I.Салбарын тойм ба технологийн дэвшил
Полиакриламид (PAM) нь ус цэвэршүүлэх хамгийн чухал химийн бодисын нэг бөгөөд сүүлийн жилүүдэд технологийн шинэчлэл, зах зээлийн хэрэглээнд мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гаргасан. Хамгийн сүүлийн үеийн зах зээлийн судалгааны тайланд дурдсанаар дэлхийн PAM зах зээл 2023 онд 4.58 тэрбум ам.долларт хүрсэн бөгөөд 2028 он гэхэд 6.23 тэрбум ам.доллар болж өсөх төлөвтэй байгаа бөгөөд жилийн нийлмэл өсөлт нь 6.3% байна. Ус цэвэршүүлэх салбар нь нийт хэрэглээний 65 гаруй хувийг эзэлж, салбарын өсөлтийн гол хөдөлгөгч хүч болж байна.
1. Анион полиакриламидын (APAM) нээлтүүд
2023 онд Хятадын Шинжлэх Ухаан, Технологийн Их Сургуулийн судалгааны баг *Nature Water* сэтгүүлд чухал үр дүнг нийтэлж, "ухаалаг хариу үйлдэл"-ийн шинж чанартай шинэ APAM материалыг амжилттай боловсруулсан. Молекулын хэвлэмэл технологийг ашиглан энэхүү бүтээгдэхүүн нь усан дахь бохирдуулагчийн төрлөөс хамааран молекулын тохиргоогоо автоматаар тохируулж, хүнд металлын ионыг зайлуулах үр ашгийг 40%-иар сайжруулж, ялангуяа уул уурхайн бохир усыг цэвэрлэхэд тохиромжтой. Жянши дахь зэсийн уурхайн бохир ус цэвэрлэх төслийн хээрийн мэдээллээс харахад энэ материал нь зэсийн ионыг 99.2%-иар зайлуулж, боловсруулах зардлыг 35%-иар бууруулсан байна.
Үүний зэрэгцээ Японы Mitsubishi Chemical компани нь 80-120°C-д тогтвортой ажиллагааг хангадаг, газрын тос, байгалийн хийн талбайн бохир ус цэвэрлэх техникийн бэрхшээлийг шийдвэрлэдэг өндөр температурт тэсвэртэй APAM цувралыг нэвтрүүлсэн. Энэхүү бүтээгдэхүүн нь Saudi Aramco-ийн газрын тосны талбайн ус цэвэрлэх системд онцгой гүйцэтгэлийг үзүүлж, флок үүсэх хурдыг 50%-иар хурдасгаж, тунах хугацааг уламжлалт бүтээгдэхүүний гуравны хоёр хүртэл бууруулсан.
2. Катион полиакриламидын (CPAM) технологийн шинэчлэлтүүд
Лаг боловсруулах салбарт өөрчлөлтүүд гарч байна. 2024 оны эхээр Германы BASF компани 20 сая Далтоноос дээш молекул жинтэй шинэ үеийн хэт өндөр молекул жинтэй CPAM бүтээгдэхүүнийг худалдаанд гаргасан. Тусгай хөндлөн холбоос технологийн тусламжтайгаар энэхүү бүтээгдэхүүн нь лагийг усгүйжүүлэх явцад илүү нягт сүлжээний бүтэц үүсгэдэг бөгөөд усгүйжүүлсний дараах лагийг чийгшүүлэх хэмжээг 58%-иас доош түвшинд хүргэдэг нь уламжлалт бүтээгдэхүүнээс 10 хувийн сайжруулалт юм. Энэхүү технологийг нэвтрүүлсний дараа Парисын хотын бохир ус цэвэрлэх байгууламж нь лагийг цэвэрлэх хүчин чадлыг 30%-иар нэмэгдүүлж, химийн бодисын хэрэглээг 15%-иар бууруулсан.
Илүү онцлоход, Голландын нэгэн стартап компани CRISPR генийн засварлах технологийг ашиглан биосинтезийн CPAM боловсруулсан. *E. coli* исгэх замаар үйлдвэрлэсэн энэхүү процесс нь акриламидын мономерын хэрэглээг бүрэн зайлсхийж, бүтээгдэхүүний эко хоруу чанарыг 90% -иар бууруулж, үйлдвэрлэлийн явцад нүүрстөрөгчийн ялгарлыг 65% -иар бууруулдаг. Хэдийгээр одоогийн өртөг нь химийн синтезийн аргуудаас ~20% өндөр хэвээр байгаа ч 2026 он гэхэд өргөн хүрээтэй үйлдвэрлэлд хүрснээр өрсөлдөөний томоохон давуу талууд бий болно гэж найдаж байна.
3. Ион бус полиакриламидын (NPAM) өргөжүүлсэн хэрэглээ
NPAM нь тусгай ус цэвэршүүлэхэд өвөрмөц давуу талуудыг харуулдаг. 2023 оны сүүлээр Dow Chemical компани нь рН 2-12 дотор молекулын гинжин хэлхээний сунгалтыг автоматаар тохируулдаг рН-д мэдрэмтгий NPAM цувралыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь нано хэмжээний түдгэлзүүлсэн хатуу бодисыг барих үр ашгийг 3-5 дахин сайжруулдаг. Энэхүү технологийг хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн хэт цэвэр ус бэлтгэхэд амжилттай хэрэгжүүлж, 18.2 МОм·см усны чанарын стандартад хүрсэн.
Өмнөд Солонгосын судлаачид азобензолын бүтцийн нэгжийг нэвтрүүлснээр харагдахуйц гэрэлд задардаг NPAM-ийг боловсруулсан. Үлдэгдэл полимерүүд нь байгалийн гэрлийн дор 48 цагийн дотор жижиг молекулын нэгдэл болж задарч, уламжлалт PAM үлдэгдлийн асуудлыг бүрэн шийдэж чаддаг. Энэхүү технологийг Сөүлийн ундны усны үйлдвэрүүдэд туршиж үзсэн бөгөөд 2025 он гэхэд худалдаанд гаргах төлөвтэй байна.
II. Зах зээлийн динамик ба бүс нутгийн хөгжил
1. Дэлхийн зах зээлийн ландшафтын өөрчлөлтүүд
Ази, Номхон далайн бүс нутаг нь хамгийн хурдацтай хөгжиж буй PAM зах зээл болж, 2023 онд дэлхийн хэрэглээний 46%-ийг эзэлж, Хятад улс өсөлтийн дийлэнх хувийг эзэлж байна. Хятадын Газрын тос, Химийн Үйлдвэрийн Холбооны мэдээллээс харахад Хятадын PAM үйлдвэрлэл 2023 онд 920,000 тоннд хүрч, импортын хэмжээ жилд 15%-ийн өсөлттэй байгаа бөгөөд ялангуяа импортын хамаарал 40% хүртэл өндөр хэвээр байгаа өндөр зэрэглэлийн CPAM бүтээгдэхүүний хувьд өссөн байна.
Европын зах зээл өөр өөр чиг хандлагыг харуулж байна. Байгаль орчны хатуу зохицуулалтын нөлөөгөөр биологийн задралд ордог PAM бүтээгдэхүүнүүд зах зээлийн эзлэх хувийг 2020 онд 8%-иас 2023 онд 22% болгон нэмэгдүүлсэн. Францын Veolia компани 2026 он гэхэд уламжлалт CPAM-ийг ногоон хувилбараар бүрэн солих төлөвлөгөөгөө зарлав.
Занарын хийн олборлолтоор хөтлөгдсөн Хойд Америкийн зах зээл нь APAM-ийн эрэлт өндөр хэвээр байна. АНУ-ын PAM-ийн импорт 2023 онд 18%-иар өссөн бөгөөд 60%-ийг газрын тос, байгалийн хий олборлох бохир усыг цэвэрлэхэд ашигласан. Мексик улс олон улсын компаниуд орон нутгийн үйлдвэрлэлийн баазуудыг байгуулж, шинэ үйлдвэрлэлийн төв болж гарч ирсэн нь анхаарал татаж байна.
2. Үнэ ба нийлүүлэлтийн сүлжээний динамик
2023-2024 онуудад PAM түүхий эдийн зах зээл мэдэгдэхүйц хэлбэлзэлтэй байсан. Акриламидын мономерын үнэ 2023 оны 3-р улиралд түүхэн дээд хэмжээнд хүрсэн боловч Хятад улс шинэ үйлдвэрлэлийн хүчин чадал нэмснээр 2024 оны 2-р улиралд боломжийн түвшинд эргэн орсон. Гэсэн хэдий ч катион урвалж DMC (метакрилоилоксиэтил триметил аммонийн хлорид)-ийн үнэ пропилен оксидын дээд урсгалын хангамж хязгаарлагдмал байгаагаас шалтгаалан өссөөр байсан бөгөөд CPAM үйлдвэрлэлийн зардлыг 12-15%-иар нэмэгдүүлсэн.
Нийлүүлэлтийн сүлжээний хувьд салбарын тэргүүлэгчид босоо интеграцийг хурдасгасан. Solvay Group нь Бельгид шинэ нэгдсэн үйлдвэрлэлийн баазад 300 сая еврогийн хөрөнгө оруулалт хийсэн бөгөөд энэ нь акрилонитрилээс эцсийн бүтээгдэхүүн хүртэлх бүрэн процессын үйлдвэрлэлийг бий болгох боломжийг олгосон. 2025 онд ашиглалтад орохоор төлөвлөгдсөн тул энэ нь цогц зардлыг 20%-иар бууруулна. Жижиг, дунд үйлдвэрүүд мэргэшсэн чиглэлд шилжсэн - жишээлбэл, Италийн Italmatch нь далайн усыг давсгүйжүүлэх зориулалттай APAM-ийн тусгай найрлагыг боловсруулахад анхаарлаа хандуулсан.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 5-р сарын 9