Previsiones de mercado de la fibra de carbono

En este artículo abordamos en detalle las perspectivas de mercado de la fibra de carbono para los próximos años. Se trata de un material, que combinando su gran resistencia con su bajo peso

La producción comercial de la fibra de carbono se inició en 1969, cuando Courtaulds abrió una planta en el Reino Unido con una capacidad de producción de 5 toneladas al año. La tecnología y escala de las operaciones han cambiado mucho desde entonces, por ejemplo, dos líneas producción puestas en servicio por Toray Industries y Mitsubishi Rayon tienen capacidades de producción que superan las 2000 toneladas al año. La fibra de carbono que se produce actualmente tiene unas extraordinarias propiedades mecánicas: Resistencia a la tracción de de 4800 MPa UTS y módulo de elasticidad a la tracción de 250 GPa; y ello ha impulsado su uso en diferentes aplicaciones.

En 2006, la producción global de fibra de carbono totalizó alrededor de 27.000 toneladas, con un valor estimado de 1.300 millones de dólares, y las perspectivas son óptimas para el futuro. El mercado global del plástico reforzado con fibra de carbono se espera tenga un valor de 13.600 millones de dólares en 2010, lo cual representa un incremento del 37 % respecto a las cifras del 2006. En términos de consumo, el mercado mundial puede dividirse geográficamente como sigue: Europa 30 %, Norteamérica 35 %, Japón 15 %, y el resto del mundo 20 %.

En los últimos años, el sector de aplicación clave que ha impulsado el crecimiento de los plásticos reforzados con fibra de carbono – y consecuentemente de la industria de fibra de carbono – ha sido la industria aeroespacial civil, que se ha beneficiado de la única combinación entre peso ligero y alta resistencia que presenta la cifra de carbono en comparación con los metales. Otros beneficios probados de la fibra de carbono son su alta resistencia a la corrosión y su capacidad para diseñar piezas únicas donde antes eran necesarias múltiples piezas. Otros sectores de usuario final como la energía eólica o el almacenamiento de gas comprimido están obteniendo también ventajas de las propiedades de diseño de estos materiales. Todas estas áreas de aplicaciones clave están experimentando un fuerte crecimiento, y como consecuencia se espera que este mercado siga creciendo con fuerza en los próximos años.

Ante tal crecimiento de la demanda, la capacidad de producción de las plantas de fibra de carbono está aumentando notablemente, ya que es necesario incrementar a nivel mundial la capacidad de producción de la fibra de carbono a nivel mundial. Desde 2005, las inversiones en incremento de la capacidad de producción que están llevando a cabo los fabricantes de fibra de carbono es superior a los 800 millones de dólares, y nos estamos ya quedando cortos en estas previsiones.

OTRAS APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA FIBRA DE CARBONO

En este blog estamos especialmente interesados en fomentar el desarrollo de la industria de menor dimensión, por lo que dejando aparte las aplicaciones aeroespaciales y ocio es interesante comentar los nuevos nichos de utilización que están surgiendo para la fibra de carbono. Es más, estamos seguros que los fabricantes de bienes de equipos pueden encontrar nuevas aplicaciones de este material para sus productos. Las previsiones de crecimiento de la fibra de carbono en el sector industrial son también muy interesantes. En efecto, excluyendo el sector aeroespacial y el ocio, las previsiones de crecimiento se estima sean un 50-55 % del uso total de la fibra de carbono para el año 2010. Las oportunidades en el sector industrial son grandes, pero las nuevas aplicaciones deben ser desarrolladas por los fabricantes, quienes deben encontrar la forma de sustituir materiales convencionales por fibra de carbono. Todos aquellos fabricantes interesados en reducir el peso de sus productos deberían estudiar la posibilidad de incorporar fibra de carbono en sus diseños. Uno de los sectores donde la fibra de carbono está irrumpiendo, ya lo hemos comentado en otro artículo, es en la fabricación de aerogeneradores. Los gigantes del sector, Vestas Wind Systems AS y Gamesa Eolica, que acaparan entre ambas el 50 % del mercado mundial , ya están trabajando con fibra de carbono. Para que nos hagamos una idea de lo que se está moviendo en este sector, Vestas produce más de 10.000 palas para turbinas eólicas al año. Estas palas contienen 300-350 kg/pala en refuerzo de fibra de carbono. Pero otros fabricantes del sector eólico están caminando también hacia la fibra de carbono: Siemens (Dinamarca), Enercon (Alemania), Nordex (Alemania) y REpower Systems (Alemania). Respecto al sector del automóvil, las previsiones son de un incremento en la utilización de la fibra de carbono de aproximadamente el 8 % hasta 2010. Las principales aplicaciones serán en vehículos de alto rendimiento, y especialmente la Fórmula uno (F1), donde los fabricantes europeos lideran el mercado en aplicaciones estructurales. La mayoría de los fabricantes de vehículos comerciales de alto rendimiento tienen también en marcha programas para reducir el peso de las piezas de los vehículos, ya que aquí encontramos una forma sencilla de reducir el consumo del sector del transporte. Es previsible que el sector del transporte se incremente notablemente las aplicaciones de la fibra de carbono conforme los fabricantes de vehículos y accesorios se vayan dando cuenta de las ventajas en consumo que pueden obtenerse reduciendo el peso de los vehículos. Una cuestión interesante en este sentido es que cada vez son más los programas de subvenciones que se están implantando para mejorar la eficiencia energética, por lo cual las sustituciones de piezas metálicas por fibra de carbono en determinados vehículos podrían beneficiarse de estas ayudas públicas.

Bibliografía: Rapid growth forecast for carbon fibre market. Reinforced plastics February 2007.

Palabras clave: Carbon fibre reinforced plastics (CFRPs)