I.Bransjeoversikt og teknologiske fremskritt
Polyakrylamid (PAM), som et av de viktigste vannbehandlingskjemikaliene, har gjort betydelige fremskritt innen teknologisk innovasjon og markedsapplikasjoner de siste årene. I følge den siste markedsundersøkelsesrapporten nådde det globale PAM-markedet 4,58 milliarder dollar i 2023 og forventes å vokse til 6,23 milliarder dollar innen 2028, med en sammensatt årlig vekstrate på 6,3 %. Vannbehandlingssektoren står for over 65 % av det totale forbruket, og fungerer som den viktigste driveren for industrivekst.
1. Gjennombrudd innen anionisk polyakrylamid (APAM)
I 2023 publiserte et forskerteam fra University of Science and Technology of China betydelige funn i *Nature Water*, der de lykkes med å utvikle et nytt APAM-materiale med «smart respons»-egenskaper. Ved å bruke molekylær imprintingsteknologi kan dette produktet automatisk justere sin molekylære konfigurasjon basert på forurensningstyper i vann, noe som forbedrer effektiviteten av fjerning av tungmetallioner med 40 %, spesielt egnet for behandling av avløpsvann fra gruvedrift. Feltdata fra et avløpsvannbehandlingsprosjekt fra en kobbergruve i Jiangxi viste at dette materialet oppnådde 99,2 % fjerning av kobberioner, samtidig som det reduserte behandlingskostnadene med 35 %.
Samtidig introduserte japanske Mitsubishi Chemical en høytemperaturbestandig APAM-serie som opprettholder stabil ytelse ved 80–120 °C, og som håndterer tekniske utfordringer innen avløpsrensing fra olje- og gassfelt. Dette produktet viste eksepsjonell ytelse i Saudi Aramcos vannbehandlingssystem for oljefelt, og akselererte flokkdannelseshastigheten med 50 % og reduserte sedimenteringstiden til to tredjedeler av konvensjonelle produkter.
2. Teknologiske oppgraderinger i kationisk polyakrylamid (CPAM)
Slambehandlingssektoren har opplevd transformative endringer. Tidlig i 2024 lanserte tyske BASF et ny generasjons CPAM-produkt med ultrahøy molekylvekt og en molekylvekt på over 20 millioner Dalton. Gjennom spesialisert tverrbindingsteknologi danner dette produktet tettere nettverksstrukturer under slamavvanning, og oppnår et fuktighetsinnhold i slammet etter avvanning på under 58 % – en forbedring på 10 prosentpoeng i forhold til konvensjonelle produkter. Etter å ha tatt i bruk denne teknologien økte Paris kommunale avløpsrenseanlegg slambehandlingskapasiteten med 30 %, samtidig som det reduserte kjemikalieforbruket med 15 %.
Mer bemerkelsesverdig er det at en nederlandsk oppstartsbedrift utviklet en biosyntetisk CPAM ved hjelp av CRISPR-genredigeringsteknologi. Denne prosessen, som produseres via konstruert *E. coli*-fermentering, unngår fullstendig bruk av akrylamidmonomer, reduserer produktets økotoksisitet med 90 % og kutter karbonutslipp med 65 % under produksjonen. Selv om dagens kostnader fortsatt er ~20 % høyere enn kjemiske syntesemetoder, forventes det betydelige konkurransefortrinn når skalaproduksjon oppnås innen 2026.
3. Utvidede anvendelser av ikke-ionisk polyakrylamid (NPAM)
NPAM demonstrerer unike fordeler innen spesialisert vannbehandling. Sent i 2023 introduserte Dow Chemical en pH-følsom NPAM-serie som automatisk justerer molekylkjedeforlengelsen innenfor pH 2–12, noe som forbedrer effektiviteten av fangst av suspenderte faste stoffer på nanoskala med 3–5 ganger. Denne teknologien har blitt brukt med hell i ultrarent vann for halvlederindustrien, og har oppnådd vannkvalitetsstandarder på 18,2 MΩ·cm.
Sørkoreanske forskere utviklet NPAM som er nedbrytbart i synlig lys ved å introdusere azobenzenstrukturenheter. Restpolymerer kan brytes ned til småmolekylære forbindelser innen 48 timer under naturlig lys, noe som fullstendig løser tradisjonelle PAM-resterproblemer. Denne teknologien har blitt testet i utvalgte drikkevannsanlegg i Seoul, og kommersialisering forventes innen 2025.
II. Markedsdynamikk og regional utvikling
1. Endringer i det globale markedslandskapet
Asia-Stillehavsregionen har blitt det raskest voksende PAM-markedet, og sto for 46 % av det globale forbruket i 2023, med Kina som bidro med mesteparten av veksten. Data fra China Petroleum and Chemical Industry Federation viser at Kinas PAM-produksjon nådde 920 000 tonn i 2023, med en import som opprettholdt en årlig vekstrate på 15 % – spesielt for avanserte CPAM-produkter, hvor importavhengigheten fortsatt er så høy som 40 %.
Det europeiske markedet viser differensierte trender. Drevet av strenge miljøforskrifter økte biologisk nedbrytbare PAM-produkter markedsandelen fra 8 % i 2020 til 22 % i 2023. Frankrikes Veolia kunngjorde planer om å erstatte tradisjonell CPAM fullstendig med grønne alternativer innen 2026.
Det nordamerikanske markedet, drevet av skifergassutvikling, fortsetter sterk etterspørsel etter APAM. Importen av PAM fra USA økte med 18 % i 2023, hvorav 60 % ble brukt til behandling av avløpsvann fra olje- og gassutvinning. Det er verdt å merke seg at Mexico har blitt et nytt produksjonssenter, med flere multinasjonale selskaper som etablerer lokale produksjonsbaser.
2. Prissetting og dynamikk i forsyningskjeden
Fra 2023 til 2024 opplevde markedene for PAM-råvarer betydelige svingninger. Prisene på akrylamidmonomer nådde historiske høyder i 3. kvartal 2023, men returnerte til rimelige nivåer innen 2. kvartal 2024 ettersom Kina la til ny produksjonskapasitet. Prisene på kationiske reagenser DMC (metakryloyloksyetyltrimetylammoniumklorid) fortsatte imidlertid å stige på grunn av begrenset oppstrømsforsyning av propylenoksid, noe som økte produksjonskostnadene for CPAM med 12–15 %.
Når det gjelder forsyningskjeder, akselererte bransjeledere vertikal integrasjon. Solvay-gruppen investerte 300 millioner euro i en ny integrert produksjonsbase i Belgia, som muliggjør fullprosessproduksjon fra akrylnitril til ferdige produkter. Dette forventes å lanseres i 2025, og vil redusere de totale kostnadene med 20 %. Små og mellomstore bedrifter gikk over til spesialisering – for eksempel fokuserte Italias Italmatch på å utvikle spesialiserte APAM-formuleringer for avsalting av sjøvann.
Publiseringstid: 09. mai 2025