环境监测气体传感器市场规模将达到9.2亿美元

自2021年政府工作报告将“碳峰和碳中性”列为重点任务之一以来，如何实现“碳中性”已成为传感器界的热门话题。作为碳中性的第一步，二氧化碳传感器对于识别碳排放至关重要。

在碳减排的道路上，企业还有很长的路要走

碳中性的定义:碳中性是指企业、组织或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，再通过植树造林、节能减排等方式抵消自身的二氧化碳排放，从而实现二氧化碳零排放。

让我们从全球碳排放的现状开始。在全球范围内，电力消费是二氧化碳的最大来源。在发达国家(美国和欧盟)，二氧化碳的二次来源是交通运输和建筑消费，而在发展中国家(中国和印度)，二次来源主要是工业燃烧。

资料来源:世界资源研究所

在全球碳中和共识下，减少碳排放还有很长的路要走。公司实现碳抵消的主要方式有三种。

★步骤1:计算碳足迹，建立低碳体系。碳足迹计算是对企业内所有可能的温室气体源进行排放源盘点和数据收集，以了解企业的温室气体排放源，并将收集到的数据进行量化。

★第二步:减少碳排放。通过对企业排放源的盘点，详细了解企业的碳排放源和数量，并据此制定一系列有效的措施，从而减少企业生产经营活动产生的碳排放。

第三步:碳中和碳排放抵消是通过购买自愿碳减排来实现的，以自愿为基本原则。

作为实施碳减排的必要条件，二氧化碳排放监测与核算势在必行，二氧化碳传感器市场的未来发展可以预期。二氧化碳含量是衡量空气质量的重要指标。当二氧化碳浓度超过一定水平时，人们会感到不舒服。世卫组织建议尽可能将室内二氧化碳浓度控制在1000ppm以下。

二氧化碳浓度与人体的生理反应如下:

350 ~ 450ppm:与一般室外环境相同

350 ~ 1000ppm:空气清新，呼吸顺畅

1000 ~ 2000ppm:感觉空气浑浊，开始昏昏欲睡

2000-5000ppm:头痛、嗜睡、嗜睡、注意力不集中、心跳加快、轻度恶心

大于5000ppm:可能导致严重缺氧，导致永久性脑损伤、昏迷，甚至死亡

目前，二氧化碳传感器已广泛应用于室内空气质量监测。二氧化碳监测系统可与新风系统联动。一旦二氧化碳浓度超过标准，可连接相关设备排风换气。

此外，二氧化碳传感器在医疗领域有很大用处，例如，在新型冠状病毒治疗中，在没有快速响应的二氧化碳传感器的情况下，使用呼吸机监测二氧化碳水平。化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳，这一领域需要对二氧化碳排放进行长期监测。温室蔬菜种植技术给人类带来了极大的便利，其中蔬菜的二氧化碳浓度一般为1000ppm~1500ppm，因此塑料大棚中通常安装二氧化碳传感器，确保二氧化碳浓度不足时及时报警。

根据原理不同，二氧化碳传感器可分为固体电解质型、电容型、光纤型、红外吸收型等类型。红外二氧化碳传感器是目前的主流类型。

而红外二氧化碳传感器是通过吸收二氧化碳对某一特定波段的红外辐射，测量辐射的能量强度来获得被测气体中二氧化碳的含量。红外二氧化碳传感器具有更高的精度，更好的稳定性，可广泛应用于中央空调、新风系统和空气质量检测设备。

碳中性领域不仅监测二氧化碳气体浓度，还监测其他温室气体，如甲烷(CH?一氧化二氮(N?O)、氢氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。目前，这种瓦斯传感器采掘网已经完备，有需要的朋友可以访问采掘网咨询。此外，实现碳中和需要产业链中很多环节来控制碳排放。这涉及到其他种类的气体传感器，更高的排放标准将对这些气体传感器提出更多的要求。

随着公众对健康关注度的不断提高，市场对空气净化器、新风系统、空调等的需求呈现出不断扩大的趋势。目前，上述空气净化设备在我国家庭和商业建筑中的普及率仍然较低，在该领域有很大的市场空间。而随着新兴技术的推广，燃气传感器也出现在智能家居、可穿戴设备、智能移动终端等新兴市场。根据市场研究公司Yole Developpement的数据，全球气体传感器市场预计将在2021年达到9.2亿美元，未来5年的年均复合增长率为7.3%，环境监测在所有应用中排名第三。

气体传感器可分为半导体、电化学、催化燃烧、红外四种类型。在新兴市场的推动下，目前气体传感器的发展有三个方向:

首先,小型化。采用硅基微加工技术或多层陶瓷共烧结技术，采用厚膜混合电子技术，使传感器小型化，实现大规模制造，提高了一致性和互换性，使其体积和功耗显著降低，可应用于对能耗低和体积小有较高要求的领域。

第二，新材料的应用。气敏材料是气敏传感器的关键，它决定了传感器的性能，特别是选择性和稳定性。纳米材料、梯度材料、杂化材料、新型碳材料(碳纳米管、石墨烯、石墨烯等)、新型二维材料和金属-有机骨架化合物的应用对提高气体传感器性能、拓宽气体传感器应用领域具有潜在的意义。

第三,智慧。单传感器设备存在的问题可能不会在短时间内得到解决。该算法可用于补偿和提高测量仪器的性能。传感器阵列由多个相同或不同类型的气体传感器组成，采用先进的算法对信号进行处理，获得更有价值的信息。

为了适应消费市场的升级趋势，气体传感器行业将逐步向低成本、功能化、集成化、小型化、智能化方向发展，升级速度将会加快。

本文由闸阀编辑整理