Dimensione e quota di mercato del precursore della fibra di carbonio a base PAN, per tipo (additivo per asfalto a miscela fredda a base di emulsione, additivo per asfalto a miscela fredda a base solvente); Formulazione del prodotto; Applicazione: analisi della domanda e dell'offerta globale, previsioni di crescita, rapporto statistico 2025-2037

Mercato dei precursori della fibra di carbonio basato su PAN: fattori di crescita e sfide

Fattori di crescita

• Innovazioni recenti nelle tecnologie di riciclaggio delle fibre di carbonio: la pirolisi rappresenta un metodo mediante il quale i compositi in fibra di carbonio usati vengono sottoposti a riscaldamento in un ambiente privo di ossigeno, facilitando la decomposizione della matrice resinosa e l'estrazione delle fibre. Le fibre riciclate, pur essendo potenzialmente prive di alcune delle proprietà meccaniche delle fibre vergini, rimangono adatte a varie applicazioni, tra cui beni di consumo, pannelli da costruzione e componenti non strutturali di veicoli. Questi processi di riciclaggio non solo contribuiscono alla sostenibilità ambientale, ma forniscono anche una fonte di fibre di carbonio più economica rispetto alla produzione di nuove fibre. Riducendo al minimo i rifiuti e diminuendo la necessità di materie prime, il riciclaggio riduce efficacemente i costi di produzione e mitiga l’impatto ambientale associato all’estrazione e alla lavorazione di nuove risorse. Questa considerazione è particolarmente importante in un momento in cui le normative ambientali continuano a inasprirsi e le aziende di molteplici settori si trovano ad affrontare una pressione crescente per dimostrare il proprio impegno verso pratiche sostenibili.
   
• Rapida transizione verso i settori delle energie rinnovabili e delle infrastrutture: la progettazione e la composizione delle pale delle turbine hanno un impatto significativo sull'efficienza delle turbine eoliche nel settore delle energie rinnovabili, in particolare nell'energia eolica. Pale più lunghe ed efficaci, in grado di produrre più potenza senza sacrificare l'integrità strutturale, sono rese possibili dalle fibre di carbonio, che forniscono la robustezza e la resistenza alla fatica richieste. Poiché le fibre di carbonio sono leggere, riducono la sollecitazione sui sistemi di turbine, consentendo la costruzione di rotori più grandi e torri più alte che sono in grado di raccogliere meglio l'energia eolica.
  
  Si prevede che la necessità di fibre di carbonio in questa applicazione aumenterà notevolmente man mano che le nazioni continuano a fare investimenti per aumentare la loro capacità di energia rinnovabile al fine di raggiungere gli obiettivi climatici. Le fibre di carbonio possono anche migliorare significativamente la longevità e la durabilità di strutture importanti nel settore delle infrastrutture. I rinforzi in fibra di carbonio possono essere vantaggiosi per applicazioni come edifici, ponti e tunnel, in particolare nelle regioni sismicamente attive. La tradizionale armatura in acciaio, che si corrode nel tempo, può essere sostituita con fibre di carbonio per il rinforzo del calcestruzzo. Ciò promuove la sicurezza, riduce i costi di manutenzione e prolunga la vita delle strutture.

Sfide

• Costi di produzione più elevati: la produzione di fibre di carbonio da precursori a base PAN prevede diverse fasi e ciascuna di esse richiede un controllo accurato e input di prima qualità. Innanzitutto è necessaria molta energia per stabilizzare il polimero PAN ed è necessario un riscaldamento regolato sotto tensione per prevenirne la fusione. Il passo successivo è la carbonizzazione, che prevede il riscaldamento delle fibre stabilizzate a temperature estremamente elevate in un’atmosfera inerte per eliminare i componenti non carboniosi. Per migliorare l’ordine degli atomi di carbonio, le fibre potrebbero dover essere sottoposte a una fase aggiuntiva di grafitizzazione, che comporta il loro riscaldamento a temperature ancora più elevate. Queste procedure aumentano le spese di capitale perché non solo consumano molta energia ma richiedono anche attrezzature sofisticate in grado di mantenere esatte condizioni ambientali.
   
• Mancanza di consapevolezza: poiché riducono solchi, fessurazioni e distacchi, gli additivi per asfalto possono prolungare notevolmente la durata di servizio delle pavimentazioni in asfalto. Di conseguenza, le superfici stradali asfaltate richiedono meno manutenzione. Tuttavia, poiché sono concentrati sulla riduzione del costo dei materiali e delle costruzioni, gli appaltatori e i costruttori stradali nei paesi emergenti non tengono conto di queste considerazioni. Molti costruttori e appaltatori stradali potrebbero non essere a conoscenza dei vari tipi di additivi per asfalto disponibili, dei loro vantaggi e del modo corretto di includerli nelle miscele di asfalto. Questa ignoranza potrebbe portare all'applicazione inappropriata o al sottoutilizzo degli additivi per asfalto, il che comprometterebbe le prestazioni della pavimentazione.