I.Industrieoverzicht en technologische ontwikkelingen
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 meest recente marktonderzoeksrapport bereikte de wereldwijde PAM-markt in 2023 een waarde 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 vormt daarmee de belangrijkste aanjager van de groei in de sector.
1. Doorbraken in anionisch polyacrylamide (APAM)
In 2023 publiceerde een onderzoeksteam van de Chinese Universiteit voor Wetenschap en Technologie belangrijke bevindingen in *Nature Water*, waarbij ze met succes een nieuw APAM-materiaal met "slimme respons"-eigenschappen hadden ontwikkeld. Door gebruik te maken van moleculaire imprinttechnologie kan dit product zijn moleculaire configuratie automatisch aanpassen aan de soorten verontreinigingen in het water, waardoor de verwijderingsefficiëntie van zware metaalionen met 40% verbetert. Het materiaal is met name geschikt voor de behandeling van afvalwater uit de mijnbouw. Veldgegevens van een project voor de behandeling van afvalwater uit een kopermijn in Jiangxi toonden aan dat dit materiaal een verwijderingspercentage van 99,2% voor koperionen behaalde, terwijl de behandelingskosten met 35% daalden.
Tegelijkertijd introduceerde het Japanse Mitsubishi Chemical een hittebestendige APAM-serie die stabiele prestaties levert bij temperaturen tussen 80 en 120 °C, waarmee technische uitdagingen bij de behandeling van afvalwater in de olie- en gasindustrie worden aangepakt. Dit product presteerde uitzonderlijk goed in het waterzuiveringssysteem van Saudi Aramco in de olievelden, waarbij de vlokvorming met 50% werd versneld en de bezinkingstijd werd teruggebracht tot twee derde van die van conventionele producten.
2. Technologische verbeteringen in kationisch polyacrylamide (CPAM)
De slibverwerkingssector heeft ingrijpende veranderingen ondergaan. Begin 2024 introduceerde het Duitse BASF een nieuwe generatie CPAM-product met een ultrahoge molecuulmassa van meer dan 20 miljoen Dalton. Dankzij een gespecialiseerde crosslinkingtechnologie vormt dit product dichtere netwerkstructuren tijdens de slibontwatering, waardoor het vochtgehalte van het slib na ontwatering onder de 58% blijft – een verbetering van 10 procentpunten ten opzichte van conventionele producten. Na de implementatie van deze technologie heeft de gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallatie van Parijs de slibverwerkingscapaciteit met 30% verhoogd en het chemicaliënverbruik met 15% verlaagd.
Opmerkelijker nog is dat een Nederlandse startup een biosynthetische CPAM heeft ontwikkeld met behulp van CRISPR-genbewerkingstechnologie. Dit proces, dat plaatsvindt via gemodificeerde *E. coli*-fermentatie, vermijdt volledig het gebruik van acrylamide-monomeren, waardoor de ecotoxiciteit van het product met 90% wordt verminderd en de CO2-uitstoot tijdens de productie met 65% daalt. Hoewel de huidige kosten nog steeds ongeveer 20% hoger liggen dan bij chemische synthesemethoden, worden aanzienlijke concurrentievoordelen verwacht zodra de productie in 2026 op grote schaal kan worden uitgevoerd.
3. Uitgebreide toepassingen van niet-ionisch polyacrylamide (NPAM)
NPAM biedt unieke voordelen bij gespecialiseerde waterbehandeling. Eind 2023 introduceerde Dow Chemical een pH-gevoelige NPAM-serie die de moleculaire ketenverlenging automatisch aanpast binnen een pH-bereik van 2-12, waardoor de efficiëntie van de afvang van zwevende deeltjes op nanoschaal met een factor 3-5 wordt verbeterd. Deze technologie is met succes toegepast bij de bereiding van ultrapuur water voor de halfgeleiderindustrie, waarbij waterkwaliteitsnormen van 18,2 MΩ·cm werden behaald.
Zuid-Koreaanse onderzoekers hebben NPAM ontwikkeld dat met zichtbaar licht kan worden afgebroken door de introductie van azobenzeen-structuureenheden. De resterende polymeren kunnen binnen 48 uur onder natuurlijk licht afbreken tot kleine moleculen, waardoor de traditionele problemen met PAM-residuen volledig worden 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 wereldwijde marktlandschap
De regio Azië-Pacific is uitgegroeid tot de snelstgroeiende markt voor PAM (petroleum-ammoniak), goed voor 46% van het wereldwijde verbruik in 2023, waarbij China de grootste bijdrage leverde aan deze groei. Gegevens van de Chinese Federatie van Petroleum- en Chemische Industrie tonen aan dat de Chinese PAM-productie in 2023 920.000 ton bereikte, terwijl de import een jaarlijkse groei van 15% handhaafde – met name voor hoogwaardige CPAM-producten (polymeer-ammoniak-ammoniak), waar de importafhankelijkheid nog steeds oploopt tot 40%.
De Europese markt vertoont uiteenlopende trends. Gedreven door strenge milieuregelgeving is het marktaandeel van biologisch afbreekbare PAM-producten gestegen van 8% in 2020 naar 22% in 2023. Het Franse Veolia heeft plannen aangekondigd om traditioneel CPAM volledig te vervangen door groene alternatieven tegen 2026.
De Noord-Amerikaanse markt, gedreven door de ontwikkeling van schaliegas, blijft een sterke vraag naar APAM vertonen. De Amerikaanse import van APAM steeg in 2023 met 18%, waarvan 60% werd gebruikt voor de behandeling van afvalwater uit de olie- en gaswinning. Opvallend is dat Mexico zich heeft ontwikkeld tot een nieuwe productiehub, waar diverse multinationals lokale productievestigingen hebben opgezet.
2. Prijsstelling en dynamiek van de toeleveringsketen
Van 2023 tot 2024 kenden de markten voor PAM-grondstoffen aanzienlijke schommelingen. De prijzen van acrylamidemonomeer bereikten in het derde kwartaal van 2023 historische hoogtepunten, maar daalden in het tweede kwartaal van 2024 weer tot een redelijk niveau doordat China nieuwe productiecapaciteit toevoegde. De prijzen van het kationische reagens DMC (methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchloride) bleven echter stijgen als gevolg van een krappe aanvoer van propyleenoxide, waardoor de productiekosten van CPAM met 12-15% stegen.
Wat de toeleveringsketens betreft, hebben marktleiders de verticale integratie versneld. De Solvay Group investeerde €300 miljoen in een nieuwe geïntegreerde productiefaciliteit in België, waardoor het volledige productieproces van acrylonitril tot eindproducten mogelijk wordt. Deze faciliteit, die naar verwachting in 2025 operationeel zal zijn, zal de totale kosten met 20% verlagen. Kleine en middelgrote ondernemingen verschoven naar specialisatie – zo richtte het Italiaanse Italmatch zich bijvoorbeeld op de ontwikkeling van gespecialiseerde APAM-formuleringen voor zeewaterontzilting.
Geplaatst op: 9 mei 2025