de presupuesto de Rs. 3.400 millones de rupias en 2020-21 a Rs. 6.450 millones de rupias en 2021-22, lo que pone de relieve un fuerte compromiso con la integración de tecnologías de sensores inteligentes.

Tendencias clave que configuran el mercado de sensores de gas de Asia Pacífico:

• Según el Fondo Monetario Internacional (FMI), el sector industrial de Asia-Pacífico creció aproximadamente un 6,5% anual durante la última década, lo que proliferó la necesidad de sensores de gas.
• Las Naciones Unidas estiman que la urbanización en Asia y el Pacífico alcanzará el 60% en 2030, frente al 50% en 2020. Este crecimiento urbano impulsa la necesidad de tecnologías de monitoreo de la calidad del aire y control de la contaminación.
• El gobierno chino introdujo en 2018 el Plan de Acción para la Prevención y el Control de la Contaminación del Aire, que exige mejorar el monitoreo de la calidad del aire.
• El Programa Nacional de Aire Limpio de la India (NCAP) tiene como objetivo reducir los niveles de contaminación del aire en 102 ciudades entre un 20 y un 30% para 2024, lo que impulsa la demanda de sensores de gas avanzados.

Se prevé que Europa presente un crecimiento sostenido durante el período de pronóstico. Las estrictas regulaciones de emisiones de la región, en particular en el sector automotriz, son un factor importante que impulsa la demanda de sensores de gas. Las normas de seguridad europeas exigen cada vez más la incorporación de tecnologías de sensores de gas para monitorear y reducir las emisiones.

Además, el enfoque de la región en la reducción de la contaminación ha acelerado la adopción de sensores de gas en diversas industrias. Las empresas europeas están liderando el camino en la innovación de sensores de gas. Por ejemplo, Gas Sensing Solutions presentó una línea de sensores de gas metano de alto rendimiento en marzo de 2022, lo que refleja el compromiso de Europa con los avances tecnológicos y la sostenibilidad ambiental.

América del Norte es la región de más rápido crecimiento

Norteamérica posee una participación sustancial del mercado mundial de sensores de gas, impulsada por estrictas regulaciones ambientales, de seguridad y laborales en los EE. UU. y Canadá. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) en los EE. UU. exige un monitoreo continuo de gases peligrosos en los lugares de trabajo, lo que contribuye a una sólida demanda de sensores de gas. Estados Unidos, con su importante base industrial y rigurosas regulaciones de seguridad, es el mercado más grande de Norteamérica. Canadá también desempeña un papel crucial, centrándose en el monitoreo ambiental y la seguridad industrial, lo que refuerza aún más la posición de mercado de la región.

Análisis de segmentación

Por tipo

El mercado global está segmentado en oxígeno, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxido de nitrógeno, hidrocarburos y otros tipos. En 2023, el segmento de sensores de dióxido de carbono (CO2) dominó el mercado, impulsado principalmente por su uso en el monitoreo de la calidad del aire interior en hogares, oficinas, automóviles e instalaciones de atención médica. La creciente demanda ha llevado al desarrollo de sensores de CO2 basados en MEMS, que ofrecen miniaturización y bajo consumo de energía. En particular, el lanzamiento en 2021 de la plataforma de sensores de gas MEMS TCE-11101 de TDK Corporation destaca el compromiso de la industria con la innovación.

De manera similar, el lanzamiento en 2024 de un innovador sensor de CO2 en miniatura que utiliza tecnología avanzada de detección de conductividad térmica por parte de Sensirion subraya esta tendencia y respalda el crecimiento del mercado. Mientras tanto, se espera que el segmento de sensores de monóxido de carbono (CO) experimente un crecimiento significativo debido a las crecientes preocupaciones por el envenenamiento por monóxido de carbono, que ha aumentado la necesidad de una detección confiable de CO.

Por tecnología

El mercado global está segmentado en detectores electroquímicos, de fotoionización (PID), semiconductores de óxido metálico/estado sólido, catalíticos, infrarrojos y semiconductores. El segmento electroquímico lideró el mercado en 2023, impulsado por la creciente demanda debido a su bajo consumo de energía, seguridad inherente y especificidad superior del gas objetivo. Estos sensores detectan con precisión las concentraciones de gases tóxicos a través de la oxidación de los electrodos, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren mediciones precisas y confiables. Se espera que el sector minero, en particular, impulse una fuerte demanda de sensores electroquímicos.

Cabe destacar que el lanzamiento por parte de onsemi de una solución de sensores electroquímicos de última generación para aplicaciones industriales, ambientales y de atención médica el 9 de abril de 2024 subraya esta tendencia. Mientras tanto, el segmento de infrarrojos está preparado para un rápido crecimiento, ya que estos sensores detectan de manera eficiente una amplia gama de gases, incluidos el metano, el monóxido de carbono y los COV como el acetileno, lo que los hace cada vez más esenciales en diversas aplicaciones.

Por aplicación

El mercado global está segmentado en aplicaciones médicas, de automatización de edificios, industriales, de alimentos y bebidas, automotrices, de transporte y logística, entre otras. El sector industrial dominó el mercado global en 2023, lo que refleja la necesidad crítica de detección y monitoreo confiables de vapores y gases peligrosos en entornos industriales. Estos sensores son esenciales para garantizar la seguridad al activar alarmas y prevenir incidentes potencialmente catastróficos. Con la creciente demanda de soluciones compactas y eficientes, los fabricantes se están enfocando en desarrollar sensores en miniatura que ofrezcan la misma confiabilidad y robustez que los modelos más grandes.

Por ejemplo, DD-Scientific presentó una nueva gama de sensores de gas industriales en miniatura de alto rendimiento en octubre de 2020, lo que demuestra el cambio de la industria hacia soluciones de detección más compactas pero igualmente efectivas. Estos avances ponen de relieve la innovación continua dentro del sector industrial, lo que impulsa un mayor crecimiento en el mercado global.

Acontecimientos recientes

• Junio de 2024 - Interlink Electronics , Inc. (NASDAQ: LINK), líder mundial en soluciones electrónicas impresas y sensores que admiten una amplia gama de aplicaciones, como detección ambiental, dispositivos de Internet de las cosas ("IoT") e interfaz hombre-máquina ("HMI"), anunció una importante incorporación a su extensa línea de sensores y sistemas de gas electroquímicos. Estos nuevos sensores son especialmente importantes para la generación precisa de informes sobre la calidad del aire en caso de incendios forestales, ya que se crearon especialmente para su uso en sistemas de monitoreo de la calidad del aire exterior (OAQ).

Opinión del analista

El mercado, impulsado por el creciente énfasis en el monitoreo de la calidad del aire y la integración de IoT, se está beneficiando de un aumento en la demanda en industrias críticas. Si bien los sensores de dióxido de carbono dominan el mercado, centrándose en la calidad del aire ambiental y en interiores, los avances tecnológicos en miniaturización y capacidades inalámbricas están impulsando la expansión general.

Empresas como Figaro Engineering Inc. están a la vanguardia y abordan las necesidades cambiantes del mercado con soluciones innovadoras. Sin embargo, los requisitos específicos de la industria y las limitaciones de la vida útil de las baterías siguen siendo desafíos clave.