Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias de la nanocelulosa por industria de usuario final (procesamiento de papel, pinturas y recubrimientos, petróleo y gas, alimentos y bebidas, compuestos, productos farmacéuticos y cosméticos), por tipo de producto (celulosa nanofibrilada (NFC), celulosa nanocristalina (NCC), celulosa bacteriana, celulosa microfibrilada (MFC)) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de la nanocelulosa

Características adecuadas de la nanocelulosa

La nanocelulosa ofrece excelentes propiedades térmicas, mecánicas y estructurales. Se utiliza en diversas aplicaciones, como el procesamiento de papel, materiales compuestos, petróleo y gas, pinturas y recubrimientos. Gracias a su carácter renovable, la demanda de nanocelulosa ha aumentado recientemente en los campos de la ciencia de los materiales y la biomedicina. La celulosa nanocristalina es idónea para diversas aplicaciones debido a sus propiedades mecánicas. Las películas de nanocelulosa presentan una alta deformación (12 %), rigidez (alrededor de 20 GPa) y resistencia (superior a 200 MPa). La demanda de nanocelulosa en pinturas, recubrimientos, petróleo y gas ha experimentado un fuerte incremento.

Además de mejorar la resistencia al rayado y la durabilidad de la pintura, el uso de nanocelulosa como aditivo en pinturas y recubrimientos reduce las emisiones de COV (compuestos orgánicos volátiles). La rápida expansión de la construcción de viviendas en los países en desarrollo probablemente aumentará la demanda de pinturas y recubrimientos, lo que a su vez incrementa la necesidad de nanocelulosa. Por lo tanto, se prevé que la demanda de nanocelulosa crezca rápidamente en los próximos años debido al fuerte crecimiento de la industria.

Creciente demanda en diversos sectores de usuarios finales.

La industria del embalaje utiliza la nanocelulosa principalmente para envasar alimentos y bebidas alcohólicas. La nanocelulosa posee varias cualidades esenciales que la convierten en una excelente opción como material de embalaje, entre ellas su reciclabilidad, resistencia, respeto al medio ambiente y versatilidad. Estas características impulsan la demanda de celulosa bacteriana, celulosa nanofibrilada, etc. Debido al constante aumento de las exportaciones de alimentos y la expansión de la industria de procesamiento de alimentos, se ha observado un incremento continuo en la demanda de envases flexibles biodegradables en la región de Asia-Pacífico.

Además, el cambio hacia hábitos alimenticios modernos y la modificación de los hábitos laborales y de estilo de vida provocada por los confinamientos inducidos por la pandemia de COVID-19 están aumentando la demanda de alimentos envasados. Los productos de nanocelulosa evitan que los alimentos se pudran al impedir que el oxígeno entre en ellos.alimentos envasadosLa creciente preferencia de los consumidores por los alimentos envasados ​​ha incrementado la demanda de nanocelulosa en la industria del envasado de alimentos y bebidas.

Restricción del mercado

Escasez de conocimiento del consumidor

Debido a sus ventajas en cuanto a refuerzo, abundancia, baja densidad y biodegradabilidad, la nanocelulosa es probablemente la materia prima renovable y sostenible más utilizada. Sin embargo, debido a la falta de conocimiento sobre sus usos, la nanocelulosa no ha alcanzado popularidad entre los usuarios finales. Las industrias que la utilizan a diario necesitan familiarizarse mejor con sus aplicaciones. A pesar de su amplia gama de posibles aplicaciones, muchas aún requieren exploración debido al carácter especializado del mercado. Las industrias usuarias finales, como la de compuestos, pinturas y recubrimientos, y la de atención médica, también tienen un mayor conocimiento sobre la fibra de carbono. El mercado de la nanocelulosa aún no ha analizado las perspectivas que probablemente se presenten antes, durante y después del período de pronóstico, ya que todavía se encuentra en sus inicios y está poco desarrollado.

Oportunidad de mercado

Aumento de las inversiones en I+D y de las actividades de innovación.

Los componentes críticos de las operaciones de I+D que actualmente llevan a cabo diversos grupos de investigación, universidades y empresas son la exploración de nuevas aplicaciones y la innovación de las características de la nanocelulosa para satisfacer las necesidades comerciales. Se están realizando numerosos estudios sobre la creación de nanocelulosa, su modificación y sus aplicaciones. El uso de nanocelulosa como nanocompuestos en aplicaciones médicas, emulsionantes de Pickering,adhesivos para maderaaplicaciones de filtración, fabricación de papel, perforación de petróleo y gas, cementación,sistemas de almacenamiento de energíaLos biosensores y otras aplicaciones son algunas de las áreas que reciben especial atención. La pulpa de madera se procesa mediante homogeneizadores, molinos y microfluidizadores para producir nanocelulosa. La nanocelulosa está ganando popularidad en muchas industrias usuarias finales debido a su origen biológico, alta porosidad, rigidez, conductividad eléctrica, biodegradabilidad, baja toxicidad y ligereza.

La investigación y el desarrollo en nanocelulosa se están expandiendo gracias al avance tecnológico. Numerosas industrias, incluidas las de alimentación, bebidas y cuidado personal, están creciendo y realizando importantes innovaciones para satisfacer la creciente demanda de una población preocupada por su salud. Por consiguiente, el uso de materiales de origen biológico con una baja huella de carbono es una opción sostenible. El uso de nanocelulosa en el ámbito militar es objeto de una creciente investigación. Las fuerzas armadas son ahora muy conscientes del impacto ambiental de sus operaciones. El desmantelamiento y la eliminación de sistemas obsoletos, incluyendo el reciclaje y la reutilización de sistemas antiguos en la mayor medida posible, son áreas de especial interés. Debido a su amplia disponibilidad, alta resistencia y fuente de producción sostenible, los materiales de nanocelulosa se han consolidado como materiales prometedores en este campo.

Información sobre el tipo de producto

El segmento de celulosa nanofibrilada (NFC) posee la mayor cuota de mercado y se espera que crezca a una CAGR del 17,21 % durante el período de pronóstico. Una nanofibrilla se compone de haces de fibrillas básicas separadas por regiones menos ordenadas. A diferencia de los nanocristales de celulosa, puede formar redes entrelazadas. Presenta dominios cristalinos y amorfos alternados y exhibe dimensiones laterales de 10 nm a 100 nm, típicamente en el rango de los micrómetros. Para crear NFC, primero se deben eliminar químicamente las fibras celulósicas. Una acción mecánica de homogeneización a alta presión debe romper el enlace de hidrógeno interfibrilar y liberar la NFC en los dominios cristalinos y amorfos. Sin embargo, debido a su naturaleza hidrofílica y su propensión a formar una red fuerte mantenida unida por enlaces de hidrógeno, la NFC no puede dispersarse uniformemente en la mayoría de las matrices de polímeros no polares. El moldeo por solventes, la mezcla en estado fundido, la polimerización in situ y la electrohilatura son métodos para crear nanocompuestos basados ​​en NFC. La demanda de NFC ha aumentado significativamente debido a sus características, que incluyen alta resistencia, alto rendimiento, rigidez, bajo peso y biodegradabilidad.

La celulosa bacteriana (CB), también conocida como celulosa microbiana, es un exopolisacárido lineal y no ramificado producido por ciertas bacterias. Está compuesta exclusivamente por unidades de D-glucopiranosa unidas por enlaces 1,4-glucosídicos. Se asemeja a la celulosa vegetal, que se agrega para formar subfibrillas de aproximadamente 1,5 nm de ancho. Posteriormente, la subfibrilla de celulosa bacteriana cristaliza en haces, que luego se transforman en cintas. La celulosa bacteriana posee resistencia a la tracción, alta capacidad de absorción de agua, alta porosidad, permeabilidad relativamente alta a líquidos y gases, y una red ultrafina, entre otras cualidades. Existen numerosos usos para la celulosa bacteriana en las industrias biomédica, alimentaria y de bebidas, farmacéutica y cosmética.

Información sobre el usuario final

El segmento de materiales compuestos es el que más contribuye al mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 23,67 % durante el período de pronóstico. La mayoría de las aplicaciones de la nanocelulosa se encuentran en los materiales compuestos. Debido a sus excelentes propiedades de refuerzo en polímeros, la nanocelulosa ha experimentado recientemente un aumento en la demanda para aplicaciones en materiales compuestos. Los nanocompuestos poliméricos utilizan nanocelulosa como uno de sus componentes. Dado que los nanocompuestos a base de celulosa están hechos de diminutas fibras vegetales y poseen propiedades mecánicas excepcionales, son renovables. Gracias a sus cualidades biodegradables y no tóxicas, los compuestos de nanocelulosa han reemplazado sustancialmente a los plásticos.

En comparación con los polímeros puros o sus compuestos convencionales, estos materiales presentan propiedades notablemente mejoradas debido al tamaño reducido de la fase dispersa y a su buena dispersión en la matriz polimérica. CarbononanofibrasAdemás, son cinco veces más resistentes que el acero y pesan solo una quinta parte. Por consiguiente, las nanofibras de celulosa (CNF) se pueden combinar con plástico o caucho para crear componentes automotrices ligeros y duraderos. Se prevé que el uso de nanocelulosa en materiales compuestos aumente significativamente la demanda de nanocelulosa en los próximos años debido a la creciente demanda mundial de polímeros, especialmente en economías en desarrollo como Vietnam, India y Japón.

La nanocelulosa se utiliza en diversos productos médicos, como películas antimicrobianas y compresas absorbentes de agua. Entre sus aplicaciones se incluyen el tratamiento de diversas enfermedades, como el cáncer, y la regeneración de hueso y cartílago. Además, la nanocelulosa posee cualidades que la hacen biocompatible y biodegradable, lo que la hace especialmente idónea para aplicaciones biomédicas. También presenta propiedades como alta viscosidad en reposo, efecto pseudoplástico, alta resistencia del gel, capacidad de suspensión, alta capacidad de retención de agua y capacidad de formación de película. Por consiguiente, esta sustancia es ideal para formulaciones cosméticas en toallitas húmedas, cosméticos faciales y capilares, y cosméticos corporales. En consecuencia, dados los factores mencionados, se prevé un aumento en la demanda de nanocelulosa en aplicaciones farmacéuticas y cosméticas.

Análisis regional

América del Norte es el principal contribuyente y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 21,63 % durante el período de pronóstico. El país alberga a varios fabricantes de papel de gran tamaño, como International Paper, Georgia-Pacific, Westrock y otros. El principal factor que impulsa la demanda del mercado de nanocelulosa en el país es la creciente industria papelera, que además está sujeta a leyes estrictas. La industria de la pulpa y el papel en EE. UU. produce anualmente más de 70 millones de toneladas de papel y cartón. Además, importantes productores de pulpa y papel del país, como International Paper, Georgia-Pacific Corporation y WestRock, están creando un entorno competitivo. Es probable que la demanda de papel para embalaje en el país aumente a medida que se consumen con mayor frecuencia bienes de consumo de alta rotación. Se prevé que el crecimiento de la industria papelera del país contribuya a la expansión del mercado de nanocelulosa.

Europa: Región de mayor crecimiento con una tasa de crecimiento del 19,70%.

Se espera que Europa crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 19,70% durante el período de pronóstico. En Francia, el sector del embalaje es el principal consumidor de productos plásticos, y los envases para alimentos y bebidas representan la mayor parte de la demanda. El sector de la fabricación de alimentos representa el 20% de la producción manufacturera francesa. Además, la industria alimentaria tiene una tasa de innovación en el diseño de envases un 43% superior a la de otros sectores industriales. Esto ha contribuido a aumentar la demanda de envases para alimentos, elevando el precio de los materiales de embalaje en todo el país. La fabricación de productos de embalaje en Francia ha alcanzado los 18,3 millones de euros, o casi 5 millones de toneladas de residuos domésticos, incluidos los reciclables, según el Instituto Nacional de Estadística y Estudios Económicos (INSEE). Tanto los expertos de la industria alimentaria como los consumidores son cada vez más conscientes del impacto ambiental de los envases. Además, las nuevas regulaciones están obligando a las industrias alimentaria y de embalaje a buscar sustitutos. Es probable que estos factores provoquen un aumento considerable en la demanda de productos ecológicos, lo que conllevará un incremento en el uso de nanocelulosa en todo el país. Asimismo, la mayor parte de la demanda francesa de productos derivados del petróleo se satisface con importaciones procedentes de Estados Unidos y países de Oriente Medio. La mayor parte del transporte de petróleo y gas implica el uso de tanques de almacenamiento, lo que ocasionalmente representa una oportunidad de negocio para el mercado que se está investigando.

Se espera que la región de Asia-Pacífico experimente un crecimiento significativo durante el período de pronóstico. Japón es el tercer mayor productor de papel del mundo. Sin embargo, en los últimos años, la industria papelera del país se ha mantenido estable o ha experimentado un ligero descenso. La región cuenta con excelentes capacidades para el reciclaje de papel usado. En 2020, Japón recuperó aproximadamente el 85% de su papel de desecho. No obstante, no se están realizando nuevas inversiones en el sector, que se prevé que crezca lentamente durante el período de pronóstico. Es probable que la demanda de las industrias de la construcción y la automoción aumente, por lo que se anticipa que el mercado de pinturas y recubrimientos en Japón crecerá durante el período proyectado. Las crecientes tendencias de producción de automóviles probablemente tendrán un impacto significativo.

Además, es probable que aumente la demanda de pinturas y recubrimientos debido al incremento de la producción en los sectores eléctrico y electrónico. Según informes de la Asociación Japonesa de Industrias de Electrónica y Tecnologías de la Información (JEITA), se prevé un aumento en la producción de estos sectores en el país. Se anticipa que el incremento en la producción de electrónica de consumo, electrónica industrial y dispositivos impulsará el crecimiento industrial y respaldará el mercado de la nanocelulosa.

Según Petróleo Brasileiro SA (Petrobras), el sector petrolero y gasífero de Brasil invertirá 258 mil millones de dólares en Río de Janeiro durante los próximos años. Se prevé que la producción brasileña aumente en aproximadamente 2 millones de barriles en los próximos cinco años y en más de 6 o 7 millones de barriles en los próximos diez. La capacidad de Brasil para permitir la exploración y el desarrollo adicionales en nuevos campos y bloques tendrá un impacto significativo en las perspectivas de la producción petrolera del país hasta 2035. Además de Petrobras, otras empresas desempeñarán un papel importante en la realización de estas inversiones. Sin embargo, debido a la alta prevalencia de diversas enfermedades y a los continuos esfuerzos de investigación y desarrollo, Brasil es actualmente el séptimo mercado de salud más grande del mundo, con un gasto anual superior a los 42 mil millones de dólares en atención médica privada.

Además, el mercado de la salud se ha expandido gracias al creciente volumen de investigaciones en curso. La inversión privada en el sector salud ha aumentado con el tiempo. Se prevé que las enfermedades crónicas se vuelvan más prevalentes debido al envejecimiento de la población, lo que ha mantenido a los sectores farmacéutico y de investigación en una trayectoria de crecimiento para satisfacer la demanda. Como resultado, Brasil es un país anfitrión para la construcción de plantas de fabricación para algunas de las mayores compañías farmacéuticas de Estados Unidos. El gobierno brasileño también anunció la implementación de la Ley Federal N° 13.097, que amplía las áreas del sector salud ahora abiertas a la inversión extranjera. Se prevé que esto mejore las condiciones para la IED en la industria farmacéutica, aumentando la demanda de nanocelulosa.