I.مروری بر صنعت و پیشرفت‌های تکنولوژیکی
پلی‌اکریل‌آمید (PAM)، به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی تصفیه آب، در سال‌های اخیر پیشرفت چشمگیری در نوآوری‌های تکنولوژیکی و کاربردهای بازار داشته است. طبق آخرین گزارش تحقیقات بازار، بازار جهانی PAM در سال ۲۰۲۳ به ۴.۵۸ میلیارد دلار رسید و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۸ با نرخ رشد مرکب سالانه ۶.۳ درصد به ۶.۲۳ میلیارد دلار افزایش یابد. بخش تصفیه آب بیش از ۶۵ درصد از کل مصرف را تشکیل می‌دهد و به عنوان محرک اصلی رشد صنعت عمل می‌کند.
۱. پیشرفت‌های چشمگیر در پلی‌اکریل‌آمید آنیونی (APAM)
در سال ۲۰۲۳، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه علم و فناوری چین یافته‌های قابل توجهی را در *Nature Water* منتشر کرد و با موفقیت یک ماده APAM جدید با ویژگی‌های "پاسخ هوشمند" توسعه داد. این محصول با استفاده از فناوری قالب‌گیری مولکولی، می‌تواند به طور خودکار پیکربندی مولکولی خود را بر اساس انواع آلاینده‌های موجود در آب تنظیم کند و راندمان حذف یون‌های فلزات سنگین را تا ۴۰٪ بهبود بخشد، به ویژه برای تصفیه فاضلاب معدن مناسب است. داده‌های میدانی از یک پروژه تصفیه فاضلاب معدن مس در جیانگشی نشان داد که این ماده ۹۹.۲٪ یون مس را حذف می‌کند و در عین حال هزینه‌های تصفیه را ۳۵٪ کاهش می‌دهد.
همزمان، شرکت میتسوبیشی کمیکال ژاپن سری APAM مقاوم در برابر دمای بالا را معرفی کرد که عملکرد پایداری را در دمای ۸۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد حفظ می‌کند و چالش‌های فنی در تصفیه فاضلاب میدان‌های نفتی و گازی را برطرف می‌کند. این محصول عملکرد استثنایی را در سیستم تصفیه آب میدان‌های نفتی آرامکو عربستان سعودی نشان داد و سرعت تشکیل لخته را ۵۰٪ افزایش داد و زمان ته‌نشینی را به دو سوم محصولات مرسوم کاهش داد.
۲. ارتقاء فناوری در پلی‌اکریل‌آمید کاتیونی (CPAM)
بخش تصفیه لجن شاهد تغییرات متحول‌کننده‌ای بوده است. در اوایل سال ۲۰۲۴، شرکت BASF آلمان محصول CPAM نسل جدید با وزن مولکولی فوق‌العاده بالا با وزن مولکولی بیش از ۲۰ میلیون دالتون را عرضه کرد. این محصول از طریق فناوری تخصصی اتصال عرضی، ساختارهای شبکه‌ای متراکم‌تری را در طول آبگیری لجن تشکیل می‌دهد و به رطوبت لجن پس از آبگیری زیر ۵۸٪ می‌رسد - که بهبود ۱۰ درصدی نسبت به محصولات مرسوم است. پس از اتخاذ این فناوری، تصفیه‌خانه فاضلاب شهری پاریس ظرفیت تصفیه لجن را ۳۰٪ افزایش داد و در عین حال مصرف مواد شیمیایی را ۱۵٪ کاهش داد.
نکته قابل توجه‌تر اینکه، یک استارتاپ هلندی با استفاده از فناوری ویرایش ژن CRISPR، یک CPAM بیوسنتزی توسعه داده است. این فرآیند که از طریق تخمیر مهندسی‌شده *E. coli* تولید می‌شود، کاملاً از استفاده از مونومر آکریل‌آمید جلوگیری می‌کند، سمیت اکولوژیکی محصول را تا ۹۰٪ و انتشار کربن را در طول تولید تا ۶۵٪ کاهش می‌دهد. اگرچه هزینه‌های فعلی حدود ۲۰٪ بیشتر از روش‌های سنتز شیمیایی است، اما با دستیابی به تولید انبوه تا سال ۲۰۲۶، مزایای رقابتی قابل توجهی پیش‌بینی می‌شود.
۳. کاربردهای گسترده پلی‌اکریل‌آمید غیر یونی (NPAM)
NPAM مزایای منحصر به فردی را در تصفیه تخصصی آب نشان می‌دهد. در اواخر سال 2023، شرکت Dow Chemical سری NPAM حساس به pH را معرفی کرد که به طور خودکار امتداد زنجیره مولکولی را در pH 2-12 تنظیم می‌کند و راندمان جذب جامدات معلق در مقیاس نانو را 3 تا 5 برابر بهبود می‌بخشد. این فناوری با موفقیت در تهیه آب فوق خالص برای صنعت نیمه‌هادی به کار گرفته شده و به استانداردهای کیفیت آب 18.2 MΩ·cm دست یافته است.
محققان کره جنوبی با معرفی واحدهای ساختاری آزوبنزن، NPAM قابل تجزیه در نور مرئی را توسعه دادند. پلیمرهای باقیمانده می‌توانند ظرف ۴۸ ساعت تحت نور طبیعی به ترکیبات مولکولی کوچک تجزیه شوند و مشکلات سنتی باقیمانده PAM را به طور کامل حل کنند. این فناوری در تصفیه‌خانه‌های آب آشامیدنی منتخب سئول به صورت آزمایشی اجرا شده است و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵ تجاری‌سازی شود.
دوم. پویایی بازار و تحولات منطقه‌ای
۱. تغییرات در چشم‌انداز بازار جهانی
منطقه آسیا و اقیانوسیه به سریع‌ترین رشد بازار PAM تبدیل شده است و ۴۶ درصد از مصرف جهانی را در سال ۲۰۲۳ به خود اختصاص داده است و چین بیشترین سهم را در این رشد داشته است. داده‌های فدراسیون صنایع نفت و شیمی چین نشان می‌دهد که تولید PAM چین در سال ۲۰۲۳ به ۹۲۰ هزار تن رسیده است و واردات آن نرخ رشد سالانه ۱۵ درصدی را حفظ کرده است - به‌ویژه برای محصولات CPAM رده بالا، که وابستگی به واردات تا ۴۰ درصد باقی مانده است.
بازار اروپا روندهای متفاوتی را نشان می‌دهد. با توجه به مقررات سختگیرانه زیست‌محیطی، سهم بازار محصولات PAM زیست‌تخریب‌پذیر از ۸ درصد در سال ۲۰۲۰ به ۲۲ درصد در سال ۲۰۲۳ افزایش یافته است. شرکت فرانسوی Veolia اعلام کرد که قصد دارد تا سال ۲۰۲۶، CPAM سنتی را به طور کامل با جایگزین‌های سبز جایگزین کند.
بازار آمریکای شمالی، که تحت تأثیر توسعه گاز شیل قرار دارد، همچنان تقاضای بالایی برای APAM دارد. واردات PAM ایالات متحده در سال 2023، 18 درصد رشد داشته است که 60 درصد آن برای تصفیه فاضلاب استخراج نفت و گاز استفاده می‌شود. نکته قابل توجه این است که مکزیک به عنوان یک قطب تولید جدید ظهور کرده است و چندین شرکت چندملیتی پایگاه‌های تولید محلی را تأسیس کرده‌اند.
۲. قیمت‌گذاری و پویایی زنجیره تأمین
از سال ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۴، بازارهای مواد اولیه PAM نوسانات قابل توجهی را تجربه کردند. قیمت مونومر آکریل آمید در سه ماهه سوم ۲۰۲۳ به اوج تاریخی خود رسید، اما با افزایش ظرفیت تولید چین، تا سه ماهه دوم ۲۰۲۴ به سطوح معقولی بازگشت. با این حال، قیمت معرف کاتیونی DMC (متاکریلوئیلوکسی اتیل تری متیل آمونیوم کلراید) به دلیل کمبود عرضه پروپیلن اکسید در صنایع بالادستی، همچنان رو به افزایش بود و هزینه‌های تولید CPAM را ۱۲ تا ۱۵ درصد افزایش داد.
در مورد زنجیره‌های تأمین، رهبران صنعت ادغام عمودی را تسریع کردند. گروه Solvay مبلغ ۳۰۰ میلیون یورو در یک پایگاه تولیدی یکپارچه جدید در بلژیک سرمایه‌گذاری کرد که امکان تولید کامل از اکریلونیتریل تا محصولات نهایی را فراهم می‌کند. این طرح که انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۵ راه‌اندازی شود، هزینه‌های کلی را تا ۲۰ درصد کاهش خواهد داد. شرکت‌های کوچک و متوسط به سمت تخصص‌گرایی روی آوردند - به عنوان مثال، Italmatch ایتالیا بر توسعه فرمولاسیون‌های تخصصی APAM برای نمک‌زدایی از آب دریا تمرکز کرد.
زمان ارسال: مه-09-2025