A implementação da economia circular tem como grandes desafios, particularmente no desenvolvimento e adoção de processos produtivos mais eficientes, como mudança de comportamento, o desenvolvimento e teste de tecnologias e materiais (quando possível), a exploração sustentável de matérias-primas primárias, a adoção de políticas e ferramentas que incentivem a circularidade de bens e serviços, processos e atividades e, por último, mas não menos importante, a circularidade dos territórios e da economia.

A I & I (Investigação e Inovação) podem intervir nos níveis de produção e no ciclo de vida dos produtos, substituindo o paradigma de quantidade e rápida inutilização de objetos, pela primazia da qualidade, durabilidade e suficiência, explorando novos modelos de negócios, comportamentos e consumo. A regulamentação e território, o desenvolvimento de conhecimentos, competências e ferramentas serão decisivos para que a economia circular deixe de ser um conceito e se torne uma prática. A transição para a economia circular baseia-se na participação ativa de todos os atores da cadeia de valor, desde os produtores até aos consumidores, com base em abordagens sistémicas e multidisciplinares, soluções colaborativas e em co-design, como impulsionadoras de mudança.
Os principais desafios enfrentados durante a implementação da economia circular:

• Nem todos os modelos circulares são os mais sustentáveis. É necessária uma avaliação integrada do ciclo de vida (ambiental, económico e social) para validação, melhoria e monitorização;
• Os benefícios da implementação da economia circular não serão os mesmos para todas as indústrias e empresas. As indústrias e empresas associadas ao consumo intensivo de matérias-primas virgens podem perder empregos;
• O processo de transição requer tempo, medidas políticas, sinais de mercado, apoio às empresas (investimento em R&D - Research and Development, formação, demonstração, comunicação...), intervenção do consumidor (auscultação, consciencialização, incentivos ...);
• O processo de transição requer mudanças na atual legislação para a gestão de resíduos;
• Os materiais secundários produzidos a partir de materiais reciclados podem ter critérios de baixa qualidade;
• A transição de um modelo de economia linear para circular tem várias barreiras financeiras;
• Sistemas PAYT (Pay-As-You-Throw) e taxas de gestão de resíduos. O PAYT é um sistema de gestão de resíduos, no qual os cidadãos pagam uma taxa variável, dependendo do volume ou peso dos resíduos que produzem;
• Falta de incentivos para o design ecológico e utilização de materiais secundários;
• Falta de financiamento para iniciar negócios de economia circular;
• Padrões atuais de consumo (sentido de propriedade, etc.);
• Falta de informação / comunicação sobre economia circular;
• Falta de conhecimento / necessidade de R&D;
• Falta de suporte em redes de oferta e procura.