I.Аж үйлдвэрийн тойм ба технологийн дэвшил
Ус цэвэршүүлэх хамгийн чухал химийн нэгдлүүдийн нэг болох полиакриламид (PAM) нь сүүлийн жилүүдэд технологийн шинэчлэл, зах зээлийн хэрэглээнд ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан. Хамгийн сүүлийн үеийн зах зээлийн судалгааны тайланд дурдсанаар, дэлхийн PAM зах зээл 2023 онд 4,58 тэрбум долларт хүрсэн бөгөөд 2028 он гэхэд 6,23 тэрбум доллар болж, жилийн нийлмэл өсөлтийн хурд 6,3% байх төлөвтэй байна. Ус цэвэршүүлэх салбар нь нийт хэрэглээний 65 гаруй хувийг эзэлдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн өсөлтийн гол хөдөлгөгч хүч юм.
1. Анион полиакриламид (APAM) дахь нээлтүүд
2023 онд Хятадын Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургуулийн судалгааны баг "Байгалийн ус" сэтгүүлд чухал ач холбогдолтой олдворуудыг нийтэлж, "ухаалаг хариу үйлдэл" шинж чанартай шинэ APAM материалыг амжилттай боловсруулжээ. Энэхүү бүтээгдэхүүн нь молекулын даралтын технологийг ашиглан усан дахь бохирдуулагчийн төрлөөс хамааран молекулын тохиргоогоо автоматаар тохируулж, хүнд металлын ионыг зайлуулах үр ашгийг 40% сайжруулж, ялангуяа уул уурхайн бохир усыг цэвэрлэхэд тохиромжтой. Жианси дахь зэсийн уурхайн бохир ус цэвэрлэх төслийн хээрийн мэдээллээс харахад энэ материал нь 99.2% зэсийн ионыг зайлуулж, цэвэрлэх зардлыг 35% бууруулсан байна.
Үүний зэрэгцээ Японы Mitsubishi Chemical компани газрын тос, байгалийн хийн талбайн бохир усыг цэвэрлэх техникийн сорилтуудыг шийдвэрлэхэд чиглэсэн өндөр температурт тэсвэртэй APAM цувралыг 80-120°C-т тогтвортой ажиллагааг хангасан цуврал нэвтрүүлсэн. Энэхүү бүтээгдэхүүн нь Саудын Арамкогийн газрын тосны талбайн ус цэвэршүүлэх системд онцгой гүйцэтгэлийг үзүүлж, флор үүсэх хурдыг 50%-иар хурдасгаж, тунгаах хугацааг ердийн бүтээгдэхүүний гуравны хоёр болгон бууруулж чадсан юм.
2. Катион полиакриламидын (CPAM) технологийн шинэчлэл
Лаг боловсруулах салбар өөрчлөлт шинэчлэлтийн гэрч болсон. 2024 оны эхээр Германы BASF 20 сая Дальтоноос давсан молекул жинтэй хэт өндөр молекул жинтэй CPAM шинэ үеийн бүтээгдэхүүнийг зах зээлд гаргажээ. Тусгай хөндлөн холбох технологиор дамжуулан энэхүү бүтээгдэхүүн нь лагийг усгүйжүүлэх явцад илүү нягт сүлжээний бүтцийг бий болгож, усгүйжүүлсний дараах лагны чийгийн агууламжийг 58%-иас доош буюу ердийн бүтээгдэхүүнээс 10 хувиар ахиулсан. Энэхүү технологийг нэвтрүүлсний дараа Парисын хотын бохир ус цэвэрлэх байгууламж лаг цэвэрлэх хүчин чадлыг 30%-иар нэмэгдүүлж, химийн хэрэглээг 15%-иар бууруулжээ.
Голландын нэгэн стартап CRISPR ген засварлах технологийг ашиглан биосинтетик CPAM бүтээжээ. Инженерийн аргаар үйлдвэрлэсэн *E. coli* исгэх, энэ процесс нь акриламидын мономерыг ашиглахаас бүрэн зайлсхийж, бүтээгдэхүүний эко хорыг 90%, үйлдвэрлэлийн явцад нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг 65% бууруулна. Хэдийгээр одоогийн зардал нь химийн синтезийн аргуудаас ~20%-иар өндөр хэвээр байгаа ч 2026 он гэхэд өргөн цар хүрээтэй үйлдвэрлэлд хүрэхэд томоохон өрсөлдөх давуу тал бий болно.
3. Нион бус полиакриламидын (NPAM) өргөтгөсөн хэрэглээ
NPAM нь тусгай ус цэвэршүүлэх өвөрмөц давуу талыг харуулдаг. 2023 оны сүүлээр Dow Chemical нь рН-д мэдрэмтгий NPAM цувралыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь молекулын гинжин хэлхээний өргөтгөлийг рН 2-12 дотор автоматаар тохируулж, нано масштабын түдгэлзүүлсэн хатуу бодис барих үр ашгийг 3-5 дахин сайжруулсан. Энэхүү технологийг хагас дамжуулагчийн үйлдвэрт хэт цэвэр ус бэлтгэхэд амжилттай ашиглаж, 18.2 MΩ·cm усны чанарын стандартад хүрсэн.
Өмнөд Солонгосын судлаачид азобензолын бүтцийн нэгжүүдийг нэвтрүүлэх замаар нүдэнд харагдах гэрэлд задардаг NPAM боловсруулсан. Үлдэгдэл полимерууд нь байгалийн гэрэлд 48 цагийн дотор жижиг молекулын нэгдлүүд болж задарч, уламжлалт PAM үлдэгдэлтэй холбоотой асуудлыг бүрэн шийддэг. Энэхүү технологийг Сөүл хотын ундны усны зарим үйлдвэрүүдэд туршсан бөгөөд 2025 он гэхэд худалдаанд гаргахаар төлөвлөж байна.
II. Зах зээлийн динамик ба бүс нутгийн хөгжил
1. Дэлхийн зах зээлийн ландшафт дахь өөрчлөлтүүд
Ази, Номхон далайн бүс нутаг нь 2023 онд дэлхийн хэрэглээний 46%-ийг эзэлж, хамгийн хурдацтай хөгжиж буй PAM зах зээл болж, өсөлтийн дийлэнх хувийг Хятад улс бүрдүүлж байна. Хятадын Газрын тос, химийн аж үйлдвэрийн холбооны тоо баримтаас үзвэл, 2023 онд Хятадын PAM үйлдвэрлэл 920,000 тоннд хүрч, импорт жилийн 15%-ийн өсөлтийг хадгалсан, ялангуяа импортын хамаарал 40%-д хүрсэн өндөр чанартай CPAM бүтээгдэхүүний хувьд.
Европын зах зээл нь ялгаатай чиг хандлагыг харуулж байна. Байгаль орчны хатуу зохицуулалтын дагуу биологийн задралд ордог PAM бүтээгдэхүүнүүд зах зээлд эзлэх хувийг 2020 онд 8%-иас 2023 онд 22% хүртэл нэмэгдүүлсэн. Францын Veolia компани 2026 он гэхэд уламжлалт CPAM-ыг ногоон хувилбараар бүрэн солих төлөвлөгөөгөө зарлав.
Занарын хийн олборлолтод тулгуурласан Хойд Америкийн зах зээлд APAM-ын эрэлт хэрэгцээ өндөр байна. АНУ-ын PAM импорт 2023 онд 18%-иар өсч, 60%-ийг газрын тос, байгалийн хийн олборлолтын бохир усыг цэвэрлэхэд ашигласан байна. Мексик улс үндэстэн дамнасан олон компани орон нутгийн үйлдвэрлэлийн баазаа байгуулсан шинэ үйлдвэрлэлийн төв болж байгааг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй.
2. Үнэ болон нийлүүлэлтийн сүлжээний динамик
2023-2024 он хүртэл PAM түүхий эдийн зах зээл ихээхэн хэлбэлзэлтэй байсан. Акриламидын мономерын үнэ 2023 оны 3-р улиралд түүхэн дээд цэгтээ хүрсэн ч Хятад улс шинэ үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг нэмснээр 2024 оны 2-р улирал гэхэд боломжийн түвшинд буцаж ирэв. Гэсэн хэдий ч пропилен ислийн дээд урсгалын нийлүүлэлт бага байгаагаас катион урвалж DMC (метакрилойлоксиэтил триметил аммонийн хлорид)-ийн үнэ үргэлжлэн өсөж, CPAM үйлдвэрлэлийн зардлыг 12-15% нэмэгдүүлсэн.
Нийлүүлэлтийн сүлжээний тухайд салбарын удирдагчид босоо интеграцийг хурдасгасан. Солвай групп Бельгид шинэ нэгдсэн үйлдвэрлэлийн бааз байгуулахад 300 сая еврогийн хөрөнгө оруулалт хийж, акрилонитрилээс эцсийн бүтээгдэхүүн хүртэл бүрэн процессыг үйлдвэрлэх боломжтой болсон. 2025 онд ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж байгаа нь иж бүрэн зардлыг 20% бууруулна. Жижиг, дунд үйлдвэрүүд мэргэшил рүү шилжсэн, тухайлбал, Италийн Italmatch далайн усыг давсгүйжүүлэх тусгайлсан APAM найрлага боловсруулахад гол анхаарлаа хандуулсан.
Шуудангийн цаг: 2025-05-09