繊維強化プラスチックリサイクル市場 市場規模と展望、2025年～2033年
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繊維強化プラスチックリサイクル市場は、2024年の世界市場規模が0.51億米ドルと評価され、2025年には0.55億米ドルに達し、2033年までには1.01億米ドルに成長すると予測されています。予測期間（2025年～2033年）における年平均成長率（CAGR）は7.8%と見込まれています。
**市場概要**
繊維強化プラスチック（FRP）は、ガラス繊維、樹脂、その他の補助材料で構成されており、耐食性、軽量性、メンテナンス不要といった優れた特性を持っています。これらのプラスチックは、軽量でありながらも非常に頑丈で、剛性が高く、熱膨張率が低く、優れた引張強度、高い耐薬品性、耐熱性を備えています。そのため、浴槽、ユニットバス、貯蔵タンク、漁船といった日用品から、高い強度対重量比が求められる造船、航空宇宙、自動車といった産業に至るまで、幅広い分野で利用されています。
FRP材料は、その高い商業的価値と卓越した耐久性にもかかわらず、リサイクルが困難であるとされています。しかし、様々なリサイクル手順を用いることで、多様な部品を製造することが可能であり、多くのリサイクル経路が開拓されています。複合材料の粉砕や、部品の切りくずから生じるプレプレグ廃棄物といったリサイクル可能な材料から、新たな製品を生み出すことができます。
**市場の推進要因**
この市場は、今後数年間で、混合廃棄物の増加、複合材料の処分に関する欧州の厳格な規制、そして炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の再利用を促進する新たな取り組みによって成長が加速すると予測されています。
環境意識の高まり、天然資源の枯渇、都市化の進展、世界人口の増加は、サーキュラーエコノミー（循環型経済）の必要性を高めています。この動きは、特にCFRPのようなリサイクル可能な材料への需要を増大させています。JECグループによると、2021年には複合材料セクターが15以上の応用産業に部品と製品を供給し、その生産額は1000億米ドル以上、生産量は1200万トンを超えました。軽量で耐久性の高い製品への需要が増加するにつれて、航空宇宙、輸送、建設、風力エネルギーといった世界の主要経済セクターにおいて、複合材料の普及が進んでいます。しかし、複合材料全体の生産量の40%以上が最終的に廃棄されています。これらはスクラップとして捨てられるか、欠陥部品として処理されています。
具体的な廃棄物の発生源としては、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おり、毎年約600万台の自動車が世界中で廃棄されています。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材料の20%以上が製造工程で失われることが一般的です。これらの事実は、各産業から排出される複合廃棄物の量が劇的に増加することを示唆しています。
長年にわたり、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、健康上の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見なされていません。欧州では複合廃棄物が急速に蓄積しており、例えば、風力タービン産業で使用される炭素繊維強化廃棄物は、2050年までに欧州だけで483,000トン発生すると予測されています。したがって、様々なセクターにおける複合材料の需要増加を考慮すると、市場の成長を促進するためには、繊維強化プラスチックリサイクルに重点を置くことが不可欠となります。
欧州では、特にFRPのような生分解性のないポリマーの埋め立て処分が法律で禁止されています。この分野では、EUのHorizon 2020イニシアチブが多数の資金提供を受けており、繊維強化プラスチックリサイクル市場を後押ししています。
**市場の抑制要因**
一方で、繊維強化プラスチックリサイクル市場の成長を妨げる要因も存在します。リサイクルプロセスにおける課題、CFRPに適したリサイクルプロセスの不足、そしてCFRPの長い耐用年数に起因する複合廃棄物の限られた入手可能性が、市場の成長を阻害すると予測されています。
通常、リサイクルプロセスでは材料の表面品質が低下します。リサイクルされた繊維はサイジング（繊維の表面処理剤）が不足しているか、プロセス後に炭化残留物や樹脂残留物が残っている場合があるため、繊維表面の状態を考慮することが不可欠です。これらの残留物は、通常、繊維とマトリックスの接着不良を引き起こす傾向があります。
現在、炭素繊維強化プラスチックの処理に理想的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でより良い代替リサイクル方法の開発が進められているにもかかわらず、廃棄材料から最良の価値を回収するための適切な方法が不足していることが課題となっています。
さらに、繊維強化プラスチックの焼却は、その高い発熱量と有害な排出物によるシステム過負荷のため、埋め立てよりも高コストになる傾向があります。複合材料製品、材料、部品は、その耐用年数を超えても容易に分解、再利用、またはリサイクルできるように設計されていることが稀であるため、エンドオブライフ（EOL）戦略が限られていることも、繊維強化プラスチックリサイクルの普及を遅らせる要因となっています。
**市場の機会**
しかし、複合材料のリサイクル分野における継続的な進歩は、繊維強化プラスチックリサイクル市場に利益をもたらすと期待されています。世界の複合材料市場が拡大するにつれて、廃棄物の生成も着実に増加しており、複合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不可欠となっています。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。
例えば、ワシントン州立大学機械材料工学部のジンウェン・チャン教授率いる研究チームは、2021年に、現在の製造手順で非リサイクル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持つ、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することは、非リサイクル複合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。
**セグメント分析**
**地域別分析**
* **欧州:** 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と予測されています。この優位性は、ドイツ、イタリア、英国などの主要国からの需要増加に起因します。ドイツを含む欧州諸国では埋め立てが禁止されており、リサイクルされたプラスチックや複合材料の使用が上昇しています。これらのリサイクルFRPは、主に風力エネルギー、航空宇宙、建設産業で利用されています。ドイツの主要エネルギー源は急速に風力エネルギーへと進化しており、これは世界のエネルギー転換戦略にとって不可欠です。研究者や製造業者は、建設のための安定した投入材料の供給を確保し、気候変動対策目標の文脈での技術の急速な成長が新たな環境問題を生み出すのを避けるため、調達とリサイクル活動のより統合された一貫したフレームワークを求めています。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、この分野の複数のトップ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に応じたものです。埋め立て禁止は、環境に優しいリサイクル技術の開発を加速させ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、他の主要工場における商業化への移行により、繊維強化プラスチックリサイクル市場の重要なプレーヤーとなっています。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おり、風力タービンの廃止が増加するにつれて、風力産業からのFRP廃棄物も増加します。
* **北米:** 予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.6%で進展し、第2位の市場シェアを占めると見込まれています。この地域では、リサイクルされたガラス繊維強化プラスチック複合材料が、その優れた機械的性能と過酷な化学的・熱的条件に対する強い耐性から、建設活動で広く利用されています。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可能です。米国エネルギー情報局（EIA）は、2020年の米国の年間風力タービン設備容量が14.2ギガワットに達し、2012年に記録された13.2GWを上回ると予測しました。廃棄FRPを焼却に利用するといった新しい方法の開発により、風力タービンの価格が下落しています。加えて、政府や産業界のインセンティブが風力エネルギーのさらなる発展を促しており、これにより風力エネルギーにおけるリサイクルFRPの使用が増加しています。
**繊維タイプ別分析**
* **ガラス繊維強化プラスチック（GFRP）:** 予測期間中に年平均成長率（CAGR）9.3%で進展し、最大の市場シェアを占めると予測されています。GFRPは最も普及しているFRPであり、成形が容易で設計の柔軟性が高いという利点があります。建設、エネルギー、輸送、国防、化学工学、電子電力など、様々な最終用途産業で利用されています。その結果、利用量の増加に伴い、GFRP廃棄物の発生量も急速に増加しています。廃棄物処理に関する政府の規制や、リサイクルGFRPの最終用途の拡大も、GFRPリサイクルの必要性を急速に高めています。
* **炭素繊維強化プラスチック（CFRP）:** 第2位の市場シェアを占めると予測されています。CFRPは、炭素繊維を補強材とし、有機エポキシ樹脂をマトリックスとする複合工学材料です。高い引張強度、剛性、耐熱性、耐薬品性、低い熱膨張率といった特性から、航空宇宙、建築・建設、自動車、スポーツ・消費者製品、風力などの様々な産業で利用されています。CFRPが長年にわたり複数のセクターで使用されてきたことにより、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。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変数には、安全性と政府規制、費用対効果、そして環境責任が挙げられます。
**リサイクル方法別分析**
* **焼却および共焼却:** 予測期間中に年平均成長率（CAGR）7.7%で進展し、最大のリサイクル方法別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、電力に変換することも可能です。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、共焼却は、材料とエネルギーの両方を回収するものです。リサイクルプロセスではセメントキルンが利用されます。これは、材料とエネルギーの複合回収を提供するため、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。ただし、FRPの焼却は、高い発熱量と有害な排出物によるシステム過負荷のため、埋め立てよりも高価になる傾向があります。
* **機械的リサイクル:** 第2位の市場シェアを占めると予測されています。機械的リサイクルは、スクラップ複合材料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複合材料にとって最も確立されたリサイクル方法であり、促進剤を含まず、手頃な価格のFRP材料にとって最良の回収方法と見なされています。この方法では、粉砕、粉砕、細断などのサイズ縮小プロセスを伴い、繊維状および粉末状の材料の混合物を生成します。この材料は、クローズドループシステムでリサイクルされるか、新しい複合材料製品のフィラーまたは補強材の代替として使用できます。
これらの要因を総合すると、繊維強化プラスチックリサイクル市場は、環境規制の強化と持続可能性への要求の高まりに後押しされ、今後も着実な成長を続けると予想されます。特に、革新的なリサイクル技術の開発と、循環型経済への移行を支援する政策が、市場のさらなる拡大の鍵となるでしょう。
Report Coverage & Structure
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- 焼却および共同焼却
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- 最終用途別（金額）
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- MCR Mixt Composites Recyclables
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- Aeron Composite Pvt Ltd
- 調査方法
- 調査データ
- 二次データ
- 主要な二次情報源
- 二次情報源からの主要データ
- 一次データ
- 一次情報源からの主要データ
- 一次情報の内訳
- 二次および一次調査
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繊維強化プラスチックリサイクルとは、ガラス繊維や炭素繊維などの強化繊維と、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂を組み合わせた複合材料である繊維強化プラスチック、通称FRPを、その特性を活かしつつ再資源化する取り組みを指します。FRPは、軽量でありながら高い強度や耐久性、耐食性を持ち、自動車、航空宇宙、風力発電ブレード、船舶、建築材料など幅広い分野で利用されています。しかし、熱硬化性樹脂が一度硬化すると再溶解しないため、従来のプラスチックのように単純な溶融再成形が困難であり、その廃棄物処理やリサイクルが長年の課題となっていました。FRPリサイクルは、この複合材料から有効な資源を回収し、環境負荷の低減と資源の循環利用を促進することを目的としています。
FRPリサイクルには、主に物理的リサイクル、化学的リサイクル、そして熱回収の三つの方法があります。物理的リサイクルは、FRP廃棄物を破砕、粉砕して微粉末やチップ状にし、これを新たな製品の原料や充填材として利用する方法です。この方法は比較的簡便でコストも抑えられますが、回収される材料の品質が低下するダウンサイクルの傾向があり、主にセメントやコンクリートの骨材、アスファルト混合材、あるいは新規FRP製品の充填材として活用されます。例えば、シートモールディングコンパウンド（SMC）やバルクモールディングコンパウンド（BMC）といった複合材料の製造において、再生FRP粉末が一部の原料として使用されることがあります。
化学的リサイクルは、FRPを構成する樹脂と繊維を化学反応によって分離、分解し、それぞれを回収する方法です。この中には、溶剤を用いて樹脂を分解するソルボリシス法と、無酸素雰囲気下で加熱分解する熱分解法（パイロリシス）があります。ソルボリシス法では、超臨界水やアルコールなどの溶剤を高圧・高温下で作用させ、樹脂を分解してモノマーやオリゴマーとして回収し、同時に繊維を比較的高い品質で回収することが可能です。特に炭素繊維強化プラスチック（CFRP）のリサイクルにおいて、高価な炭素繊維の物性低下を抑えつつ回収できるため、注目されています。回収された炭素繊維は、バージン繊維に比べて強度はやや劣るものの、非構造部材や二次構造部材、あるいは短繊維として新たな複合材料に利用されます。
一方、熱分解法（パイロリシス）は、FRPを窒素などの不活性ガス雰囲気下で高温に加熱し、樹脂を有機ガスや油に分解してエネルギーとして回収し、同時に強化繊維を回収する方法です。この方法では、樹脂成分から燃料や化学原料を得ることができ、ガラス繊維や炭素繊維も回収が可能です。ただし、分解温度が高すぎると繊維の物性が損なわれる可能性があるため、適切な温度管理が重要です。回収された繊維は、物理的リサイクルと同様に、新たな複合材料の補強材や充填材として利用されるほか、一部は断熱材や吸音材などにも活用されます。
さらに、熱回収は、FRP廃棄物を焼却することで熱エネルギーを回収し、発電や地域熱供給に利用する方法です。これはマテリアルリサイクルではありませんが、廃棄物の減容化と同時にエネルギーを有効利用できるため、広義のリサイクルとして位置づけられます。しかし、この方法ではFRPの主要な資源である繊維が失われるため、より高度なマテリアルリサイクルが困難な場合や、他のリサイクル方法と組み合わせて利用されることが多いです。
これらのリサイクル技術に加え、FRPリサイクルを推進するためには、FRP製品の設計段階からの配慮、すなわち「設計段階からのリサイクル性向上（Design for Recycling）」が重要です。例えば、異なる種類のFRPを分離しやすい構造にすることや、リサイクルしやすい樹脂や繊維の組み合わせを選択することなどが挙げられます。また、使用済みFRPの効率的な回収・選別システム、回収された再生材料の品質評価基準の確立、そして再生材料の市場拡大も重要な課題です。今後は、これらの技術と社会システムの連携により、FRPの持続可能な利用がさらに進展することが期待されています。