sidbanner

nyheter

Senaste utvecklingen och tillämpningstrenderna för polyakrylamid (PAM) inom vattenrening (2023-2024)

I.Branschöversikt och tekniska framsteg

Polyakrylamid (PAM), som en av de viktigaste vattenreningskemikalierna, har gjort betydande framsteg inom teknisk innovation och marknadstillämpningar de senaste åren. Enligt den senaste marknadsundersökningsrapporten nådde den globala PAM-marknaden 4,58 miljarder dollar år 2023 och förväntas växa till 6,23 miljarder dollar år 2028, med en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 6,3 %. Vattenreningssektorn står för över 65 % av den totala konsumtionen och fungerar som den viktigaste drivkraften för branschens tillväxt.

1. Genombrott inom anjonisk polyakrylamid (APAM)

År 2023 publicerade ett forskarteam från University of Science and Technology of China betydande resultat i *Nature Water*, där de framgångsrikt utvecklade ett nytt APAM-material med "smart response"-egenskaper. Med hjälp av molekylär präglingsteknik kan denna produkt automatiskt justera sin molekylära konfiguration baserat på föroreningstyper i vatten, vilket förbättrar effektiviteten vid borttagning av tungmetalljoner med 40 % och är särskilt lämplig för rening av avloppsvatten från gruvor. Fältdata från ett projekt för rening av avloppsvatten från koppargruvor i Jiangxi visade att detta material uppnådde 99,2 % kopparjonborttagning samtidigt som det minskade reningskostnaderna med 35 %.

Samtidigt introducerade japanska Mitsubishi Chemical en högtemperaturbeständig APAM-serie som bibehåller stabil prestanda vid 80–120 °C och som hanterar tekniska utmaningar inom avloppsrening från olje- och gasfält. Produkten visade exceptionell prestanda i Saudi Aramcos vattenreningssystem för oljefält, vilket ökade flockbildningshastigheten med 50 % och minskade sedimenteringstiden till två tredjedelar jämfört med konventionella produkter.

2. Teknologiska uppgraderingar inom katjonisk polyakrylamid (CPAM)

Slambehandlingssektorn har genomgått stora förändringar. I början av 2024 lanserade tyska BASF en ny generation CPAM-produkt med ultrahög molekylvikt och en molekylvikt på över 20 miljoner Dalton. Genom specialiserad tvärbindningsteknik bildar denna produkt tätare nätverksstrukturer under slamavvattning, vilket uppnår en fukthalt i slammet efter avvattning under 58 % – en förbättring med 10 procentenheter jämfört med konventionella produkter. Efter att ha infört denna teknik ökade Paris kommunala avloppsreningsverk slambehandlingskapaciteten med 30 % samtidigt som kemikalieförbrukningen minskade med 15 %.

Mer anmärkningsvärt är att en holländsk startup utvecklade en biosyntetisk CPAM med hjälp av CRISPR-genredigeringsteknik. Denna process, som produceras via konstruerad *E. coli*-jäsning, undviker helt användning av akrylamidmonomer, vilket minskar produktens ekotoxicitet med 90 % och koldioxidutsläppen med 65 % under produktionen. Även om nuvarande kostnader fortfarande är ~20 % högre än kemiska syntesmetoder, förväntas betydande konkurrensfördelar vid uppnådd skalproduktion senast 2026.

3. Utökade tillämpningar av nonjonisk polyakrylamid (NPAM)

NPAM uppvisar unika fördelar inom specialiserad vattenrening. I slutet av 2023 introducerade Dow Chemical en pH-känslig NPAM-serie som automatiskt justerar molekylkedjeförlängningen inom pH 2–12, vilket förbättrar effektiviteten vid infångning av suspenderade fasta ämnen i nanoskala med 3–5 gånger. Denna teknik har framgångsrikt tillämpats vid beredning av ultrarent vatten för halvledarindustrin och uppnått vattenkvalitetsstandarder på 18,2 MΩ·cm.

Sydkoreanska forskare utvecklade NPAM som är nedbrytbara i synligt ljus genom att introducera azobensenstrukturenheter. Resterande polymerer kan brytas ner till småmolekylära föreningar inom 48 timmar i naturligt ljus, vilket helt löser traditionella problem med PAM-rester. Denna teknik har testats i utvalda dricksvattenanläggningar i Seoul, och kommersialiseringen förväntas ske år 2025.

II. Marknadsdynamik och regional utveckling

1. Förändringar i det globala marknadslandskapet

Asien-Stillahavsområdet har blivit den snabbast växande PAM-marknaden och stod för 46 % av den globala konsumtionen år 2023, där Kina bidrog med majoriteten av tillväxten. Data från China Petroleum and Chemical Industry Federation visar att Kinas PAM-produktion nådde 920 000 ton år 2023, med en import som bibehöll en årlig tillväxttakt på 15 % – särskilt för avancerade CPAM-produkter, där importberoendet fortfarande är så högt som 40 %.

Den europeiska marknaden uppvisar differentierade trender. Driven av stränga miljöregler ökade biologiskt nedbrytbara PAM-produkter sin marknadsandel från 8 % år 2020 till 22 % år 2023. Franska Veolia tillkännagav planer på att helt ersätta traditionell CPAM med gröna alternativ senast 2026.

Den nordamerikanska marknaden, driven av skiffergasutveckling, fortsätter att ha en stark efterfrågan på APAM. Importen av PAM från USA ökade med 18 % under 2023, varav 60 % användes för avloppsrening från olje- och gasutvinning. Det är värt att notera att Mexiko har framstått som ett nytt produktionscentrum, med flera multinationella företag som etablerar lokala produktionsbaser.

2. Prissättning och leveranskedjans dynamik

Från 2023 till 2024 upplevde PAM-råvarumarknaderna betydande fluktuationer. Priserna på akrylamidmonomer nådde historiska toppar under tredje kvartalet 2023 men återgick till rimliga nivåer under andra kvartalet 2024 då Kina utökade produktionskapaciteten. Priserna på katjoniska reagenser DMC (metakryloxyetyltrimetylammoniumklorid) fortsatte dock att stiga på grund av begränsad tillgång på propylenoxid uppströms, vilket ökade produktionskostnaderna för CPAM med 12–15 %.

När det gäller leveranskedjor accelererade branschledarna den vertikala integrationen. Solvay-gruppen investerade 300 miljoner euro i en ny integrerad produktionsbas i Belgien, vilket möjliggör fullprocessproduktion från akrylnitril till slutprodukter. Detta förväntas lanseras 2025 och kommer att minska de totala kostnaderna med 20 %. Små och medelstora företag övergick till specialisering – till exempel fokuserade Italiens Italmatch på att utveckla specialiserade APAM-formuleringar för avsaltning av havsvatten.


Publiceringstid: 9 maj 2025