Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de 1,4-butanodiol de origen biológico por aplicaciones (tetrahidrofurano (THF), tereftalato de polibutileno (PBT), gamma-butirolactona (GBL), poliuretano (PU), otras aplicaciones), por industria de usuario final (automoción, electricidad y electrónica, textil, otras industrias de usuario final) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2023-2031.

Dinámica del mercado

Factores que impulsan el mercado

Regulaciones gubernamentales estrictas

Debido a diversas regulaciones gubernamentales, el 1,4-butanodiol de origen biológico es el preferido por diferentes empresas manufactureras y usuarias finales, ya que están bajo una presión creciente para demostrar mejoras en sus acciones ambientales mediante la reducción de su huella de carbono y el aumento de la sostenibilidad de sus operaciones. En comparación con el BDO de origen fósil, Novamont afirma que el BDO de origen biológico tiene una reducción del 60 % en las emisiones de gases de efecto invernadero a lo largo de su ciclo de vida. Además, en comparación con los métodos de fabricación existentes, QIRA, el BDO de próxima generación elaborado a partir de azúcares de origen vegetal, reducirá los niveles de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en un 93 %, según cálculos de Qore (la empresa conjunta de Cargill y HELM). Países de todo el mundo han adoptado diferentes enfoques para promulgar y declarar políticas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Estas normas fomentan el uso de 1,4-butanodiol.derivados de biomateriales, expandiendo la industria.

La Comisión Europea publicó varias recomendaciones legislativas, una de las cuales insta a la Unión Europea a alcanzar la neutralidad climática para 2050, con el objetivo intermedio de una reducción neta de al menos el 55 % en las emisiones de gases de efecto invernadero para 2030, respecto al nivel de 2019. Este objetivo ha aumentado significativamente en al menos un 40 % con respecto al objetivo inicial. La Unión Europea se ha fijado un objetivo del 55 % para 2030; la nueva propuesta respalda la promesa del Pacto Verde Europeo de presentar un plan integral para esa fecha. Además, la idea es coherente con los objetivos del Acuerdo de París de limitar el aumento de la temperatura global a 1,5 °C y adoptar medidas para mantenerla por debajo de los 2 °C.

Restricción del mercado

Gran competencia de productos derivados de combustibles fósiles.

Inicialmente se sugirieron o iniciaron numerosas instalaciones de fabricación de 1,4-butanodiol de base biológica e iniciativas asociadas. Sin embargo, hasta la fecha no se ha producido mucho desarrollo ni se ha hecho pública mucha información sobre la producción. Muchas piezas y componentes de automóviles, como volantes, componentes delanteros y traseros, parachoques, conectores y más, se fabrican en el sector automotriz utilizando materiales de base biológica.1,4 butanodiolDerivados, como el PBT. La pandemia ha influido sustancialmente en la industria automotriz, reduciendo la demanda de diversas piezas y componentes de automóviles fabricados con derivados de BDO de base biológica y obstaculizando la expansión del mercado. En el sector eléctrico y electrónico, los derivados de 1,4-butanodiol de base biológica se utilizan para fabricar portalámparas para electrodomésticos, carcasas de electrodomésticos, palancas de reinicio para disyuntores y otros componentes. Las ventas de productos eléctricos y electrónicos han disminuido significativamente durante esta epidemia, afectando las inversiones realizadas en esta industria. La paralización de la actividad industrial actual también es resultado de la escasez de mano de obra en las plantas de fabricación provocada por la exclusión social y la cuarentena.

Oportunidades de mercado

Aumento de la demanda de tereftalato de polibutileno (PBT)

Para crear tereftalato de polibutileno, se utiliza ácido tereftálico para polimerizar 1,4-butanodiol de origen biológico, producido principalmente por la fermentación de carbohidratos (PBT). El PBT es un poliéster termoplástico semicristalino, blanco o blanquecino, con resistencia eléctrica mejorada, resistencia química superior y mayor resistencia al impacto. Las industrias eléctrica, electrónica, de telecomunicaciones y tecnología de la información (TI), y automotriz pueden beneficiarse del PBT debido a sus propiedades únicas. Anteriormente, DSM investigó y comparó el 1,4-butanodiol (BDO) derivado de biomateriales producidos mediante la tecnología de proceso de Genomatica con el 1,4-butanodiol (BDO) derivado de productos petroquímicos para la síntesis de PBT. La corporación evaluó la polimerización en función de varias variables, como el tiempo de policondensación (PC) neto y el tiempo de policondensación (PC).

El BDO de origen biológico y el BDO convencional no mostraron diferencias significativas en ninguno de los parámetros de polimerización. El PBT sintetizado con BDO de origen biológico, mediante la tecnología Genomatica, se ajustó perfectamente a los parámetros establecidos por la empresa. Además, las variaciones entre el BDO de origen petroquímico y el de origen biológico se encuentran dentro del rango de fluctuación de medición habitual. El experimento también reveló una notable similitud entre la entalpía de fusión y el calor de fusión del PBT derivado de fuentes biológicas y petroquímicas.

Análisis segmentario

El mercado mundial de 1,4-butanodiol de origen biológico está segmentado por aplicación e industria de usuario final.

Según la aplicaciónEl mercado mundial de 1,4-butanodiol de origen biológico se divide en tetrahidrofurano (THF), tereftalato de polibutileno (PBT), gamma-butirolactona (GBL), poliuretano (PU) y otras aplicaciones.

El segmento del tetrahidrofurano (THF) es el que más contribuye al mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 30,39% durante el período de pronóstico. Los componentes químicos básicos como el BDO y el THF se utilizan para crear una variedad de sustancias para uso industrial, comercial y de consumo, como plásticos de ingeniería, poliuretanos, poliésteres biodegradables, spandex y otras sustancias especiales. El tetrahidrofurano se emplea ampliamente en muchas industrias como disolvente de compuestos orgánicos y como materia prima para la fabricación de polímeros. La conversión de THF, que se utiliza como monómero para crear politetrametileno éter glicol, se produce con alrededor del 50% del BDO mundial. En comparación con el 1,4-BDO que se produce tradicionalmente, el 1,4-BDO de origen biológico solo representa una pequeña parte del total. Se han utilizado varias técnicas para crear tetrahidrofurano.

El tetrahidrofurano se produce típicamente mediante la hidrogenación o deshidratación de furano o 1,4-butanodiol. Con el desarrollo de la tecnología de fabricación de 1,4-BDO de base biológica, el THF se puede producir mediante el proceso ambientalmente benigno de drenaje de 1,4-BDO de base biológica. Pero empresas como Shandong Landian Biological Technology fabrican THF de base biológica mediante la conversión química de bio-base.ácido succínico (AS).Los catalizadores ácidos inorgánicos, como el ácido sulfúrico, pueden utilizarse para deshidratar el 1,4-butanodiol. Sin embargo, este método presenta problemas debido a la peligrosidad del ácido inorgánico y a sus efectos corrosivos sobre el reactor. El tetrahidrofurano puede obtenerse a partir del 1,4-butanodiol mediante diversos catalizadores ácidos. Para la deshidratación del 1,4-butanodiol, se pueden emplear, por ejemplo, catalizadores de alúmina, sílice-alúmina, óxido de tungsteno soportado en alúmina y heteropoliácidos.

En la fabricación de poliuretanos, el 1,4-butanodiol se emplea frecuentemente como extensor de cadena. Este compuesto ofrece una excelente combinación de dureza y flexibilidad a bajas temperaturas. Además, presenta una reactividad, linealidad y compatibilidad con otros dioles superiores. Los elastómeros de poliuretano fundido se producen en grandes cantidades utilizando 1,4-butanodiol. Espumas flexibles y rígidas, barnices y recubrimientos, adhesivos, compuestos de encapsulado eléctrico y fibras como el spandex y el PUL son solo algunas de las numerosas aplicaciones de las diversas propiedades físicas de los poliuretanos. Es el material preferido para una amplia gama de aplicaciones finales, incluyendo congeladores y refrigeradores, aislamiento para edificios, rellenos para muebles y colchones, piezas de automóviles, recubrimientos, adhesivos, rodillos, neumáticos, paneles de madera compuesta, suelas de zapatos y ropa deportiva. Debido a su creciente uso como agente aislante, se prevé que el segmento de espuma de poliuretano experimente un crecimiento significativo durante el período de proyección.

Basado en la industria del usuario finalEl mercado mundial de 1,4-butanodiol de origen biológico se divide en los sectores de automoción, electricidad y electrónica, textil y otros sectores de usuarios finales.

El segmento textil posee la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 33,78% durante el período de pronóstico. El cuero, los plásticos, los laminados de poliéster y el calzado de poliuretano utilizan 1,4-butanodiol (1,4-BDO) como adhesivo. Un producto químico inicial utilizado para fabricar poliuretano termoplástico (TPU), que luego se utiliza para crear material de suela de cuero sintético, es el 1,4-butanodiol. Sin embargo, el 1,4-BDO se utiliza principalmente para fabricar THF y, posteriormente, fibra de elastano, un material que ha revolucionado la industria de la confección. El elastano es un material sintético ligero, sedoso y con una flexibilidad superior. Sus cualidades elásticas se utilizan para crear prendas elásticas. Las fibras de elastano están compuestas en un 80% de politetrametileno éter glicol (PTMEG o PolyTHF), que se pueden estirar hasta un 700% de su longitud original sin perder su forma con el tiempo.

Además, se espera una tasa de crecimiento de alrededor del 10 % para la fibra de spandex, significativamente mayor que la del sector textil. La demanda en este ámbito está impulsada por la tendencia hacia prendas cómodas y de excelente confort. La rápida urbanización, la expansión de las economías emergentes y la proliferación de canales que compiten por la audiencia son factores que contribuyen a este aumento. Asimismo, el sector deportivo se ve impulsado por el mayor consumo de contenido deportivo en línea, la creciente popularidad de los teléfonos móviles, las tabletas y otros dispositivos, y la llegada de internet asequible a los países emergentes. Esto ha acelerado la expansión del mercado estudiado.

La producción de N-metil-2-pirrolidona (NMP), que se utiliza en aplicaciones electrónicas, recubrimientos de cables magnéticos y resinas de ingeniería, comienza con el uso de 1,4-butanodiol como materia prima. Debido a su bajo punto de congelación, alta temperatura de ebullición, propiedades especiales como disolvente, propiedades eléctricas y otros atributos, el GBL se utiliza en la industria eléctrica y electrónica. Se emplea como disolvente en resinas fotosensibles y tintas especializadas. También se utiliza como agente de dispersión y acabado. Sirve como disolvente electrolítico para baterías de litio y condensadores. El PBT obtenido a partir de biomateriales presenta características físicas similares al PBT fabricado mediante métodos convencionales. El PBT tiene amplias aplicaciones en las industrias eléctrica y de electrodomésticos debido a su alta resistencia, excelente estabilidad térmica y excepcional durabilidad. El PBT se puede combinar con una variedad de termoplásticos diferentes, incluidos los poliésteres.

En los hogares, el tereftalato de polibutileno se utiliza en cabezales de ducha, planchas, conectores de enchufes para carcasas de ingeniería eléctrica, construcción de vehículos y conectores de enchufes. Los elastómeros de uretano termoplástico también pueden utilizar 1,4-butanodiol de origen biológico como extensor de cadena. Las carcasas aislantes eléctricas de los electrodomésticos están hechas de este poliuretano. En 2020, el mercado de la electrónica se expandió lentamente en general. El sector de la electrónica de consumo, que experimentó una sólida demanda de teléfonos móviles, accesorios informáticos y electrodomésticos, proporcionó un apoyo significativo al mercado. La necesidad de ordenadores, portátiles y otros periféricos aumentó debido a las normas de teletrabajo en áreas geográficas críticas. En 2020, la demanda de componentes electrónicos para dispositivos médicos, purificadores de aire comerciales y residenciales, equipos de desinfección y otros productos aumentó repentinamente.

Análisis regional

El mercado mundial de 1,4-butanodiol de origen biológico se divide en cuatro regiones: Norteamérica, Europa, Asia-Pacífico y LAMEA.

Europa domina el mercado global.

Europa es el principal contribuyente de ingresos y se espera que crezca a una CAGR del 10,43% durante el período de pronóstico. En comparación con el año anterior, la producción industrial disminuyó un 8,5% debido a la crisis sanitaria mundial y sus limitaciones asociadas. El gobierno alemán implementó muchas medidas de contención en respuesta a la epidemia, incluido el cierre de empresas no esenciales para restringir la propagación del virus en todo el país. Las mayores industrias automotrices y electrónicas de Europa se encuentran en Alemania. Además del 3% del producto interno bruto del país, la producción industrial eléctrica representa el 10% de toda la producción industrial (PIB). La segunda industria de bienes de consumo más grande de Alemania es el sector textil y de la confección. Con alrededor de 18.000 empresas electrónicas con sede en el Reino Unido, este país es el mayor mercado europeo de productos electrónicos de consumo de alta gama. El mercado de electrónica de consumo del país ha experimentado un aumento notable en la demanda de productos electrónicos tecnológicamente avanzados. Se prevé que este aumento de la demanda impulse la industria electrónica del país y mejore el mercado del 1,4-butanodiol de origen biológico utilizado en aplicaciones electrónicas.

Se prevé que la región Asia-Pacífico crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 15,95% durante el período de pronóstico. El plan chino "Made in China 2025", el primer plan de acción decenal para la estrategia basada en la manufactura, se ha hecho público. El sector manufacturero es la columna vertebral de la economía, el pilar de la nación, la clave de la prosperidad y el motor de un Estado poderoso. Una de las mayores empresas del país que produce 1,4-BDO de base biológica es Shandong LanDian Biological Technology. Esta empresa emergente china utiliza la fermentación microbiana para producir ácido succínico, que se purifica, esterifica, hidrogena y convierte en BDO. Sin embargo, dado que el país apoya a algunas de las mayores empresas productoras de BDO y sus derivados, existe una importante oportunidad para establecer una base de producción de 1,4-BDO de base biológica. China representa casi la mitad del consumo mundial de BDO y seguirá dominando el mercado durante el período de proyección.

El sector del butanodiol en India aún está en sus inicios, y se espera que la demanda de derivados como el THF (tetrahidrofurano), el PTMEG (poli-tetrametil-éter-glicol) y la GBL (gamma-butirolactona) por parte de la industria química impulse el mercado del BDO en su conjunto. Un aumento en la capacidad de producción de BDO y derivados de base biológica en la región Asia-Pacífico podría dinamizar la industria que estamos analizando e inspirar una mayor inversión en el sector de los derivados. India cuenta con una larga trayectoria en la producción de fibra de poliéster y podría convertirse en un importante productor de PBT y elastano. Los artículos deportivos indios gozan de gran popularidad a nivel mundial y se han consolidado en el mercado internacional. Dado que el sector nacional exporta aproximadamente el 60% de su producción total, estos productos pueden fabricarse en un entorno ventajoso. Se prevé que la industria incremente su demanda de elastano, utilizado en ropa deportiva y equipamiento para el ejercicio.

Estados Unidos es el segundo mayor fabricante de automóviles y el mayor mercado de electrónica del mundo. Después de China e India, el sector textil estadounidense ocupa el tercer lugar a nivel mundial. En los próximos años, Estados Unidos tiene un potencial significativo para el 1,4-butanodiol de origen biológico. El BDO de origen biológico se obtiene actualmente de países europeos con instalaciones de producción en Alemania e Italia. Se prevé que el mercado en estudio se vea impulsado por la transición a sustitutos de origen biológico y el establecimiento de nuevas plantas. En conjunto, los sectores textil y de la confección emplean a algunas de las personas más importantes del sector manufacturero de Canadá. Uno de los sectores manufactureros líderes del país es el sector electrónico. En esta nación, el potencial del 1,4-butanodiol es muy alto.

Sin embargo, se prevé que la demanda de BDO de origen biológico en Canadá durante el período de pronóstico continúe viéndose afectada por la suspensión de la construcción de plantas de 1,4-butanodiol de origen biológico. México es uno de los mayores productores y exportadores de televisores de pantalla plana a nivel mundial. También es el octavo mayor productor de productos electrónicos del mundo y uno de los mayores exportadores de computadoras. La Administración de Comercio Internacional (ACI) estima que el sector textil contribuye con aproximadamente el 2,4% del PIB del país. Actualmente no hay producción de 1,4-butanodiol en el país. Además, el consumo de BDO de origen biológico es prácticamente nulo. Sin embargo, se prevé que la demanda de 1,4-butanodiol de origen biológico aumente en los próximos años debido a la construcción de nuevas plantas en la región de Norteamérica.

Algunas de las instalaciones de fabricación de productos electrónicos más importantes de Sudamérica se encuentran en Brasil. Numerosos fabricantes de electrónica de renombre, como Samsung, LG, Foxconn, Dell, Multilaser, Positivo, AOC, Lenovo y Leadership Group, cuentan con extensas plantas de producción en el país. A pesar de las difíciles circunstancias, Samsung y LG mantienen su posición como líderes en la fabricación de productos electrónicos. Se prevé que la industria textil brasileña, que ocupa el quinto lugar a nivel mundial en manufactura, experimente un gran crecimiento gracias a los avances tecnológicos. El mercado del 1,4-butanodiol de origen biológico tiene un gran potencial en Sudamérica. Se prevé que este mercado se vea impulsado por la construcción de una planta de 1,4-butanodiol de origen biológico en Estados Unidos, cuya puesta en marcha está prevista para 2024. Numerosos países sudamericanos cuentan con un excelente potencial de importación gracias a la disponibilidad de plantas en la zona.