繊維強化プラスチックリサイクル市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：製品タイプ別（ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、その他）、リサイクル技術別（熱／化学リサイクル、焼却および共焼却、機械的リサイクル（サイズ縮小））、用途別（建設、自動車部品、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025～2033年

繊維強化プラスチックリサイクル市場の成長要因

複合廃棄物の蓄積増加

JECグループによると、複合材料分野は2021年に15以上の応用産業向けに部品や製品を供給し、推定生産額は1000億米ドル以上、生産量は1200万トン以上に達した。複合材料軽量で耐久性の高い製品への需要の高まりにより、航空宇宙、輸送、建設、風力発電などの世界経済の重要なセクターで、複合材料がますます普及しつつあります。しかし、複合材料全体の生産量の40%以上が最終的に失われています。スクラップとして廃棄されるか、欠陥部品であることが判明するかのいずれかです。環境意識の高まり、天然資源の枯渇、都市化の拡大、世界人口の増加により、循環型経済の必要性が高まっています。その結果、リサイクル可能な材料、特に炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の需要が増加するでしょう。

今後20年間で約12,000機の商用航空機が耐用年数を終えると予想されている一方、世界中で毎年約600万台の自動車が廃棄されている。さらに、風力発電分野では、ローターブレードの製造に使用される複合材の20%以上が製造工程で失われることが多い。これらの改善により、これらの企業から発生する複合材廃棄物の量が劇的に増加すると予想される。何世紀にもわたり、埋め立てと焼却が複合材廃棄物の問題に対処する最も効果的な方法であった。しかし、埋め立ては広大な土地を消費し、健康リスクをもたらすため、もはや廃棄物の理想的な処分方法とは考えられていない。

複合材廃棄物はヨーロッパでも急速に増加している。例えば、風力タービン産業におけるタービンブレードの製造に使用される炭素繊維強化プラスチック廃棄物は、2050年までにヨーロッパだけで48万3000トンに達すると予測されている。そのため、様々な分野で複合材の需要が高まっていることを考えると、市場の成長を促進するためにはFRPリサイクルを重視する必要があるかもしれない。

市場抑制

低品質な表面材料と代替品の導入

一般的に、リサイクル工程では材料の表面品質が低下します。リサイクル繊維はサイジング処理が施されておらず、処理後に炭化物や樹脂の残留物が残る場合があるため、繊維表面の状態を考慮することが不可欠です。一般的に、残留物は繊維とマトリックスの接着不良の原因となります。現在、炭素繊維強化プラスチックの加工に最適なリサイクル技術はほとんどありません。

廃棄物から最良のものを回収するための適切な方法がないことが問題となっており、ヨーロッパやアメリカの多くの国がより良い代替リサイクル方法の開発に取り組んでいる。さらに、ヨーロッパでは非リサイクル廃棄物を処分することは法律で禁じられている。生分解性ポリマー特にFRP（繊維強化プラスチック）は、埋立地に大量に廃棄される。この分野におけるEUのHorizo​​n 2020イニシアチブは数多く資金提供を受けている。繊維強化プラスチックのリサイクル市場は、これらの問題によって阻害されると予想される。

市場機会

FRP使用済み廃棄物の発生量の増加

繊維強化ポリマー（FRP）複合材料のライフサイクル終了時（EOL）廃棄物の発生量は増加の一途をたどっています。しかしながら、これらの複合材料のライフサイクル終了時の処理戦略は確立されておらず、複合材料製品、材料、部品は、耐用年数を超えた後の分解、再利用、リサイクルを容易にするように設計されていることはほとんどありません。リサイクルや他の用途への転用がほとんど行われていないため、複合材料廃棄物の処理方法としては、埋め立てと焼却が依然として最も一般的です。しかし、複合材料市場が世界的に拡大するにつれ、廃棄物の発生量も着実に増加しており、複合材料廃棄物を削減するための効果的かつ費用対効果の高い方法の開発が求められています。その結果、世界中の多くの企業が、より新しいリサイクル方法やリサイクル複合材料製品の開発に取り組んでいます。

ワシントン州立大学機械材料工学部の研究チームは、ジンウェン・チャン教授の指導の下、2021年にリサイクル可能な炭素繊維強化複合材料を開発しました。この材料は、現在の製造工程で使用されているリサイクル不可能なCFRP（炭素繊維強化プラスチック）を容易に代替できる可能性があります。優れた機械的特性を備え、容易にリサイクル可能なCFRP複合材料を今後の産業用途に提供することで、リサイクル不可能な複合材料廃棄物問題に対する長期的な解決策となることが期待されます。

製品タイプに関する洞察

ガラス繊維強化プラスチック（FRP）分野は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）9.3%で成長し、最大の市場シェアを占めると予測されています。最も普及しているFRPはガラス繊維強化ポリマー（GFRP）で、成形が容易で設計の柔軟性が高いといった利点があります。建設、エネルギー、輸送、国家安全保障、化学工学、電力などの産業で利用されています。その結果、GFRP廃棄物の発生量も利用量の増加に伴って増加しています。廃棄物処理に関する政府の規制や、リサイクルGFRPの用途拡大により、GFRPリサイクルの必要性も高まっています。

炭素繊維強化プラスチック分野は、2番目に大きな市場シェアを占める見込みです。炭素繊維は、有機物を含む複合エンジニアリング材料である炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の強化材として使用されます。エポキシ樹脂をマトリックスとして用いる。高い引張強度、剛性、耐熱性、耐薬品性、低熱膨張などの特性により、航空宇宙、建築・建設、自動車、スポーツ用品・消費財、風力発電など、さまざまな産業で利用されている。CFRPは複数の分野で長年使用されてきたため、耐用年数を終えるCFRPの数が増加しており、リサイクルの需要が高まっている。安全性と政府規制、費用対効果、環境責任は、CFRPリサイクルのサプライチェーンに影響を与える主な変数である。

リサイクル技術に関する考察

焼却および混焼セクションは、予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.7%で成長し、最大の市場シェアを占めると予測されています。焼却は、廃棄物の燃焼熱からエネルギーを回収する熱プロセスです。熱は直接利用することも、電気に変換することもできます。この技術の欠点は、FRPスクラップの燃焼による大気汚染です。一方、混焼は、物質とエネルギーの両方を回収できます。セメントキルンは、リサイクルのための混焼プロセスで使用されます。物質とエネルギーの両方を回収できるため、GFRP廃棄物にとってより実用的で費用対効果の高いソリューションとなります。高カロリー含有量と有害物質の排出によるシステム過負荷のため、FRP焼却は埋め立てよりもコストがかかります。

機械的リサイクル部門は2番目に大きなシェアを占めるでしょう。機械的リサイクルとは、スクラップ複合材をより小さなリサイクル可能な材料に分解する方法です。熱硬化性FRP複合材料の最も確立されたリサイクル方法は機械的リサイクルです。これは、促進剤を含まず、価格も手頃なFRP材料にとって最適な回収方法とされています。この方法では、破砕、粉砕、または細断の手順を用いてサイズを縮小し、繊維状材料と粉末状材料の混合物を作成します。この材料は、クローズドループシステムでリサイクルすることも、新しい複合製品の充填材または補強材の代替として使用することもできます。

地域別分析

欧州は予測期間中に年平均成長率（CAGR）9.1%で拡大し、市場をリードする地位を占めるだろう。ドイツ、イタリア、英国などの主要国からの需要の高まりが、欧州がこの地域で優位に立つ主な理由である。ドイツを含む欧州諸国では埋め立てが禁止されており、再生プラスチックや複合材料の使用が増加している。これらの再生FRPは主に風力発電、航空宇宙、建設業界で使用されている。ドイツの主要エネルギー源は急速に風力発電へと移行しており、これは世界のエネルギー転換戦略にとって不可欠である。しかし、建設に必要な原材料の安定供給を保証し、気候変動対策目標の文脈におけるこの技術の急速な成長が、無数の新たな環境問題を引き起こすことを避けるために、研究者や製造業者は、調達とリサイクル事業のより統合的で一貫性のある枠組みを求めている。

ヨーロッパの風力発電業界は、廃止されたブレードの100%を保存、リサイクル、または回収することに断固として取り組んでいます。これは、この分野の複数の大手企業がブレードのリサイクルと回収に関する野心的な計画を発表したことへの対応です。環境に優しいリサイクル技術の開発は、埋め立て禁止によって加速される可能性があります。さらに、イタリアは確立されたパイロット施設と他の主要工場の商業化への移行により、FRPリサイクル市場のプレーヤーとなっています。イタリアの再生可能エネルギーカタパルトは、2050年までに8GWの陸上風力タービンが廃止されると予測しました。風力タービンの廃止数は増加しており、その結果、風力発電業界からより多くのFRP廃棄物が発生しています。

北米：年平均成長率8.6％で最も成長の速い地域

北米は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.6%で成長し、2番目に大きな市場シェアを占める見込みです。この地域の建設活動では、優れた機械的性能と過酷な化学的および熱的条件に対する強い耐性のため、再生ガラス繊維強化プラスチック複合材が使用されています。ガラス繊維強化プラスチック廃棄物を粉砕するのではなく、より大きな断片に切断してコンクリート混合物に加えることもできます。米国エネルギー情報局は、米国の年間風力タービン容量の増加を2020年には14.2ギガワットと予測しており、これは2012年に設定された以前の13.2 GWを上回っています（EIA）。風力タービンの価格は、焼却で廃棄FRPを使用するなどの新しい方法の開発により低下しています。さらに、政府と業界のインセンティブが風力エネルギーのさらなる開発を促進しています。これにより、風力エネルギーにおける再生FRPの使用が増加しています。