I.Visió general de la indústria i avenços tecnològics
La poliacrilamida (PAM), com un dels productes químics de tractament d'aigua més importants, ha fet progressos significatius en la innovació tecnològica i les aplicacions de mercat en els darrers anys. Segons l'últim informe d'investigació de mercat, el mercat mundial de PAM va arribar als 4.580 milions de dòlars el 2023 i es preveu que creixi fins als 6.230 milions de dòlars el 2028, amb una taxa de creixement anual composta del 6,3%. El sector del tractament d'aigua representa més del 65% del consum total, i és el principal motor del creixement de la indústria.
1. Avenços en poliacrilamida aniònica (APAM)
El 2023, un equip de recerca de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina va publicar troballes significatives a *Nature Water*, desenvolupant amb èxit un nou material APAM amb característiques de "resposta intel·ligent". Utilitzant la tecnologia d'impressió molecular, aquest producte pot ajustar automàticament la seva configuració molecular en funció dels tipus de contaminants de l'aigua, millorant l'eficiència d'eliminació d'ions de metalls pesants en un 40%, especialment adequat per al tractament d'aigües residuals mineres. Les dades de camp d'un projecte de tractament d'aigües residuals d'una mina de coure a Jiangxi van mostrar que aquest material aconseguia una eliminació del 99,2% d'ions de coure alhora que reduïa els costos de tractament en un 35%.
Paral·lelament, Mitsubishi Chemical del Japó va introduir una sèrie APAM resistent a altes temperatures que manté un rendiment estable a 80-120 °C, abordant els reptes tècnics en el tractament d'aigües residuals de jaciments de petroli i gas. Aquest producte va demostrar un rendiment excepcional en el sistema de tractament d'aigües de jaciments petrolífers de Saudi Aramco, accelerant la velocitat de formació de flocs en un 50% i reduint el temps d'assentament a dos terços dels productes convencionals.
2. Millores tecnològiques en poliacrilamida catiònica (CPAM)
El sector del tractament de fangs ha experimentat canvis transformadors. A principis del 2024, l'alemanya BASF va llançar un producte CPAM de pes molecular ultra alt de nova generació amb un pes molecular superior als 20 milions de Daltons. Mitjançant una tecnologia especialitzada d'enreixament, aquest producte forma estructures de xarxa més denses durant la deshidratació dels fangs, aconseguint un contingut d'humitat dels fangs posterior a la deshidratació inferior al 58%, una millora del 10% respecte als productes convencionals. Després d'adoptar aquesta tecnologia, la planta de tractament d'aigües residuals municipal de París va augmentar la capacitat de tractament de fangs en un 30% i va reduir el consum de productes químics en un 15%.
Més notablement, una startup holandesa va desenvolupar un CPAM biosintètic utilitzant la tecnologia d'edició genètica CRISPR. Produït mitjançant la fermentació dissenyada d'*E. coli*, aquest procés evita completament l'ús de monòmers d'acrilamida, reduint l'ecotoxicitat del producte en un 90% i les emissions de carboni en un 65% durant la producció. Tot i que els costos actuals continuen sent un 20% més alts que els mètodes de síntesi química, s'esperen avantatges competitius significatius en aconseguir la producció a gran escala el 2026.
3. Aplicacions ampliades de la poliacrilamida no iònica (NPAM)
La NPAM demostra avantatges únics en el tractament especialitzat de l'aigua. A finals del 2023, Dow Chemical va introduir una sèrie de NPAM sensibles al pH que ajusta automàticament l'extensió de la cadena molecular dins d'un pH de 2-12, millorant l'eficiència de captura de sòlids en suspensió a nanoescala de 3 a 5 vegades. Aquesta tecnologia s'ha aplicat amb èxit en la preparació d'aigua ultrapura per a la indústria dels semiconductors, aconseguint estàndards de qualitat de l'aigua de 18,2 MΩ·cm.
Investigadors sud-coreans van desenvolupar NPAM degradable a la llum visible introduint unitats estructurals d'azobenzè. Els polímers residuals es poden degradar en compostos de molècules petites en 48 hores sota llum natural, resolent completament els problemes tradicionals de residus de PAM. Aquesta tecnologia s'ha provat en plantes d'aigua potable seleccionades a Seül, i es preveu que es comercialitzi el 2025.
II. Dinàmica del mercat i desenvolupaments regionals
1. Canvis en el panorama del mercat global
La regió Àsia-Pacífic s'ha convertit en el mercat de PAM de més ràpid creixement, representant el 46% del consum mundial el 2023, i la Xina va contribuir amb la major part del creixement. Les dades de la Federació de la Indústria Petrolífera i Química de la Xina mostren que la producció de PAM de la Xina va arribar a les 920.000 tones el 2023, amb les importacions mantenint una taxa de creixement anual del 15%, especialment per als productes CPAM d'alta gamma, on la dependència de les importacions continua sent del 40%.
El mercat europeu mostra tendències diferenciades. Impulsats per unes regulacions ambientals estrictes, els productes PAM biodegradables van augmentar la quota de mercat del 8% el 2020 al 22% el 2023. La francesa Veolia va anunciar plans per substituir completament el CPAM tradicional per alternatives verdes el 2026.
El mercat nord-americà, impulsat pel desenvolupament del gas d'esquist, continua tenint una forta demanda d'APAM. Les importacions de PAM dels EUA van créixer un 18% el 2023, i el 60% es va utilitzar per al tractament d'aigües residuals d'extracció de petroli i gas. Cal destacar que Mèxic ha emergit com un nou centre de producció, amb diverses multinacionals que estableixen bases de producció locals.
2. Preus i dinàmica de la cadena de subministrament
Del 2023 al 2024, els mercats de matèries primeres de PAM van experimentar fluctuacions significatives. Els preus del monòmer d'acrilamida van assolir màxims històrics el tercer trimestre del 2023, però van tornar a nivells raonables el segon trimestre del 2024, ja que la Xina va afegir nova capacitat de producció. No obstant això, els preus del reactiu catiònic DMC (clorur de metacriloiloxietil trimetil amoni) van continuar augmentant a causa de l'escàs subministrament d'òxid de propilè aigües amunt, cosa que va augmentar els costos de producció de CPAM entre un 12 i un 15%.
Pel que fa a les cadenes de subministrament, els líders de la indústria van accelerar la integració vertical. El Grup Solvay va invertir 300 milions d'euros en una nova base de producció integrada a Bèlgica, que permet la producció completa des de l'acrilonitril fins als productes finals. Es preveu que es posi en marxa el 2025 i que això reduirà els costos integrals en un 20%. Les petites i mitjanes empreses es van centrar en l'especialització; per exemple, l'empresa italiana Italmatch es va centrar en el desenvolupament de formulacions d'APAM especialitzades per a la dessalinització d'aigua de mar.
Data de publicació: 09 de maig de 2025