I.Pregled industrije i tehnološki napredak
Poliakrilamid (PAM), kao jedna od najvažnijih kemikalija za pročišćavanje vode, posljednjih je godina ostvario značajan napredak u tehnološkim inovacijama i tržišnoj primjeni. Prema najnovijem izvješću o istraživanju tržišta, globalno tržište PAM-a doseglo je 4,58 milijardi dolara u 2023. godini, a predviđa se da će do 2028. narasti na 6,23 milijarde dolara, s godišnjom stopom rasta od 6,3%. Sektor pročišćavanja vode čini preko 65% ukupne potrošnje, služeći kao glavni pokretač rasta industrije.
1. Proboji u anionskom poliakrilamidu (APAM)
Istraživački tim sa Sveučilišta znanosti i tehnologije Kine objavio je 2023. godine značajna otkrića u časopisu *Nature Water*, uspješno razvivši novi APAM materijal s karakteristikama „pametnog odgovora“. Koristeći tehnologiju molekularnog utiskivanja, ovaj proizvod može automatski prilagoditi svoju molekularnu konfiguraciju na temelju vrsta onečišćujućih tvari u vodi, poboljšavajući učinkovitost uklanjanja iona teških metala za 40%, što je posebno pogodno za pročišćavanje otpadnih voda iz rudnika. Terenski podaci iz projekta pročišćavanja otpadnih voda iz rudnika bakra u Jiangxiju pokazali su da je ovaj materijal postigao uklanjanje 99,2% iona bakra uz smanjenje troškova pročišćavanja za 35%.
Istovremeno, japanski Mitsubishi Chemical predstavio je seriju APAM otpornu na visoke temperature koja održava stabilne performanse na 80-120°C, rješavajući tehničke izazove u pročišćavanju otpadnih voda iz naftnih i plinskih polja. Ovaj proizvod pokazao je iznimne performanse u sustavu za pročišćavanje vode iz naftnih polja tvrtke Saudi Aramco, ubrzavajući brzinu stvaranja flokula za 50% i smanjujući vrijeme taloženja na dvije trećine konvencionalnih proizvoda.
2. Tehnološka unapređenja kationskog poliakrilamida (CPAM)
Sektor obrade mulja doživio je transformativne promjene. Početkom 2024. godine, njemački BASF lansirao je CPAM proizvod nove generacije ultra visoke molekularne težine s molekularnom težinom većom od 20 milijuna daltona. Pomoću specijalizirane tehnologije umrežavanja, ovaj proizvod formira gušće mrežne strukture tijekom odvodnjavanja mulja, postižući sadržaj vlage u mulju nakon odvodnjavanja ispod 58% - što je poboljšanje od 10 postotnih bodova u odnosu na konvencionalne proizvode. Nakon usvajanja ove tehnologije, pariški komunalni uređaj za pročišćavanje otpadnih voda povećao je kapacitet obrade mulja za 30%, uz istovremeno smanjenje potrošnje kemikalija za 15%.
Značajnije je da je nizozemski startup razvio biosintetski CPAM koristeći CRISPR tehnologiju uređivanja gena. Proizveden putem inženjerske fermentacije *E. coli*, ovaj proces u potpunosti izbjegava upotrebu akrilamidnog monomera, smanjujući ekotoksičnost proizvoda za 90% i smanjujući emisije ugljika za 65% tijekom proizvodnje. Iako trenutni troškovi ostaju ~20% viši od metoda kemijske sinteze, očekuju se značajne konkurentske prednosti nakon postizanja velike proizvodnje do 2026. godine.
3. Proširena primjena nejonskog poliakrilamida (NPAM)
NPAM pokazuje jedinstvene prednosti u specijaliziranoj obradi vode. Krajem 2023. godine, Dow Chemical je predstavio pH-osjetljivu seriju NPAM-a koja automatski podešava produljenje molekularnog lanca unutar pH 2-12, poboljšavajući učinkovitost hvatanja suspendiranih tvari na nanoskalnim razinama za 3-5 puta. Ova tehnologija uspješno je primijenjena u pripremi ultračiste vode za poluvodičku industriju, postižući standarde kvalitete vode od 18,2 MΩ·cm.
Južnokorejski istraživači razvili su NPAM razgradiv na vidljivoj svjetlosti uvođenjem strukturnih jedinica azobenzena. Rezidualni polimeri mogu se razgraditi u spojeve male molekule unutar 48 sati pod prirodnim svjetlom, potpuno rješavajući tradicionalne probleme s ostacima PAM-a. Ova je tehnologija pilotno testirana u odabranim postrojenjima za pitku vodu u Seulu, a komercijalizacija se očekuje do 2025. godine.
II. Dinamika tržišta i regionalni razvoj
1. Promjene u globalnom tržišnom krajoliku
Azijsko-pacifička regija postala je najbrže rastuće tržište PAM-a, s udjelom od 46% u globalnoj potrošnji u 2023. godini, pri čemu je Kina doprinijela većini rasta. Podaci Kineske federacije naftne i kemijske industrije pokazuju da je kineska proizvodnja PAM-a dosegla 920.000 tona u 2023. godini, a uvoz je zadržao godišnju stopu rasta od 15% - posebno za visokokvalitetne CPAM proizvode, gdje ovisnost o uvozu ostaje visoka i do 40%.
Europsko tržište pokazuje različite trendove. Potaknuti strogim propisima o zaštiti okoliša, biorazgradivi PAM proizvodi povećali su tržišni udio s 8% u 2020. na 22% u 2023. Francuska Veolia najavila je planove za potpunu zamjenu tradicionalnog CPAM-a zelenim alternativama do 2026.
Sjevernoameričko tržište, potaknuto razvojem plina iz škriljevca, i dalje pokazuje snažnu potražnju za APAM-om. Uvoz PAM-a iz SAD-a porastao je za 18% u 2023., a 60% se koristilo za obradu otpadnih voda od vađenja nafte i plina. Značajno je da se Meksiko pojavio kao novo proizvodno središte, s više multinacionalnih kompanija koje uspostavljaju lokalne proizvodne baze.
2. Cijene i dinamika lanca opskrbe
Od 2023. do 2024. godine, tržišta sirovina za PAM doživjela su značajne fluktuacije. Cijene akrilamidnog monomera dosegle su povijesne maksimume u trećem tromjesečju 2023., ali su se vratile na razumne razine do drugog tromjesečja 2024. jer je Kina dodala nove proizvodne kapacitete. Međutim, cijene kationskog reagensa DMC (metakriloiloksietil trimetil amonijev klorid) nastavile su rasti zbog ograničene opskrbe propilen oksidom uzvodno, povećavajući troškove proizvodnje CPAM-a za 12-15%.
Što se tiče lanaca opskrbe, vodeći u industriji ubrzali su vertikalnu integraciju. Solvay Grupa uložila je 300 milijuna eura u novu integriranu proizvodnu bazu u Belgiji, omogućujući proizvodnju u punom procesu od akrilonitrila do gotovih proizvoda. Očekuje se da će pokrenuti 2025. godine, a to će smanjiti sveobuhvatne troškove za 20%. Mala i srednja poduzeća okrenula su se specijalizaciji - na primjer, talijanski Italmatch usredotočio se na razvoj specijaliziranih APAM formulacija za desalinizaciju morske vode.
Vrijeme objave: 09.05.2025.