I.ภาพรวมอุตสาหกรรมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
โพลีอะคริลาไมด์ (PAM) ซึ่งเป็นสารเคมีบำบัดน้ำที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่ง ได้พัฒนานวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้ในตลาดอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตามรายงานการวิจัยตลาดล่าสุด ตลาด PAM ทั่วโลกมีมูลค่าถึง 4.58 พันล้านดอลลาร์ในปี 2023 และคาดว่าจะเติบโตถึง 6.23 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2028 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้นที่ 6.3% ภาคส่วนการบำบัดน้ำคิดเป็นมากกว่า 65% ของการบริโภคทั้งหมด โดยทำหน้าที่เป็นแรงขับเคลื่อนหลักของการเติบโตของอุตสาหกรรม
1. ความก้าวหน้าของโพลีอะคริลาไมด์ประจุลบ (APAM)
ในปี 2023 ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนได้เผยแพร่ผลการวิจัยที่สำคัญในวารสาร Nature Water โดยประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุ APAM ชนิดใหม่ที่มีลักษณะ "การตอบสนองอย่างชาญฉลาด" โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์โมเลกุล ผลิตภัณฑ์นี้สามารถปรับการกำหนดค่าโมเลกุลโดยอัตโนมัติตามประเภทของสารมลพิษในน้ำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดไอออนโลหะหนักได้ 40% ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากเหมือง ข้อมูลภาคสนามจากโครงการบำบัดน้ำเสียจากเหมืองทองแดงในเจียงซีแสดงให้เห็นว่าวัสดุชนิดนี้สามารถกำจัดไอออนทองแดงได้ 99.2% ในขณะที่ลดต้นทุนการบำบัดได้ 35%
พร้อมกันนี้ Mitsubishi Chemical ของญี่ปุ่นได้เปิดตัวซีรีส์ APAM ที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูง ซึ่งรักษาประสิทธิภาพที่เสถียรที่อุณหภูมิ 80-120°C โดยแก้ไขปัญหาทางเทคนิคในการบำบัดน้ำเสียจากแหล่งน้ำมันและก๊าซ ผลิตภัณฑ์นี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่โดดเด่นในระบบบำบัดน้ำเสียจากแหล่งน้ำมันของ Saudi Aramco โดยเร่งความเร็วในการก่อตัวของตะกอนได้ 50% และลดเวลาการตกตะกอนลงเหลือสองในสามของผลิตภัณฑ์ทั่วไป
2. การอัปเกรดเทคโนโลยีของโพลีอะคริลาไมด์ประจุบวก (CPAM)
ภาคส่วนการบำบัดตะกอนได้เผชิญกับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ในช่วงต้นปี 2024 บริษัท BASF ของเยอรมนีได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ CPAM รุ่นใหม่ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ โดยมีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 20 ล้านดาลตัน ผลิตภัณฑ์นี้สร้างโครงสร้างเครือข่ายที่หนาแน่นขึ้นในระหว่างการขจัดน้ำออกจากตะกอนด้วยเทคโนโลยีการเชื่อมโยงแบบเฉพาะทาง ทำให้มีปริมาณความชื้นของตะกอนหลังการขจัดน้ำต่ำกว่า 58% ซึ่งดีขึ้นกว่าผลิตภัณฑ์ทั่วไปถึง 10 เปอร์เซ็นต์ หลังจากนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ โรงบำบัดน้ำเสียเทศบาลกรุงปารีสสามารถเพิ่มขีดความสามารถในการบำบัดตะกอนได้ 30% ในขณะที่ลดการใช้สารเคมีลง 15%
ที่น่าสังเกตมากขึ้นคือ บริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติดัตช์ได้พัฒนา CPAM แบบสังเคราะห์โดยใช้เทคโนโลยีการตัดแต่งยีน CRISPR ซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการหมัก *E. coli* ที่ผ่านการดัดแปลงพันธุกรรม กระบวนการนี้หลีกเลี่ยงการใช้โมโนเมอร์อะคริลาไมด์ได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง 90% และลดการปล่อยคาร์บอนลง 65% ในระหว่างการผลิต แม้ว่าต้นทุนปัจจุบันจะสูงกว่าวิธีการสังเคราะห์ทางเคมีประมาณ 20% แต่คาดว่าจะมีข้อได้เปรียบในการแข่งขันที่สำคัญเมื่อบรรลุการผลิตขนาดใหญ่ภายในปี 2026
3. การขยายการใช้งานของโพลีอะคริลาไมด์ที่ไม่ใช่ไอออนิก (NPAM)
NPAM แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการบำบัดน้ำเฉพาะทาง ในช่วงปลายปี 2023 Dow Chemical ได้เปิดตัวซีรีส์ NPAM ที่ไวต่อค่า pH ซึ่งปรับการยืดตัวของโซ่โมเลกุลโดยอัตโนมัติในช่วง pH 2-12 ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจับของแข็งแขวนลอยในระดับนาโนได้ 3-5 เท่า เทคโนโลยีนี้ได้รับการนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในการเตรียมน้ำบริสุทธิ์พิเศษสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โดยบรรลุมาตรฐานคุณภาพน้ำที่ 18.2 MΩ·cm
นักวิจัยชาวเกาหลีใต้พัฒนา NPAM ที่ย่อยสลายได้ด้วยแสงที่มองเห็นได้ด้วยการนำหน่วยโครงสร้างอะโซเบนซีนมาใช้ โพลิเมอร์ที่เหลือสามารถย่อยสลายเป็นสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กได้ภายใน 48 ชั่วโมงภายใต้แสงธรรมชาติ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาสารตกค้างของ PAM แบบดั้งเดิมได้อย่างสมบูรณ์ เทคโนโลยีนี้ได้รับการนำร่องในโรงงานน้ำดื่มบางแห่งในกรุงโซล โดยคาดว่าจะสามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ภายในปี 2568
II. พลวัตของตลาดและการพัฒนาภูมิภาค
1. การเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ของตลาดโลก
ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกกลายเป็นตลาด PAM ที่เติบโตเร็วที่สุด โดยคิดเป็น 46% ของการบริโภคทั่วโลกในปี 2023 โดยจีนเป็นประเทศที่มีส่วนสนับสนุนการเติบโตส่วนใหญ่ ข้อมูลจากสหพันธ์อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมีแห่งประเทศจีนแสดงให้เห็นว่าการผลิต PAM ของจีนแตะระดับ 920,000 ตันในปี 2023 โดยการนำเข้ายังคงรักษาอัตราการเติบโตประจำปีที่ 15% โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ CPAM ระดับไฮเอนด์ ซึ่งการพึ่งพาการนำเข้ายังคงสูงถึง 40%
ตลาดยุโรปแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่แตกต่างกัน โดยขับเคลื่อนโดยกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด ผลิตภัณฑ์ PAM ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้เพิ่มส่วนแบ่งการตลาดจาก 8% ในปี 2020 เป็น 22% ในปี 2023 บริษัท Veolia ของฝรั่งเศสประกาศแผนที่จะแทนที่ CPAM แบบดั้งเดิมทั้งหมดด้วยทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมภายในปี 2026
ตลาดอเมริกาเหนือซึ่งขับเคลื่อนโดยการพัฒนาแก๊สหินดินดานยังคงมีความต้องการ APAM ที่แข็งแกร่ง การนำเข้า PAM ของสหรัฐฯ เติบโตขึ้น 18% ในปี 2023 โดย 60% ใช้สำหรับการบำบัดน้ำเสียจากการสกัดน้ำมันและก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เม็กซิโกได้กลายเป็นศูนย์กลางการผลิตแห่งใหม่ โดยมีบริษัทข้ามชาติหลายแห่งจัดตั้งฐานการผลิตในพื้นที่
2. การกำหนดราคาและพลวัตของห่วงโซ่อุปทาน
ตั้งแต่ปี 2023 ถึงปี 2024 ตลาดวัตถุดิบ PAM ประสบกับความผันผวนอย่างมาก ราคาโมโนเมอร์อะคริลาไมด์แตะระดับสูงสุดในประวัติศาสตร์ในไตรมาสที่ 3 ของปี 2023 แต่กลับมาอยู่ในระดับที่สมเหตุสมผลในไตรมาสที่ 2 ของปี 2024 เนื่องจากจีนเพิ่มกำลังการผลิตใหม่ อย่างไรก็ตาม ราคารีเอเจนต์ประจุบวก DMC (เมทาคริลอยล์ออกซีเอทิลไตรเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์) ยังคงเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุปทานโพรพิลีนออกไซด์ต้นน้ำที่ตึงตัว ทำให้ต้นทุนการผลิต CPAM เพิ่มขึ้น 12-15%
ในส่วนของห่วงโซ่อุปทาน ผู้นำในอุตสาหกรรมเร่งบูรณาการในแนวตั้ง กลุ่ม Solvay ลงทุน 300 ล้านยูโรในฐานการผลิตแบบบูรณาการแห่งใหม่ในเบลเยียม ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตได้ตั้งแต่อะคริโลไนไตรล์จนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย คาดว่าจะเปิดตัวในปี 2025 ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมได้ 20% วิสาหกิจขนาดกลางและขนาดเล็กหันมาเน้นที่การเชี่ยวชาญเฉพาะทาง เช่น Italmatch ของอิตาลีที่เน้นพัฒนาสูตร APAM เฉพาะทางสำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล
เวลาโพสต์ : 09-05-2025