I.Brancheoverzicht en technologische vooruitgang
Polyacrylamide (PAM), een van de belangrijkste chemicaliën voor waterbehandeling, heeft de afgelopen jaren aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van technologische innovatie en markttoepassingen. Volgens het laatste marktonderzoeksrapport bereikte de wereldwijde PAM-markt in 2023 een omzet van $ 4,58 miljard en zal deze naar verwachting groeien tot $ 6,23 miljard in 2028, met een samengestelde jaarlijkse groei van 6,3%. De waterbehandelingssector is goed voor meer dan 65% van het totale verbruik en is de belangrijkste motor achter de groei van de sector.
1. Doorbraken in anionisch polyacrylamide (APAM)
In 2023 publiceerde een onderzoeksteam van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie in China belangrijke bevindingen in *Nature Water*, waarin met succes een nieuw APAM-materiaal met "smart response"-kenmerken werd ontwikkeld. Dankzij moleculaire imprintingtechnologie kan dit product zijn moleculaire configuratie automatisch aanpassen op basis van de soorten verontreinigingen in het water, waardoor de verwijderingsefficiëntie van zware metaalionen met 40% wordt verbeterd. Dit is met name geschikt voor de behandeling van mijnafvalwater. Veldgegevens van een project voor de behandeling van afvalwater in een kopermijn in Jiangxi toonden aan dat dit materiaal 99,2% koperionen verwijderde en tegelijkertijd de behandelingskosten met 35% verlaagde.
Tegelijkertijd introduceerde het Japanse Mitsubishi Chemical een hittebestendige APAM-serie die stabiele prestaties levert bij 80-120 °C en daarmee technische uitdagingen in de afvalwaterzuivering van olie- en gasvelden aanpakt. Dit product toonde uitzonderlijke prestaties in het waterzuiveringssysteem van Saudi Aramco in de olievelden, waardoor de vlokvorming met 50% werd versneld en de bezinkingstijd werd teruggebracht tot twee derde van die van conventionele producten.
2. Technologische upgrades in kationisch polyacrylamide (CPAM)
De slibverwerkingssector heeft ingrijpende veranderingen ondergaan. Begin 2024 lanceerde het Duitse BASF een nieuwe generatie CPAM-producten met een ultrahoog moleculair gewicht van meer dan 20 miljoen Dalton. Dankzij gespecialiseerde crosslinkingtechnologie vormt dit product dichtere netwerkstructuren tijdens de slibontwatering, waardoor het vochtgehalte van het slib na de ontwatering onder de 58% komt – een verbetering van 10 procentpunten ten opzichte van conventionele producten. Na de implementatie van deze technologie verhoogde de gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallatie van Parijs de slibverwerkingscapaciteit met 30% en verminderde het chemicaliënverbruik met 15%.
Opvallender nog is dat een Nederlandse startup een biosynthetische CPAM heeft ontwikkeld met behulp van CRISPR-genbewerkingstechnologie. Geproduceerd via gemanipuleerde *E. coli*-fermentatie, vermijdt dit proces het gebruik van acrylamidemonomeer volledig, waardoor de ecotoxiciteit van het product met 90% wordt verminderd en de CO2-uitstoot tijdens de productie met 65%. Hoewel de huidige kosten nog steeds zo'n 20% hoger liggen dan bij chemische synthesemethoden, worden aanzienlijke concurrentievoordelen verwacht bij grootschalige productie in 2026.
3. Uitgebreide toepassingen van niet-ionisch polyacrylamide (NPAM)
NPAM biedt unieke voordelen in gespecialiseerde waterbehandeling. Eind 2023 introduceerde Dow Chemical een pH-gevoelige NPAM-serie die automatisch de moleculaire ketenverlenging aanpast binnen pH 2-12, waardoor de efficiëntie van het afvangen van zwevende deeltjes op nanoschaal met een factor 3 tot 5 wordt verbeterd. Deze technologie is succesvol toegepast in de bereiding van ultrapuur water voor de halfgeleiderindustrie, waarbij waterkwaliteitsnormen van 18,2 MΩ·cm zijn bereikt.
Zuid-Koreaanse onderzoekers ontwikkelden NPAM dat afbreekbaar is in zichtbaar licht door de introductie van azobenzeenstructuren. Resterende polymeren kunnen binnen 48 uur onder natuurlijk licht afbreken tot kleinmoleculaire verbindingen, waardoor de traditionele problemen met PAM-residuen volledig zijn opgelost. Deze technologie is getest in een aantal drinkwaterzuiveringsinstallaties in Seoul en de commercialisering ervan wordt verwacht in 2025.
II. Marktdynamiek en regionale ontwikkelingen
1. Veranderingen in het mondiale marktlandschap
De regio Azië-Pacific is de snelstgroeiende PAM-markt geworden en was in 2023 goed voor 46% van de wereldwijde consumptie, waarbij China de grootste groei voor zijn rekening nam. Gegevens van de China Petroleum and Chemical Industry Federation tonen aan dat de Chinese PAM-productie in 2023 920.000 ton bereikte, met een import die jaarlijks met 15% groeit – met name voor hoogwaardige CPAM-producten, waarvan de importafhankelijkheid nog steeds oploopt tot 40%.
De Europese markt vertoont uiteenlopende trends. Dankzij strenge milieuregels is het marktaandeel van biologisch afbreekbare PAM-producten gestegen van 8% in 2020 tot 22% in 2023. Het Franse Veolia kondigde plannen aan om traditionele CPAM-producten tegen 2026 volledig te vervangen door groene alternatieven.
De Noord-Amerikaanse markt, gedreven door de ontwikkeling van schaliegas, blijft sterk in vraag naar APAM. De Amerikaanse PAM-import groeide met 18% in 2023, waarvan 60% werd gebruikt voor de behandeling van afvalwater uit olie- en gaswinning. Mexico is met name uitgegroeid tot een nieuw productiecentrum, waar meerdere multinationals zich lokaal vestigen.
2. Prijzen en dynamiek in de toeleveringsketen
Van 2023 tot 2024 ondervonden de grondstoffenmarkten voor PAM aanzienlijke schommelingen. De prijzen voor acrylamidemonomeren bereikten historische hoogtepunten in het derde kwartaal van 2023, maar keerden in het tweede kwartaal van 2024 terug naar een redelijk niveau toen China nieuwe productiecapaciteit toevoegde. De prijzen voor kationisch reagens DMC (methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchloride) bleven echter stijgen als gevolg van de krappe aanvoer van propyleenoxide, waardoor de productiekosten voor CPAM met 12-15% stegen.
Wat betreft toeleveringsketens versnelden marktleiders de verticale integratie. Solvay Group investeerde € 300 miljoen in een nieuwe geïntegreerde productielocatie in België, die volledige procesproductie van acrylonitril tot eindproduct mogelijk maakt. De lancering hiervan wordt verwacht in 2025 en zal de totale kosten met 20% verlagen. Kleine en middelgrote ondernemingen schakelden over op specialisatie. Zo richtte het Italiaanse Italmatch zich op de ontwikkeling van gespecialiseerde APAM-formuleringen voor zeewaterontzilting.
Geplaatst op: 9 mei 2025