I.Brancheoversigt og teknologiske fremskridt
Polyacrylamid (PAM), som et af de vigtigste vandbehandlingskemikalier, har gjort betydelige fremskridt inden for teknologisk innovation og markedsanvendelser i de senere år. Ifølge den seneste markedsundersøgelsesrapport nåede det globale PAM-marked 4,58 milliarder dollars i 2023 og forventes at vokse til 6,23 milliarder dollars i 2028 med en årlig vækstrate på 6,3 %. Vandbehandlingssektoren tegner sig for over 65 % af det samlede forbrug og fungerer som den centrale drivkraft for industriens vækst.
1. Gennembrud inden for anionisk polyacrylamid (APAM)
I 2023 offentliggjorde et forskerhold fra University of Science and Technology of China betydelige resultater i *Nature Water*, hvor de med succes udviklede et nyt APAM-materiale med "smart response"-egenskaber. Ved hjælp af molekylær prægningsteknologi kan dette produkt automatisk justere sin molekylære konfiguration baseret på forurenende stoffer i vand, hvilket forbedrer effektiviteten af fjernelse af tungmetalioner med 40% og er særligt velegnet til behandling af spildevand fra minedrift. Feltdata fra et spildevandsbehandlingsprojekt i en kobbermine i Jiangxi viste, at dette materiale opnåede en fjernelse af kobberioner på 99,2%, samtidig med at behandlingsomkostningerne reduceredes med 35%.
Samtidig introducerede japanske Mitsubishi Chemical en højtemperaturbestandig APAM-serie, der opretholder stabil ydeevne ved 80-120°C og dermed imødekommer tekniske udfordringer inden for spildevandsrensning fra olie- og gasfelter. Dette produkt udviste enestående ydeevne i Saudi Aramcos vandbehandlingssystem fra oliefelter, hvilket accelererede flokkuleringshastigheden med 50% og reducerede sedimenteringstiden til to tredjedele af konventionelle produkter.
2. Teknologiske opgraderinger i kationisk polyacrylamid (CPAM)
Slambehandlingssektoren har oplevet transformative forandringer. I begyndelsen af 2024 lancerede den tyske virksomhed BASF et ny generations CPAM-produkt med ultrahøj molekylvægt og en molekylvægt på over 20 millioner Dalton. Gennem specialiseret tværbindingsteknologi danner dette produkt tættere netværksstrukturer under slamafvanding og opnår et fugtighedsindhold i slammet efter afvanding på under 58 % - en forbedring på 10 procentpoint i forhold til konventionelle produkter. Efter at have taget denne teknologi i brug, øgede Paris' kommunale spildevandsrensningsanlæg slambehandlingskapaciteten med 30 %, samtidig med at kemikalieforbruget reduceredes med 15 %.
Mere bemærkelsesværdigt er det, at en hollandsk startup har udviklet en biosyntetisk CPAM ved hjælp af CRISPR-genredigeringsteknologi. Denne proces, der produceres via konstrueret *E. coli*-fermentering, undgår fuldstændigt brugen af acrylamidmonomer, hvilket reducerer produktets økotoksicitet med 90 % og reducerer CO2-udledningen med 65 % under produktionen. Selvom de nuværende omkostninger fortsat er ~20 % højere end kemiske syntesemetoder, forventes der betydelige konkurrencefordele ved opnåelse af storstilet produktion inden 2026.
3. Udvidede anvendelser af nonionisk polyacrylamid (NPAM)
NPAM demonstrerer unikke fordele inden for specialiseret vandbehandling. I slutningen af 2023 introducerede Dow Chemical en pH-følsom NPAM-serie, der automatisk justerer molekylkædeforlængelsen inden for pH 2-12, hvilket forbedrer effektiviteten af opsamling af suspenderede faste stoffer i nanoskala med 3-5 gange. Denne teknologi er med succes blevet anvendt i fremstilling af ultrarent vand til halvlederindustrien og har opnået vandkvalitetsstandarder på 18,2 MΩ·cm.
Sydkoreanske forskere udviklede NPAM, der er nedbrydeligt i synligt lys, ved at introducere azobenzenstrukturenheder. Restpolymerer kan nedbrydes til småmolekylære forbindelser inden for 48 timer under naturligt lys, hvilket fuldstændigt løser traditionelle PAM-resterproblemer. Denne teknologi er blevet afprøvet i udvalgte drikkevandsanlæg i Seoul, og kommercialisering forventes i 2025.
II. Markedsdynamik og regional udvikling
1. Ændringer i det globale markedslandskab
Asien-Stillehavsregionen er blevet det hurtigst voksende PAM-marked og tegnede sig for 46 % af det globale forbrug i 2023, hvor Kina bidrog med størstedelen af væksten. Data fra China Petroleum and Chemical Industry Federation viser, at Kinas PAM-produktion nåede 920.000 tons i 2023, hvor importen opretholdt en årlig vækstrate på 15 % – især for high-end CPAM-produkter, hvor importafhængigheden fortsat er så høj som 40 %.
Det europæiske marked viser differentierede tendenser. Drevet af strenge miljøregler øgede bionedbrydelige PAM-produkters markedsandel fra 8 % i 2020 til 22 % i 2023. Frankrigs Veolia annoncerede planer om fuldt ud at erstatte traditionel CPAM med grønne alternativer inden 2026.
Det nordamerikanske marked, drevet af skifergasudvikling, fortsætter med en stærk efterspørgsel efter APAM. Den amerikanske import af PAM voksede med 18 % i 2023, hvoraf 60 % blev brugt til spildevandsbehandling af olie- og gasudvinding. Det er værd at bemærke, at Mexico er blevet et nyt produktionscenter, hvor flere multinationale selskaber har etableret lokale produktionsbaser.
2. Prisfastsættelse og forsyningskædedynamik
Fra 2023 til 2024 oplevede markederne for PAM-råmaterialer betydelige udsving. Priserne på acrylamidmonomer nåede historiske højder i 3. kvartal 2023, men vendte tilbage til et rimeligt niveau i 2. kvartal 2024, da Kina tilføjede ny produktionskapacitet. Priserne på kationiske reagenser, DMC (methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid), fortsatte dog med at stige på grund af begrænset forsyning af propylenoxid, hvilket øgede CPAM-produktionsomkostningerne med 12-15 %.
Inden for forsyningskæder accelererede brancheledere den vertikale integration. Solvay Group investerede 300 millioner euro i en ny integreret produktionsbase i Belgien, der muliggør fuld procesproduktion fra akrylonitril til færdige produkter. Dette forventes at blive lanceret i 2025 og vil reducere de samlede omkostninger med 20 %. Små og mellemstore virksomheder bevægede sig mod specialisering – for eksempel fokuserede Italiens Italmatch på at udvikle specialiserede APAM-formuleringer til afsaltning af havvand.
Udsendelsestidspunkt: 9. maj 2025