繊維強化プラスチックリサイクル市場 サイズと展望 2025-2033

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繊維強化プラスチックリサイクル市場の成長要因

複合材廃棄物の増加

JECグループによると、複合材セクターは2021年に15以上の応用産業に部品や製品を供給し、推定生産額は1,000億米ドル以上、生産量は1,200万トンを超えました。複合材は、より軽量で長寿命な製品への需要の高まりにより、航空宇宙、輸送、建設、風力エネルギーといった世界経済の重要な分野でますます普及しています。しかしながら、複合材全体の生産量の40%以上が最終的に廃棄されています。スクラップとして廃棄されるか、不良品として発見されるかのいずれかです。環境意識の高まり、天然資源の枯渇、都市化の進展、そして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）の需要が高まります。

今後20年間で約12,000機の民間航空機が耐用年数を終えると予想されており、世界中で毎年約600万台の自動車が廃棄されています。さらに、風力エネルギー分野では、ローターブレードの製造に使用される複合繊維の20%以上が製造工程の過程で失われることがよくあります。これらの改善により、これらの事業から排出される複合廃棄物の量が劇的に増加すると予想されています。何世紀にもわたって、複合廃棄物の問題に対処する最も効果的な方法は、埋め立てと焼却でした。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、もはや理想的な廃棄物処理方法とは考えられていません。

ヨーロッパでも、複合廃棄物が急速に蓄積されています。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（FRP）廃棄物は、2050年までにヨーロッパだけで48万3,000トンに達すると予想されています。様々な分野で複合材料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ません。

市場の制約

低品質の表面材と代替品の導入

一般的に、リサイクルプロセスは材料の表面品質を低下させます。リサイクル繊維にはサイズ剤が含まれておらず、処理後に炭化物や樹脂の残留物が残ることがあるため、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を悪化させる傾向があります。現在、炭素繊維強化プラスチック（FRP）の処理に最適なリサイクル技術はほとんどありません。

欧州や米国の多くの国々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にもかかわらず、廃棄物から最良の材料を回収するための適切な方法が存在しないことが課題となっています。さらに、欧州では、特にFRPなどの非生分解性ポリマーを埋め立て処分することは法律で禁止されています。この分野では、EUホライズン2020の多くのイニシアチブが資金提供を受けています。これらの問題により、繊維強化プラスチック（FRP）のリサイクル市場は阻害されると予想されます。

市場機会

FRPの使用済み廃棄物の発生増加

繊維強化ポリマー（FRP）複合材料の使用済み（EOL）廃棄物の発生が加速しています。しかし、これらの複合材料の耐用年数終了時の対応策はほとんどなく、複合材料製品、材料、部品は、耐用年数を超えて容易に分解、再利用、リサイクルでき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利用がほとんどないため、複合材料廃棄物の処理方法としては、依然として埋め立てと焼却が最も一般的な方法となっています。しかし、複合材料市場が世界的に拡大するにつれて、廃棄物の生産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低コストな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された複合材料を開発しています。

ワシントン州立大学機械材料工学部のJinwen Zhang教授率いる研究チームは、2021年に、現在の製造工程においてリサイクル不可能なCFRPを容易に代替できる、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。優れた機械的特性を備え、容易にリサイクル可能なCFRP複合材料を将来の産業用途に提供できれば、リサイクル不可能な複合材料廃棄物に対する長期的な解決策となる可能性があります。

製品タイプ別インサイト

ガラス繊維強化プラスチック（FRP）は、予測期間中、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。最も人気のあるFRPは、成形の容易さや設計の柔軟性などの利点を持つガラス繊維強化ポリマー（GFRP）です。建設、エネルギー、輸送、国家安全保障、化学工学、電力などは、GFRPを利用する最終用途産業の一部です。その結果、GFRP廃棄物の発生量も利用の増加に伴い急増しています。廃棄物処理に関する政府の法律や、リサイクルされたGFRPの最終用途の拡大により、GFRPのリサイクルの必要性も急増しています。

炭素繊維強化プラスチック（CFP）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、有機エポキシ樹脂をマトリックスとする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。高い引張強度、剛性、耐熱性、耐薬品性、低熱膨張などの特性から、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、様々な産業で利用されています。CFRPは長年にわたり様々な分野で使用されてきたため、耐用年数を迎えるCFRPの数が増加しており、リサイクルの需要が高まっています。セキュリティや政府規制、費用対効果、そして環境への責任は、CFRPリサイクルのサプライチェーンに影響を与える主要な要因です。

リサイクル技術に関する洞察

焼却と混合焼却部門は、予測期間中に年平均成長率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処理プロセスです。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、混合焼却は、物質回収とエネルギー回収の両方を実現します。混合焼却プロセスでは、セメントキルンを用いてリサイクルを行います。このプロセスは物質回収とエネルギー回収の両方を実現できるため、GFRP廃棄物処理におい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。ただし、高発熱量と有害物質排出物によるシステム負荷のため、FRPの焼却は埋め立てよりもコストがかかります。

メカニカルリサイクル部門は、2番目に大きなシェアを占める見込みです。メカニカルリサイクルとは、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複合材の最も確立されたリサイクル方法は、メカニカルリサイクルです。これは、促進剤を含まず、価格も手頃なFRP材料の回収方法として最も優れていると考えられています。この方法では、破砕、粉砕、またはシュレッディング処理によってサイズを縮小し、繊維状材料と粉末状材料の混合物を生成します。この材料は、閉ループシステムでリサイクルしたり、新しい複合製品の充填材や補強材の代替として使用したりできます。

地域別インサイト

ヨーロッパは市場をリードする地位を占め、予測期間中に9.1%のCAGRで成長すると予想されます。ドイツ、イタリア、英国などの主要国からの需要増加が、この地域におけるヨーロッパの優位性の主な要因です。ドイツを含むヨーロッパ諸国では​​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ます。これらの再生FRPは、主に風力エネルギー、航空宇宙、建設業界で使用されています。ドイツの主要なエネルギー源は、世界のエネルギー転換戦略にとって不可欠な風力エネルギーへと急速に進化しています。しかし、建設に必要な原材料の安定供給を確保し、気候変動対策目標の文脈におけるこの技術の急速な発展が新たな環境課題を数多く生み出すことを回避するため、研究者やメーカーは、調達とリサイクル業務のより統合的で一貫性のある枠組みを求めています。

欧州の風力産業は、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を受けてのものです。環境に優しいリサイクル技術の開発は、埋め立ての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、パイロット施設の設置と、他の主要工場の商業化への移行により、FRPリサイクル市場に参入しています。イタリアでは、再生可能エネルギー・カタパルトが、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ています。風力タービンの廃止件数が増加しており、風力産業からのFRP廃棄物が増加しています。

北米：年平均成長率8.6%で最も急成長している地域

北米は予測期間中、年平均成長率8.6%で成長し、世界第2位の市場シェアを維持すると予想されます。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・熱的条件への強い耐性から、リサイクルされた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は、粉砕するのではなく、より大きな破片に切断してコンクリート混合物に添加することも可能です。米国エネルギー情報局（EIA）は、米国における風力タービンの年間発電容量の増加が2020年に14.2ギガワットに達すると予測しており、これは2012年に設定された13.2ギガワットを上回る数値です（EIA）。廃FRPの焼却処理など、新たな方法の開発により、風力タービンの価格は低下しています。さらに、政府と産業界のインセンティブにより、風力エネルギーのさらなる開発が促進され、風力エネルギーにおけるリサイクルFRPの利用が増加しています。

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繊維強化プラスチックリサイクル市場のトップ競合他社

1. Aeron Composite Pvt Ltd
2. Carbon Conversions
3. Carbon Fiber Recycle Industry Co. Ltd
4. Carbon Fiber Recycling
5. Mitsubishi Chemical Advanced Materials GmbH
6. Conenor Ltd
7. Eco-Wolf Inc.
8. Gen 2 Carbon Limited
9. Global Fiberglass Solutions
10. Karborek Recycling Carbon Fibers
11. MCR Mixt Composites Recyclables
12. Neocomp GmbH
13. Procotex

最近の開発状況

• 2022年6月～ Carbon Conversionsは、Dellの環境目標の推進と、その過程でLatitudeのプレミアムブランドデザインの向上を目的として、Dellと提携しました。