Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de reciclaje de plásticos reforzados con fibra por tipo de producto (plástico reforzado con fibra de vidrio, plástico reforzado con fibra de carbono, otros), por técnica de reciclaje (reciclaje térmico/químico, incineración y coincineración, reciclaje mecánico (reducción de tamaño)), por uso final (construcción, piezas de automoción, otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de reciclaje de plásticos reforzados con fibra

Mayor acumulación de residuos compuestos

Según el Grupo JEC, el sector de los materiales compuestos suministró componentes y bienes a más de 15 industrias de aplicación en 2021, con un valor de producción estimado de más de 100.000 millones de dólares y un volumen de más de 12 millones de toneladas métricas.Materiales compuestosLos materiales compuestos se están volviendo cada vez más comunes en sectores importantes de la economía global, como el aeroespacial, el transporte, la construcción y la energía eólica, debido a la creciente demanda de productos más ligeros y duraderos. Sin embargo, más del 40 % de la producción total de estos materiales se pierde, ya sea porque se desechan como chatarra o porque se descubre que son piezas defectuosas. La necesidad de una economía circular ha aumentado debido a la creciente conciencia ambiental, la disminución de la disponibilidad de recursos naturales, la expansión de la urbanización y el aumento de la población mundial. Como resultado, habrá una mayor necesidad de materiales reciclables, en particular de plástico reforzado con fibra de carbono (PRFC).

Se estima que aproximadamente 12 000 aeronaves comerciales finalizarán su vida útil en los próximos 20 años, mientras que cerca de seis millones de automóviles se desechan anualmente en todo el mundo. Además, en el sector de la energía eólica, más del 20 % de los tejidos compuestos utilizados para fabricar las palas de los rotores se pierden con frecuencia durante el proceso de fabricación. Se prevé que estas mejoras aumenten drásticamente la cantidad de residuos compuestos generados por estas empresas. Durante siglos, el vertido y la incineración han sido las formas más eficaces de abordar el problema de los residuos compuestos. Sin embargo, los vertederos ya no se consideran la forma ideal de deshacerse de la basura, ya que consumen una cantidad considerable de terreno y representan riesgos para la salud.

En Europa, la acumulación de residuos compuestos también es cada vez mayor. Se prevé que para 2050 se habrán generado, por ejemplo, 483 000 toneladas métricas de residuos de fibra de carbono reforzada utilizados en la fabricación de palas de turbinas eólicas, solo en Europa. Por consiguiente, dada la creciente demanda de materiales compuestos en diversos sectores, podría ser necesario impulsar el reciclaje de polímeros reforzados con fibra (PRF) para fomentar el crecimiento del mercado.

Restricción del mercado

Materiales de superficie de baja calidad e introducción de alternativas

Por lo general, el proceso de reciclaje degrada la calidad superficial del material. Dado que las fibras recicladas carecen de apresto y, en ocasiones, presentan residuos de carbón o resina tras el proceso, es fundamental considerar el estado de su superficie. Estos residuos suelen provocar una mala adhesión entre la fibra y la matriz. Actualmente, existen pocas técnicas de reciclaje ideales para el procesamiento de plásticos reforzados con fibra de carbono.

La ausencia de métodos apropiados para recuperar lo mejor de los residuos plantea una dificultad, a pesar de que numerosos países de Europa y Estados Unidos trabajan para desarrollar mejores métodos alternativos de reciclaje. Además, en Europa es ilegal desechar residuos no reciclables.polímeros biodegradablesEn los vertederos, especialmente los plásticos reforzados con fibra (PRF). Numerosas iniciativas del programa Horizonte 2020 de la UE en este ámbito han recibido financiación. Se prevé que el mercado del reciclaje de plásticos reforzados con fibra se vea perjudicado por estos problemas.

Oportunidad de mercado

Generación creciente de residuos de FRP al final de su vida útil

La generación de residuos al final de la vida útil de los compuestos de polímero reforzado con fibra (FRP) se está acelerando. Sin embargo, existen pocas estrategias para su gestión al final de su vida útil, y los productos, materiales y componentes compuestos rara vez se diseñan para facilitar su desmontaje, reutilización o reciclaje una vez finalizada su vida útil. Dado que se recicla poco o se les da otros usos, el vertido y la incineración siguen siendo las formas más comunes de gestionar los residuos de compuestos. No obstante, a medida que el mercado de compuestos se expande a nivel mundial, la producción de residuos también aumenta de forma constante, lo que exige la creación de métodos eficaces y asequibles para reducir los residuos de compuestos. Como resultado, numerosas empresas a nivel mundial están creando nuevos métodos de reciclaje o artículos de compuestos reciclados.

Un equipo de investigación de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la Universidad Estatal de Washington, liderado por el profesor Jinwen Zhang, creó en 2021 un material compuesto reforzado con fibra de carbono reciclable que podría sustituir fácilmente a los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) no reciclables en los procesos de fabricación actuales. Disponer de un compuesto de CFRP fácilmente reciclable con excelentes propiedades mecánicas para futuras aplicaciones industriales podría ofrecer una solución a largo plazo al problema de los residuos compuestos no reciclables.

Información sobre el tipo de producto

Se prevé que el sector de plásticos reforzados con fibra de vidrio (PRFV) crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 9,3 % y mantenga la mayor cuota de mercado durante el periodo de pronóstico. Los PRFV más populares son los polímeros reforzados con fibra de vidrio (PRFV), que ofrecen ventajas como la facilidad de moldeo y la flexibilidad de diseño. La construcción, la energía, el transporte, la seguridad nacional, la ingeniería química y la electrónica son algunos de los sectores que los utilizan. Como consecuencia, la cantidad de residuos de PRFV generados también aumenta a la par de su utilización. La necesidad de reciclar PRFV está creciendo exponencialmente debido a las leyes gubernamentales sobre la eliminación de residuos y a la expansión de los usos finales del PRFV reciclado.

El sector de plásticos reforzados con fibra de carbono tendrá la segunda mayor cuota de mercado. Las fibras de carbono sirven como refuerzos en los plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP), materiales compuestos de ingeniería con fibras orgánicas.epoxiResina que actúa como matriz. Gracias a sus cualidades, como alta resistencia a la tracción, rigidez, tolerancia a la temperatura, resistencia química y baja dilatación térmica, se utilizan en diversas industrias, como la aeroespacial, la de la construcción, la automotriz, la de productos deportivos y de consumo, y la eólica. Debido al uso prolongado de los CFRP en múltiples sectores, el número de estos materiales que llegan al final de su vida útil ha ido en aumento, lo que ha incrementado la demanda de reciclaje. La seguridad, las regulaciones gubernamentales, la rentabilidad y la responsabilidad ambiental son las principales variables que afectan la cadena de suministro del reciclaje de CFRP.

Información sobre técnicas de reciclaje

Se prevé que el sector de Incineración y Coincineración crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 7,7 % y mantenga la mayor cuota de mercado durante el periodo de previsión. La incineración es un proceso térmico que permite recuperar energía del calor residual de la combustión. Este calor puede utilizarse directamente o convertirse en electricidad. La desventaja de esta tecnología es la contaminación atmosférica derivada de la quema de chatarra de PRFV. Por otro lado, la coincineración ofrece la recuperación tanto de materiales como de energía. En el proceso de coincineración se emplean hornos de cemento para el reciclaje. Este proceso proporciona una recuperación combinada de materiales y energía, lo que lo convierte en una solución más práctica y asequible para los residuos de PRFV. Debido a la sobrecarga del sistema causada por el alto poder calorífico y las emisiones peligrosas, la incineración de PRFV es más costosa que el vertido en rellenos sanitarios.

La sección de Reciclaje Mecánico tendrá la segunda mayor participación. El reciclaje mecánico es un método para descomponer los materiales compuestos de desecho en materiales reciclables más pequeños. El método de reciclaje más consolidado para los materiales compuestos de FRP termoestables es el reciclaje mecánico. Se considera el mejor método de recuperación para los materiales de FRP que no contienen promotores y tienen un precio razonable. Este método implica la reducción de tamaño mediante procedimientos de trituración, molienda o desmenuzado para crear una mezcla de material fibroso y en polvo. Este material se puede reciclar en un sistema de circuito cerrado o utilizarse como relleno o sustituto del refuerzo en nuevos productos compuestos.

Perspectivas regionales

Europa liderará el mercado, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 9,1% durante el período previsto. La creciente demanda de países importantes como Alemania, Italia y el Reino Unido, entre otros, es la principal causa del dominio europeo en la región. El vertido en rellenos sanitarios está prohibido en los países europeos, incluida Alemania, y el uso de plásticos y compuestos reciclados está en aumento. Estos plásticos reforzados con fibra (PRF) reciclados se utilizan principalmente en los sectores de la energía eólica, la industria aeroespacial y la construcción. La principal fuente de energía de Alemania está evolucionando rápidamente hacia la energía eólica, fundamental para las estrategias de transición energética mundiales. Sin embargo, para garantizar un suministro constante de materias primas para su fabricación y evitar que el rápido crecimiento de esta tecnología, en el contexto de los objetivos de acción climática, genere una multitud de nuevos desafíos ambientales, investigadores y fabricantes abogan por un marco más integrado y coherente para las operaciones de abastecimiento y reciclaje.

La industria eólica europea está firmemente comprometida con la preservación, el reciclaje y la recuperación del 100 % de las palas desmanteladas. Esto responde a los ambiciosos planes de reciclaje y recuperación anunciados por varias de las principales empresas del sector. La prohibición de los vertederos podría acelerar la creación de tecnología de reciclaje respetuosa con el medio ambiente. Además, Italia participa en el mercado del reciclaje de FRP gracias a su planta piloto y a la transición hacia la comercialización de otras fábricas líderes. En Italia, Renewable Energy Catapult predijo que para 2050 se habrían desmantelado 8 GW de aerogeneradores terrestres. El número de aerogeneradores desmantelados está aumentando, lo que genera más residuos de FRP en la industria eólica.

América del Norte: Región de más rápido crecimiento con un CAGR del 8,6%.

Es probable que Norteamérica avance a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 8,6 % y mantenga la segunda mayor cuota de mercado durante el período previsto. Las actividades de construcción en toda la región utilizan compuestos plásticos reforzados con fibra de vidrio reciclados debido a su excelente rendimiento mecánico y su fuerte resistencia a condiciones químicas y térmicas adversas. Los residuos plásticos reforzados con fibra de vidrio, cortados en trozos más grandes en lugar de pulverizarlos, también pueden añadirse a las mezclas de hormigón. La Administración de Información Energética de EE. UU. proyectó que la capacidad anual de turbinas eólicas añadida en Estados Unidos alcanzaría los 14,2 gigavatios en 2020, superando los 13,2 GW establecidos en 2012 (EIA). El precio de las turbinas eólicas está bajando debido al desarrollo de nuevos métodos, como el uso de residuos de FRP en la incineración. Además, los incentivos gubernamentales y de la industria han fomentado un mayor desarrollo de la energía eólica. Esto ha provocado un aumento en el uso de FRP reciclados en la energía eólica.