I.סקירת תעשייה והתקדמות טכנולוגית
פוליאקרילאמיד (PAM), כאחד הכימיקלים החשובים ביותר לטיפול במים, עשה התקדמות משמעותית בחדשנות טכנולוגית ויישומי שוק בשנים האחרונות. על פי דו"ח מחקרי השוק האחרון, שוק ה-PAM העולמי הגיע ל-4.58 מיליארד דולר בשנת 2023 וצפוי לגדול ל-6.23 מיליארד דולר עד 2028, עם קצב צמיחה שנתי מצטבר של 6.3%. מגזר טיפול המים מהווה למעלה מ-65% מהצריכה הכוללת, ומשמש כגורם המניע העיקרי לצמיחת התעשייה.
1. פריצות דרך בתחום הפוליאקרילאמיד אניוני (APAM)
בשנת 2023, צוות מחקר מאוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין פרסם ממצאים משמעותיים ב-*Nature Water*, ופיתח בהצלחה חומר APAM חדש בעל מאפייני "תגובה חכמה". באמצעות טכנולוגיית הטבעה מולקולרית, מוצר זה יכול להתאים אוטומטית את התצורה המולקולרית שלו בהתבסס על סוגי מזהמים במים, ובכך לשפר את יעילות הסרת יוני מתכות כבדות ב-40%, מתאים במיוחד לטיפול בשפכי כרייה. נתוני שטח מפרויקט טיפול בשפכי מכרה נחושת בג'יאנגשי הראו שחומר זה השיג הסרת יוני נחושת של 99.2% תוך הפחתת עלויות הטיפול ב-35%.
במקביל, חברת מיצובישי כימיקלים היפנית הציגה סדרת APAM עמידה לטמפרטורות גבוהות, השומרת על ביצועים יציבים בטמפרטורה של 80-120 מעלות צלזיוס, ומתמודדת עם אתגרים טכניים בטיפול בשפכים משדות נפט וגז. מוצר זה הפגין ביצועים יוצאי דופן במערכת טיפול במי שדה נפט של סעודיה ארמקו, והאיץ את מהירות היווצרות הגושים ב-50% והפחית את זמן השיקוע לשני שלישים בהשוואה למוצרים קונבנציונליים.
2. שדרוגים טכנולוגיים בפוליאקרילאמיד קטיוני (CPAM)
תחום טיפול בבוצה עבר שינויים טרנספורמטיביים. בתחילת 2024, חברת BASF הגרמנית השיקה דור חדש של מוצר CPAM בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד, בעל משקל מולקולרי העולה על 20 מיליון דלטון. באמצעות טכנולוגיית קישור צולב ייעודית, מוצר זה יוצר מבני רשת צפופים יותר במהלך סחיטת הבוצה, ומשיג תכולת לחות של הבוצה לאחר סחיטת הבוצה מתחת ל-58% - שיפור של 10 נקודות אחוז לעומת מוצרים קונבנציונליים. לאחר אימוץ טכנולוגיה זו, מתקן טיהור השפכים העירוני של פריז הגדיל את כושר טיפול הבוצה ב-30% תוך הפחתת צריכת הכימיקלים ב-15%.
באופן בולט יותר, סטארט-אפ הולנדי פיתח CPAM ביוסינתטי באמצעות טכנולוגיית עריכת גנים CRISPR. תהליך זה, המיוצר באמצעות תסיסה הנדסית של *E. coli*, מונע לחלוטין שימוש במונומר אקרילאמיד, מפחית את האקו-רעילות של המוצר ב-90% ומפחית את פליטות הפחמן ב-65% במהלך הייצור. למרות שהעלויות הנוכחיות נותרות גבוהות בכ-20% משיטות סינתזה כימית, יתרונות תחרותיים משמעותיים צפויים עם השגת ייצור בקנה מידה גדול עד 2026.
3. יישומים מורחבים של פוליאקרילאמיד לא יוני (NPAM)
NPAM מדגים יתרונות ייחודיים בטיפול במים ייעודי. בסוף 2023, הציגה Dow Chemical סדרת NPAM רגישה ל-pH אשר מתאימה אוטומטית את הארכת שרשרת המולקולות בטווח pH של 2-12, ומשפרת את יעילות לכידת מוצקים מרחפים בקנה מידה ננומטרי פי 3-5. טכנולוגיה זו יושמה בהצלחה בהכנת מים אולטרה-טהורים עבור תעשיית המוליכים למחצה, והשיגה תקני איכות מים של 18.2 MΩ·cm.
חוקרים דרום קוריאנים פיתחו NPAM מתכלה באור נראה על ידי החדרת יחידות מבניות של אזובנזן. פולימרים שיוריים יכולים להתפרק לתרכובות מולקולריות קטנות תוך 48 שעות תחת אור טבעי, ובכך לפתור לחלוטין את בעיות שאריות PAM המסורתיות. טכנולוגיה זו נוסתה בפיילוט במפעלי מי שתייה נבחרים בסיאול, כאשר המסחור צפוי עד 2025.
II. דינמיקת שוק והתפתחויות אזוריות
1. שינויים בנוף השוק הגלובלי
אזור אסיה-פסיפיק הפך לשוק ה-PAM הצומח ביותר, והיווה 46% מהצריכה העולמית בשנת 2023, כאשר סין תרמה את רוב הצמיחה. נתונים מפדרציית תעשיית הנפט והכימיקלים של סין מראים כי ייצור ה-PAM של סין הגיע ל-920,000 טון בשנת 2023, כאשר היבוא שמר על קצב צמיחה שנתי של 15% - במיוחד עבור מוצרי CPAM יוקרתיים, שבהם התלות ביבוא נותרה גבוהה עד 40%.
השוק האירופי מציג מגמות שונות. בהתבסס על תקנות סביבתיות מחמירות, מוצרי PAM מתכלים הגדילו את נתח השוק שלהם מ-8% בשנת 2020 ל-22% בשנת 2023. חברת Veolia הצרפתית הכריזה על תוכניות להחליף לחלוטין את CPAM המסורתית בחלופות ירוקות עד 2026.
השוק בצפון אמריקה, המונע על ידי פיתוח גז מפצלי, ממשיך בביקוש חזק ל-APAM. יבוא PAM מארה"ב גדל ב-18% בשנת 2023, כאשר 60% ממנו שימש לטיפול בשפכים להפקת נפט וגז. ראוי לציין כי מקסיקו התפתחה כמרכז ייצור חדש, כאשר מספר חברות רב-לאומיות מקימות בסיסי ייצור מקומיים.
2. תמחור ודינמיקת שרשרת האספקה
בין השנים 2023 ל-2024, שוקי חומרי הגלם של PAM חוו תנודות משמעותיות. מחירי המונומר של אקרילאמיד הגיעו לשיאים היסטוריים ברבעון השלישי של 2023, אך חזרו לרמות סבירות עד הרבעון השני של 2024, כאשר סין הוסיפה כושר ייצור חדש. עם זאת, מחירי הריאגנט הקטיוני DMC (מתאקריללוילוקסיאתיל טרימתיל אמוניום כלוריד) המשיכו לעלות עקב אספקה צפופה של פרופילן אוקסיד במעלה הזרם, מה שהגדיל את עלויות הייצור של CPAM ב-12-15%.
בכל הנוגע לשרשראות אספקה, מובילי התעשייה האיצו את האינטגרציה האנכית. קבוצת סולביי השקיעה 300 מיליון אירו בבסיס ייצור משולב חדש בבלגיה, המאפשר ייצור בתהליך מלא, החל מאקרילוניטריל ועד למוצרים הסופיים. ההשקה צפויה בשנת 2025, והדבר יפחית את העלויות הכוללות ב-20%. עסקים קטנים ובינוניים עברו להתמחות - לדוגמה, חברת Italmatch האיטלקית התמקדה בפיתוח פורמולציות APAM ייעודיות להתפלת מי ים.
זמן פרסום: 9 במאי 2025