Escenario de mercado 

Se estima que el mercado de hidrógeno gris es testigo de un aumento en los ingresos de US $ 188.72 mil millones en 2024 a casi US $ 1,222.69 mil millones para 2050 a una tasa compuesta anual de 7.45% durante el período de pronóstico 2025-2050. 

La demanda de hidrógeno gris ha surgido en 2024 a medida que las industrias luchan por soluciones de energía seguras y escalables. La capacidad de producción global actualmente es de alrededor de 72 millones de toneladas métricas, con China a la vanguardia, generando cerca de 29 millones de toneladas métricas anualmente a través de infraestructuras extensas de reforma de metano a base de carbón y de vapor. La producción de Aramco ha alcanzado los 4 millones de toneladas métricas este año, subrayando el papel de las principales corporaciones de energía. América del Norte sigue su ejemplo con un colectivo de 15 millones de toneladas métricas, impulsadas por refinadores clave como Marathon Petroleum. Las refinerías de todo el mundo ahora requieren aproximadamente 18 millones de toneladas métricas de hidrógeno gris, mientras que los productores de fertilizantes como Reliance Industries en India apuntan a 2.5 millones de toneladas métricas adicionales de mejoras de capacidad para cumplir con los máximos operativos inmediatos.

La producción de amoníaco continúa dominando el consumo general en el mercado de hidrógeno gris, utilizando aproximadamente 26 millones de toneladas métricas necesarias para alimentar la agricultura global. Las industrias europeas utilizan colectivamente alrededor de 16 millones de toneladas métricas, con la fabricación de acero y los procesos químicos que representan la mayor parte de esa demanda. El plan de Sinopec para establecer 30 nuevas instalaciones de hidrógeno gris a gran escala en Asia ejemplifica el rápido aumento en la infraestructura dedicada, mientras que Oriente Medio avanza constantemente al menos 25 nuevos proyectos para reforzar sus estrategias orientadas a la exportación. Esta expansión refleja la creciente urgencia de los combustibles de baja emisión competitivos en costos, estimulados por la industrialización robusta y las políticas de seguridad energética más estrictas. A medida que las refinerías, las centrales eléctricas y los fabricantes de productos químicos compiten por las corrientes de hidrógeno confiables, el hidrógeno gris sigue siendo una opción práctica y ampliamente disponible.

La producción proviene principalmente de la reforma de metano de vapor o la oxidación parcial de los combustibles fósiles, procesos que aún emiten un dióxido de carbono sustancial. El liderazgo de China en el mercado de hidrógeno gris surge de abundantes reservas de carbón y la capacidad de procesamiento arraigado, pero múltiples regiones están acelerando las transiciones hacia vías de baja emisión. En 2024, las empresas de todo el mundo continúan invirtiendo en el rendimiento consistente del hidrógeno gris, especialmente para aplicaciones de alta temperatura en refinación y fabricación de productos químicos. Muchas partes interesadas ahora están probando las adopciones de captura de carbono junto con los resultados convencionales, con la esperanza de compensar al menos una parte de las emisiones al tiempo que aprovechan las cadenas de suministro establecidas de Hydrogen Gray y los costos iniciales más bajos. 

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Dinámica del mercado 

Análisis segmentario 

Driver: iniciativas emergentes de descarbonización industrial generalizada que impulsan la demanda de hidrógeno gris en procesos de fabricación intensivos en energía

Los mandatos de descarbonización industrial están impulsando la absorción del mercado de hidrógeno gris en grupos de fabricación pesados. En 2024, el sector de refinación de Alemania solo estima 1,8 millones de toneladas métricas de consumo de hidrógeno gris para alimentar hidrocrackers y unidades de desulfuración. Mientras tanto, el acero Nippon de Japón está realizando demostraciones piloto que planean usar 65,000 toneladas métricas de hidrógeno gris para la reducción de carbono parcial en los hornos. En los Estados Unidos, un centro petroquímico en Louisiana está programado para incorporar 40,000 toneladas métricas para menores emisiones en plantas de etileno. El Medio Oriente también avanza cuatro nuevos proyectos de hidrógeno grises a gran escala este año para abordar las crecientes demandas de las refinerías. Los fabricantes favorecen la disponibilidad inmediata del hidrógeno gris y el menor gasto de capital como una ruta de transición para reducir las huellas de CO2 sin interrumpir las operaciones.

Estas iniciativas ilustran el creciente compromiso con los recortes de emisiones a corto plazo, incluso si el perfil de carbono de hidrógeno gris sigue siendo imperfecto. ArcelorMittal, que opera en España, espera consumir 35,000 toneladas métricas en 2024 para pilotar la producción de acero bajo en carbono. En India, un grupo de fabricantes de productos químicos en el mercado de hidrógeno gris Gujarat requiere 25,000 toneladas métricas para impulsar la descarbonización de plantas parciales. Este impulso subraya el atractivo del hidrógeno gris como un trampolín mientras la industria prepara alternativas más limpias. Las especialidades de petróleo en el Reino Unido, como BP, planean usar 45,000 toneladas métricas para actualizaciones de refinación a corto plazo. Una importante compañía de tuberías en Texas es una modernización de 120 kilómetros de conducto de acero para soportar flujos de hidrógeno gris expandidos. Mientras tanto, se está actualizando una terminal de almacenamiento a gran escala en Corea del Sur, con capacidad para 20,000 toneladas métricas, para acomodar un mayor rendimiento. Los puertos en Italia están revisando instalaciones para envíos de hidrógeno gris expandidos. Con estas expansiones del mundo real, el hidrógeno gris está ayudando a las empresas a abordar los objetivos inmediatos de reducción de CO2. Los observadores de la industria anticipan que el aumento de la demanda del acero, la refinación y los productos químicos reforzará su posición del mercado hasta que prevalezcan las soluciones de hidrógeno verde o azul a gran escala.

Tendencia: crecimiento de instalaciones de hidrógeno gris en el sitio para garantizar suministros estables para las industrias críticas modernas

Grandes refinerías, complejos químicos y centrales eléctricas en todo el mercado de hidrógeno gris en todo el mundo están instalando unidades de hidrógeno gris localizadas para garantizar un suministro confiable para operaciones de alta demanda. En 2024, una refinería líder en Alberta, Canadá, planea encargar un reformador de metano de vapor en el sitio capaz de producir 80,000 toneladas métricas de hidrógeno para procesos de desulfuración. En España, un fabricante de fertilizantes en la región vasca ha invertido en una planta de hidrógeno gris compacta que genera 15,000 toneladas métricas anualmente para evitar interrupciones externas. Across the United States, a major ammonia production facility in Iowa recently integrated a 25,000-metric-ton reactor to reduce reliance on trucked hydrogen . En el corredor industrial de Jubail, Arabia Saudita, los ingenieros están construyendo un módulo de 50,000 toneladas junto a un centro petroquímico para la disponibilidad de materias primas estables. Dichas expansiones en el sitio bajan los costos de tránsito al tiempo que minimizan el riesgo de escasez de tuberías o retrasos en el puerto.

En Europa, varios fabricantes están agregando generación de hidrógeno gris localizada para ganar una mayor autonomía. Un productor de productos químicos en Amberes, Bélgica, espera poner en línea una planta de 30,000 toneladas a principios de 2024, suministrando hidrógeno crudo para la síntesis de polímeros. Mientras tanto, un importante fabricante de vidrio en la región de Ruhr de Alemania tiene como objetivo incorporar una unidad de 20,000 toneladas de toneladas, reemplazando a los hornos convencionales a gas. En el mercado de hidrógeno gris de Corea del Sur, un consorcio en Ulsan opera una instalación de 10,000 toneladas metálicas dentro de una central eléctrica existente para mantener una producción ininterrumpida durante la demanda máxima. Estos proyectos descentralizados ayudan a los operadores industriales a evitar cuellos de botella logísticos, especialmente cuando las entregas externas enfrentan limitaciones de capacidad. Las expansiones recientes de las compañías de gas multinacional también revelan un cambio hacia centros de menor escala que pueden aumentar o bajar rápidamente. La terminal de logística en Marsella está explorando una plataforma de 12,000 toneladas de toneladas para el reabastecimiento de combustible. En Singapur, se está desarrollando un concepto de barcaza de hidrógeno gris flotante, diseñado para producir 5,000 toneladas métricas para los clientes marinos. Este enfoque en el hidrógeno autogenerado subraya las ventajas prácticas de la disponibilidad constante y la previsibilidad de costos, lo que impulsa la adopción generalizada en las industrias críticas.

Desafío: las limitaciones en evolución de la infraestructura impiden el transporte eficiente y la escala del hidrógeno gris dentro de los mercados globales

La expansión del mercado de hidrógenos grises a menudo se ve obstaculizada por tuberías obsoletas, terminales y sistemas de almacenamiento inadecuados para la distribución a gran escala. Existen aproximadamente 4.500 kilómetros de tuberías de hidrógeno en Europa occidental, muchos dependiendo de tubos de acero de décadas propensos a la fragilidad. En 2024, una iniciativa de modernización en los Países Bajos planea actualizar 300 kilómetros de tubería para manejar presiones operativas más altas. Japón mantiene solo dos terminales de importación dedicados que manejan colectivamente alrededor de 100,000 toneladas métricas de proveedores extranjeros, lo que obliga a las industrias a confiar en los envíos spot. En los Estados Unidos, la región de la costa del Golfo alberga múltiples cavernas de sal de hidrógeno, cada una capaz de almacenar aproximadamente 1 millón de kilogramos, pero la conectividad con los principales centros industriales sigue siendo irregular. Mientras tanto, el sitio de almacenamiento de hidrógeno más grande de la India en Rajasthan posee solo 40,000 kilogramos, desafiando los esfuerzos del país para satisfacer la creciente demanda. Estas limitaciones inflan los costos y desalientan las inversiones en mercados menos desarrollados.

El transporte por carretera o mar agrega una mayor complejidad, ya que la mayoría de las flotas de los petroleros carecen de sistemas criogénicos adecuados para el movimiento de hidrógeno de gran volumen. Un puerto de envío en el mercado de hidrógeno gris de Australia maneja los envíos de solo 2,000 toneladas métricas mensualmente debido a la disponibilidad limitada de los camiones cisterna. En la vecina Nueva Zelanda, un centro de exportación de hidrógeno propuesto estima un déficit de 6,000 toneladas métricas porque los portadores marítimos existentes no pueden cumplir con los protocolos de manejo especializados. En las zonas industriales de China, la distribución basada en el camión lucha con las restricciones de ruta, lo que lleva a retrasos y brechas de suministro. Una planta de licuefacción de nueva construcción en Texas puede procesar 150,000 kilogramos al día, sin embargo, la región enfrenta cuellos de botella en contenedores de envío con clasificación de temperaturas extremadamente bajas. En Noruega, una empresa de ingeniería está modernizando tres embarcaciones marítimas para acomodar la carga de hidrógeno hasta 4,500 kilogramos cada una, pero las expansiones permanecen lentas. Un piloto ferroviario en Alemania puede mover 3,000 kilogramos diariamente. Sin actualizaciones sistemáticas a tuberías, terminales y flotas de transporte, los mercados globales de hidrógeno gris permanecerán suministrados de manera desigual, estancando los esfuerzos para escalar la producción y el uso.

Análisis segmentario 

Por método 

La reforma de metano de vapor (SMR) con más del 68% de participación de mercado se destaca como el pilar de la producción de hidrógeno gris debido a su rentabilidad, madurez tecnológica y la abundancia global de gas natural como materia prima. A pesar de las condiciones de funcionamiento a 800 a 1000 ° C, SMR se ha beneficiado de décadas de optimización de procesos que reducen los costos de capital y mejoran los rendimientos de hidrógeno. El método aprovecha el gas natural rico en metano y el vapor en una reacción catalítica, produciendo hidrógeno de alta pureza junto con el monóxido de carbono. En los Estados Unidos, más del 95% del suministro de hidrógeno de la nación se genera a través de SMR, lo que refleja una fortaleza en los mercados energéticos establecidos. La infraestructura generalizada de gasoductos y las reservas sustanciales mantienen los costos de materia prima y de transporte más bajos, lo que refuerza el atractivo de SMR para la adopción industrial a gran escala. Debido a que el gas natural está disponible a un costo relativamente bajo en muchas regiones, SMR sigue siendo una elección económica, superando la gasificación del carbón o la electrólisis convencional en la competitividad de costos. Además, la confiabilidad y capacidad de SMR para sectores de traje de salida de hidrógeno rápido de gran volumen que operan con horarios de producción ajustados.

La demanda de mercado de hidrógeno gris basado en SMR proviene en gran medida de las industrias que requieren un rendimiento sustancial de hidrógeno a costos manejables. Los refinadores usan hidrógeno gris para eliminar el azufre y otras impurezas de los combustibles, mientras que el sector químico depende del hidrógeno para la producción de amoníaco, metanol y otros intermedios clave. La industria del acero también emplea hidrógeno en ciertos procesos de reducción directa, aunque actualmente se basa más en más En gran medida sobre el carbón de la coquización. Las empresas prefieren la tecnología SMR gracias a su cadena de suministro bien desarrollada, facilidad de escala e integración flexible con la infraestructura del sitio existente. Además, la investigación en curso sobre las soluciones de captura y almacenamiento de carbono (CCS) podría transformar el hidrógeno gris en una alternativa de carbono inferior, manteniendo la relevancia de SMR en los entornos reguladores en evolución. El equilibrio de rentabilidad, madurez técnico y adaptabilidad del método satisface las rigurosas demandas de los consumidores de hidrógeno de alto volumen, asegurando que SMR siga siendo la vía dominante en el mercado de hidrógeno gris actual.

Por aplicación 

La producción de amoníaco se considera uno de los mayores consumidores individuales de hidrógeno gris, que exige más del 30% de la demanda global de hidrógeno gris debido al uso extenso de amoníaco en agricultura, productos químicos y otras industrias vitales. La producción mundial de amoníaco excede los 180 millones de toneladas métricas anuales, impulsadas en gran medida por la producción de fertilizantes, que sustenta la seguridad alimentaria en las regiones desarrolladas y en desarrollo. El hidrógeno gris, producido principalmente a través de la reforma de metano de vapor (SMR), es parte integral del proceso Haber-Bosch, que sintetiza el amoníaco de nitrógeno e hidrógeno a alta presión y temperatura. La disponibilidad de hidrógeno gris abundante y rentable asegura que los productores de amoníaco puedan mantener volúmenes de producción masivos a precios estables. En naciones con infraestructura de gas natural bien establecida, las plantas de amoníaco pueden integrar a la perfección unidades SMR, reduciendo la complejidad logística. Como resultado, las empresas manufactureras de amoníaco dependen en gran medida del hidrógeno gris para mantener el rendimiento operativo, equilibrando la demanda del producto con la asequibilidad de la materia prima.

China es un importante productor y consumidor de amoníaco en el mercado de hidrógeno gris, respaldado por su vasto sector agrícola y su extensa demanda de fertilizantes. India y Estados Unidos también se ubican entre los principales productores, alimentando el consumo nacional mientras participan en el comercio global de amoníaco. El hidrógeno gris sigue siendo la opción dominante para estos jugadores, ya que aprovecha redes SMR bien arraigadas con gastos de capital relativamente bajos. Aunque están surgiendo nuevas alternativas bajas en carbono, como el hidrógeno verde, la sensibilidad al precio de los mercados de amoníaco generalmente favorece las materias primas menos costosas. Esta dinámica permite que el hidrógeno gris tradicional siga siendo competitivo, particularmente cuando los recursos de gas natural son abundantes y están sujetos a estructuras de precios estables. Además, el papel fundamental del amoníaco en la producción de alimentos otorga una prima en la confiabilidad de la producción, lo que hace que los procesos establecidos basados ​​en hidrógeno gris sean una estrategia de aversión al riesgo. 

Por industria de uso final

Más del 50% del suministro global de hidrógeno gris se asigna a varios procesos químicos, lo que refleja la continua demanda de la industria de hidrógeno asequible y de alta pureza en el mercado de hidrógeno gris. Muchos compuestos clave, incluidos metanol, hidrocarburos sintéticos y ciertos productos químicos especializados de alto volumen, dependen del hidrógeno en pasos críticos de su síntesis. La reforma de metano de vapor (SMR) ofrece un medio consistente y económico para cumplir con estos requisitos considerables, ya que las instalaciones químicas pueden integrar unidades SMR directamente en sus líneas de producción, simplificando así la logística de materias primas. Además, el hidrógeno gris proporciona los sólidos caudales de hidrógeno que estas plantas necesitan para operar continuamente en condiciones de alto volumen. Esta sinergia permite a los fabricantes de productos químicos mantener la producción estable y las estructuras de costos, ya que los precios del gas natural tienden a seguir siendo más predecibles en comparación con otras materias primas mercantizadas. En consecuencia, el hidrógeno gris basado en SMR se ha convertido en una entrada integral, que respalda las cadenas de suministro globales que se basan en derivados químicos para plásticos, productos farmacéuticos, textiles y más allá.

Este dominio en el mercado de hidrógeno gris es impulsado no solo por la escala de consumo sino también por la versatilidad del hidrógeno en diversas transformaciones químicas. El hidrógeno gris facilita las reacciones de hidrogenación, descompone enlaces químicos insaturados para crear nuevos productos o refinar los compuestos existentes. Las grandes corporaciones químicas multinacionales, como BASF y Dow, adoptan hidrógeno gris para optimizar los procesos y mejorar la consistencia del rendimiento. En regiones donde el gas natural es abundante, las plantas SMR en el sitio operan las 24 horas, lo que garantiza una interrupción mínima para la producción de productos químicos. Además, muchas instalaciones están diseñadas con sistemas integrados de calor y energía que aprovechan el vapor de subproductos de SMR, mejorando la eficiencia energética general. Si bien las preocupaciones ambientales impulsan el creciente interés en las alternativas de hidrógeno más limpias, las presiones de costos y la tecnología arraigada mantienen el hidrógeno gris firmemente anclado en el sector químico. Como resultado, mantiene un papel central en permitir la síntesis de alto volumen y rentable de los bloques de construcción químicos esenciales para la vida industrial moderna.

Por Fuente: Gas natural como materia prima para el hidrógeno gris 

El gas natural sigue siendo la materia prima principal para el mercado de hidrógeno gris, representando más del 75% de la producción mundial debido a sus abundantes reservas y ventaja de costos sobre otros hidrocarburos. La producción global de gas natural ha aumentado por encima de 4 billones de metros cúbicos anualmente, impulsada por una extracción robusta en América del Norte, Rusia y Oriente Medio. Este suministro expansivo, junto con las redes de tuberías establecidas, reduce los gastos generales de transporte y simplifica la adquisición de materias primas para los productores de hidrógeno que la reforma de metano (SMR) capitaliza esta disponibilidad, convirtiendo el gas natural en hidrógeno con alta eficiencia y gastos de purificación relativamente más bajos. En 2019, la producción global de hidrógeno alcanzó alrededor de 75 millones de toneladas métricas, con un 95% derivado de combustibles fósiles, una porción sustancial de las cuales se basó en el gas natural al integrar los sistemas SMR bien probados en la infraestructura existente, los operadores pueden producir de manera confiable los grandes volúmenes de hidrógeno críticos para Químicos, refinación y otras industrias. Además, el contenido de carbono relativamente más bajo del gas natural que el carbón significa menos subproductos, reduciendo los gastos de capital relacionados con el manejo del carbono.

La demanda del mercado de hidrógeno gris derivado del gas natural se origina en sectores que requieren flujos de hidrógeno grandes y constantes, como la refinación petroquímica, la fabricación de fertilizantes y la producción de metanol. Los gigantes en la industria del petróleo y el gas, incluidos Shell, BP y TotalGies, se han posicionado como productores líderes al aprovechar las operaciones integradas aguas arriba y aguas abajo. Mientras tanto, las compañías especializadas de gas industrial como Air Liquide, Linde y los productos de aire han construido plantas SMR dedicadas para suministrar hidrógeno a refinerías y complejos químicos a nivel mundial. Estos participantes del mercado se benefician tanto de sus extensas carteras de gas natural como de redes comerciales expansivas, expandiendo simultáneamente el uso en economías emergentes. Esta convergencia del conocimiento técnico y el acceso a los recursos les ha permitido capturar la parte de un león en el mercado de hidrógeno gris. A medida que el consumo de hidrógeno continúa aumentando, el SMR a base de gas natural sigue siendo la vía de producción dominante, con fuertes señales de demanda que refuerzan su papel en la cadena de valor de energía y de valor industrial actual.

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Análisis regional: Asia Pacífico continuará dominando el mercado de hidrógeno gris

Asia Pacífico representa más del 45% de la producción y el consumo global de hidrógeno gris, debido a la rápida industrialización de la región, el crecimiento de la población y los sectores de fabricación intensivos en energía, como China, India, Corea del Sur y Japón, lideran el paquete, aprovechando el vapor. Reforma de metano (SMR) para asegurar suministros económicos de hidrógeno para sus industrias químicas, refinadas y de fertilizantes en expansión. China, en particular, exhibe una inmensa demanda, alimentada por la producción de amoníaco a gran escala, la capacidad de refinación masiva y el aumento de las inversiones en petroquímicos. Este aumento de la demanda se alinea con el impulso del país para mantener el crecimiento económico y elevar el nivel de vida, lo que, a su vez, aumenta las industrias posteriores que dependen del hidrógeno. India sigue un camino similar, enfatizando los fertilizantes basados ​​en amoníaco para sus extensas necesidades agrícolas, mientras que Corea del Sur y Japón mantienen bases petroquímicas y de refinación avanzadas que requieren entradas constantes de hidrógeno. La extensa infraestructura de gas natural en estas economías fomenta la producción de hidrógeno gris, lo que refuerza el dominio de la región del Pacífico de Asia. Además, los costos laborales relativamente más bajos en partes del sudeste asiático también crean condiciones favorables para construir y operar plantas SMR, expandiendo la huella regional de hidrógeno.

La preeminencia de China dentro del mercado de hidrógeno gris de Asia Pacífico se basa en una confluencia de disponibilidad de recursos, instalaciones industriales generalizadas e incentivos políticos sólidos para la expansión química. Los abundantes recursos de gases nacionales y de gas de esquisto bituminoso de la nación, aunque más intensivo en carbono que el gas natural convencional, aún se pueden reformar en hidrógeno para una variedad de aplicaciones. En la actualidad, SMR sigue siendo significativamente más barato que las alternativas verdes, lo que permite a los productores chinos escalar rápidamente y mantener los costos bajos para los usuarios finales. India, que está detrás, combina gas natural local con suministros importados para alimentar plantas y refinerías de amoníaco, al tiempo que mira el potencial del hidrógeno como un vector de energía más limpio en el futuro. Japón y Corea del Sur, aunque menos recursos en el gas natural, aprovechan la tecnología avanzada y los arreglos de importación estratégica para garantizar un flujo de hidrógeno gris estable. Juntos, estas cuatro naciones comprenden el epicentro de la actividad de hidrógeno gris de Asia Pacífico, con la formidable base industrial de China que refuerza el liderazgo de la región en el consumo global. Desde las refinerías que sirven el transporte doméstico las necesidades hasta los principales complejos químicos orientados a la exportación, el ecosistema de hidrógeno gris de Asia Pacífico sigue sin rival en escala y dinamismo. 

Las principales empresas en el mercado de hidrógeno gris:

• Productos de aire y productos químicos, Inc.
• Linde plc
• Aire liquido
• Shell plc
• Corporación ExxonMobil
• BP PLC
• TotalEnergies SE
• Aramco saudí
• Mitsubishi Heavy Industries Ltd.
• Corporación Chevron
• Otros

Descripción general de la segmentación del mercado:

Por método de producción

• Reformado de metano con vapor (SMR)
• Oxidación parcial de hidrocarburos

Por fuente

• Gas natural
• Carbón

Por aplicación

• Producción de amoníaco
• Producción de metanol
• Procesos de refinación
• Generación de energía
• Otros

Por industria de uso final

• Industria química
• Industria de petróleo y gas
• Generación de energía
• Otros

Por región

• América del norte
  • Estados Unidos
  • Canadá
  • México
• Europa
  • Europa occidental
    • el reino unido
    • Alemania
    • Francia
    • Italia
    • España
    • Resto de Europa occidental
  • Europa Oriental
    • Polonia
    • Rusia
    • Resto de Europa del Este
• Asia Pacífico
  • Porcelana
  • India
  • Japón
  • Australia y Nueva Zelanda
  • Corea del Sur
  • ASEAN
  • Resto de Asia Pacífico
• Medio Oriente y África (MEA)
  • Arabia Saudita
  • Sudáfrica
  • Emiratos Árabes Unidos
  • Resto de MEA
• Sudamerica
  • Argentina
  • Brasil
  • Resto de Sudamérica