I.ინდუსტრიის მიმოხილვა და ტექნოლოგიური მიღწევები
პოლიაკრილამიდმა (PAM), როგორც წყლის გამწმენდმა ერთ-ერთმა უმნიშვნელოვანესმა ქიმიკატმა, ბოლო წლებში მნიშვნელოვან პროგრესს მიაღწია ტექნოლოგიურ ინოვაციებსა და საბაზრო გამოყენებაში. ბაზრის კვლევის უახლესი ანგარიშის თანახმად, გლობალურმა PAM ბაზარმა 2023 წელს 4.58 მილიარდ დოლარს მიაღწია და პროგნოზირებულია, რომ 2028 წლისთვის ის 6.23 მილიარდ დოლარამდე გაიზრდება, რთული წლიური ზრდის ტემპით 6.3%. წყლის გამწმენდი სექტორი მთლიანი მოხმარების 65%-ზე მეტს შეადგენს, რაც ინდუსტრიის ზრდის ძირითად მამოძრავებელ ძალას წარმოადგენს.
1. ანიონური პოლიაკრილამიდის (APAM) გარღვევა
2023 წელს ჩინეთის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის კვლევითმა ჯგუფმა გამოაქვეყნა მნიშვნელოვანი დასკვნები *Nature Water*-ში, რომლის ფარგლებშიც წარმატებით შეიმუშავეს ახალი APAM მასალა „ჭკვიანი რეაგირების“ მახასიათებლებით. მოლეკულური იმპრინტინგის ტექნოლოგიის გამოყენებით, ამ პროდუქტს შეუძლია ავტომატურად შეცვალოს თავისი მოლეკულური კონფიგურაცია წყალში არსებული დამაბინძურებლების ტიპების მიხედვით, რაც 40%-ით აუმჯობესებს მძიმე მეტალების იონების მოცილების ეფექტურობას, განსაკუთრებით შესაფერისია სამთო ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად. ძიანსიში სპილენძის მაღაროს ჩამდინარე წყლების გამწმენდი პროექტის საველე მონაცემებმა აჩვენა, რომ ამ მასალამ მიაღწია სპილენძის იონების 99.2%-იან მოცილებას, ხოლო დამუშავების ხარჯებს 35%-ით ამცირებს.
ამავდროულად, იაპონურმა კომპანია „Mitsubishi Chemical“-მა წარმოადგინა მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადი APAM სერია, რომელიც ინარჩუნებს სტაბილურ მუშაობას 80-120°C ტემპერატურაზე, რითაც წყვეტს ნავთობისა და გაზის საბადოების ჩამდინარე წყლების გამწმენდი ტექნიკურ გამოწვევებს. ამ პროდუქტმა აჩვენა გამორჩეული მუშაობა „Saudi Aramco“-ს ნავთობის საბადოების წყლის გამწმენდ სისტემაში, რითაც 50%-ით დააჩქარა ნალექების წარმოქმნის სიჩქარე და შეამცირა დალექვის დრო ჩვეულებრივი პროდუქტების ორ მესამედამდე.
2. კათიონური პოლიაკრილამიდის (CPAM) ტექნოლოგიური განახლებები
ნალექის დამუშავების სექტორში ტრანსფორმაციული ცვლილებები მოხდა. 2024 წლის დასაწყისში გერმანულმა BASF-მა გამოუშვა ახალი თაობის ულტრამაღალი მოლეკულური წონის CPAM პროდუქტი, რომლის მოლეკულური წონა 20 მილიონ დალტონს აღემატება. სპეციალიზებული ჯვარედინი შეერთების ტექნოლოგიის საშუალებით, ეს პროდუქტი ნალექის გაშრობის დროს ქმნის უფრო მკვრივ ქსელურ სტრუქტურებს, რაც უზრუნველყოფს გაშრობის შემდგომი ნალექის ტენიანობის 58%-ზე დაბალ დონეს, რაც 10 პროცენტული პუნქტით გაუმჯობესებაა ტრადიციულ პროდუქტებთან შედარებით. ამ ტექნოლოგიის დანერგვის შემდეგ, პარიზის მუნიციპალურმა ჩამდინარე წყლების გამწმენდმა ქარხანამ ნალექის დამუშავების სიმძლავრე 30%-ით გაზარდა, ხოლო ქიმიური ნივთიერებების მოხმარება 15%-ით შეამცირა.
უფრო აღსანიშნავია, რომ ჰოლანდიურმა სტარტაპმა შეიმუშავა ბიოსინთეზური CPAM CRISPR გენის რედაქტირების ტექნოლოგიის გამოყენებით. ინჟინერიული *E. coli* დუღილის გზით წარმოებული ეს პროცესი მთლიანად გამორიცხავს აკრილამიდის მონომერის გამოყენებას, ამცირებს პროდუქტის ეკოტოქსიკურობას 90%-ით და ნახშირორჟანგის გამოყოფას 65%-ით წარმოების დროს. მიუხედავად იმისა, რომ მიმდინარე ხარჯები ქიმიური სინთეზის მეთოდებთან შედარებით დაახლოებით 20%-ით მაღალი რჩება, მნიშვნელოვანი კონკურენტული უპირატესობები მოსალოდნელია 2026 წლისთვის მასშტაბური წარმოების მიღწევის შემთხვევაში.
3. არაიონური პოლიაკრილამიდის (NPAM) გაფართოებული გამოყენება
NPAM სპეციალიზებული წყლის დამუშავების უნიკალურ უპირატესობებს ავლენს. 2023 წლის ბოლოს, Dow Chemical-მა წარმოადგინა pH-მგრძნობიარე NPAM სერია, რომელიც ავტომატურად არეგულირებს მოლეკულური ჯაჭვის გაფართოებას pH 2-12-ის ფარგლებში, რითაც 3-5-ჯერ აუმჯობესებს ნანომასშტაბიანი შეწონილი მყარი ნაწილაკების შეგროვების ეფექტურობას. ეს ტექნოლოგია წარმატებით გამოიყენება ნახევარგამტარული ინდუსტრიისთვის ულტრასუფთა წყლის მომზადებაში, 18.2 MΩ·cm წყლის ხარისხის სტანდარტების მიღწევით.
სამხრეთ კორეელმა მკვლევარებმა აზობენზოლის სტრუქტურული ერთეულების შემოღებით შეიმუშავეს ხილული სინათლის ქვეშ დაშლადი NPAM. ნარჩენი პოლიმერები შეიძლება დაიშალოს მცირე მოლეკულურ ნაერთებად ბუნებრივი განათების პირობებში 48 საათის განმავლობაში, რაც სრულად წყვეტს ტრადიციული PAM ნარჩენების პრობლემას. ეს ტექნოლოგია პილოტირებულია სეულის სასმელი წყლის შერჩეულ ქარხნებში, ხოლო კომერციალიზაცია 2025 წლისთვის არის მოსალოდნელი.
II. ბაზრის დინამიკა და რეგიონული განვითარება
1. გლობალური ბაზრის ლანდშაფტის ცვლილებები
აზია-წყნარი ოკეანის რეგიონი გახდა ყველაზე სწრაფად მზარდი PAM ბაზარი, რომელიც 2023 წელს გლობალური მოხმარების 46%-ს შეადგენდა, ზრდის უმეტესი ნაწილი კი ჩინეთზე მოდიოდა. ჩინეთის ნავთობისა და ქიმიური მრეწველობის ფედერაციის მონაცემები აჩვენებს, რომ ჩინეთში PAM-ის წარმოებამ 2023 წელს 920 000 ტონას მიაღწია, იმპორტი კი წლიური ზრდის 15%-იან ტემპს ინარჩუნებს, განსაკუთრებით მაღალი კლასის CPAM პროდუქტებისთვის, სადაც იმპორტზე დამოკიდებულება 40%-მდე მაღალი რჩება.
ევროპული ბაზარი დიფერენცირებულ ტენდენციებს ავლენს. მკაცრი გარემოსდაცვითი რეგულაციების გამო, ბიოდეგრადირებადი PAM პროდუქტების ბაზრის წილი 2020 წლის 8%-დან 2023 წელს 22%-მდე გაიზარდა. ფრანგულმა Veolia-მ გამოაცხადა გეგმები, რომ 2026 წლისთვის ტრადიციული CPAM სრულად ჩაანაცვლებს მწვანე ალტერნატივებით.
ჩრდილოეთ ამერიკის ბაზარზე, რომელიც ფიქლოვანი გაზის მოპოვებით არის განპირობებული, ფიქლოვანი გაზის მოპოვებით განპირობებული მაღალი მოთხოვნაა APAM-ზე. აშშ-ში PAM-ის იმპორტი 2023 წელს 18%-ით გაიზარდა, საიდანაც 60% ნავთობისა და გაზის მოპოვების ჩამდინარე წყლების დამუშავებას მოხმარდა. აღსანიშნავია, რომ მექსიკა ახალი წარმოების ცენტრად იქცა, სადაც მრავალი მრავალეროვნული კომპანია ადგილობრივი წარმოების ბაზებს აფუძნებს.
2. ფასები და მიწოდების ჯაჭვის დინამიკა
2023 წლიდან 2024 წლამდე PAM ნედლეულის ბაზრებმა მნიშვნელოვანი რყევები განიცადა. აკრილამიდის მონომერის ფასებმა 2023 წლის მესამე კვარტალში ისტორიულ მაქსიმუმს მიაღწია, მაგრამ 2024 წლის მეორე კვარტალში გონივრულ დონეს დაუბრუნდა, რადგან ჩინეთმა ახალი წარმოების სიმძლავრეები დაამატა. თუმცა, კათიონური რეაგენტი DMC-ის (მეტაკრილოლოქსიეთილ ტრიმეთილის ამონიუმის ქლორიდი) ფასები კვლავ იზრდებოდა პროპილენოქსიდის ზედა დინების შეზღუდული მიწოდების გამო, რამაც CPAM-ის წარმოების ხარჯები 12-15%-ით გაზარდა.
მიწოდების ჯაჭვებთან დაკავშირებით, ინდუსტრიის ლიდერებმა დააჩქარეს ვერტიკალური ინტეგრაცია. Solvay Group-მა ბელგიაში ახალ ინტეგრირებულ საწარმოო ბაზაში 300 მილიონი ევროს ინვესტიცია ჩადო, რაც აკრილონიტრილიდან საბოლოო პროდუქტებამდე სრული პროცესის წარმოების საშუალებას იძლევა. 2025 წელს გამოშვება მოსალოდნელია და ეს ყოვლისმომცველ ხარჯებს 20%-ით შეამცირებს. მცირე და საშუალო საწარმოები სპეციალიზაციისკენ გადავიდნენ - მაგალითად, იტალიურმა Italmatch-მა ყურადღება გაამახვილა ზღვის წყლის გამტკნარებისთვის APAM-ის სპეციალიზებული ფორმულირებების შემუშავებაზე.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 9 მაისი