I.Přehled odvětví a technologický pokrok
Polyakrylamid (PAM), jako jedna z nejdůležitějších chemikálií pro úpravu vody, dosáhl v posledních letech významného pokroku v technologických inovacích a tržních aplikacích. Podle nejnovější zprávy o průzkumu trhu dosáhl globální trh s PAM v roce 2023 hodnoty 4,58 miliardy dolarů a do roku 2028 se předpokládá, že vzroste na 6,23 miliardy dolarů s průměrnou roční mírou růstu 6,3 %. Sektor úpravy vody se podílí na celkové spotřebě více než 65 % a je hlavním motorem růstu tohoto odvětví.
1. Průlomy v aniontovém polyakrylamidu (APAM)
V roce 2023 publikoval výzkumný tým z Čínské univerzity vědy a techniky významné poznatky v časopise *Nature Water* a úspěšně vyvinul nový materiál APAM s charakteristikami „inteligentní odezvy“. Využitím technologie molekulárního imprintingu dokáže tento produkt automaticky upravovat svou molekulární konfiguraci na základě typů znečišťujících látek ve vodě, čímž zvyšuje účinnost odstraňování iontů těžkých kovů o 40 %, což je obzvláště vhodné pro čištění odpadních vod z důlních dolů. Terénní data z projektu čištění odpadních vod z měděného dolu v Jiangxi ukázala, že tento materiál dosáhl 99,2% odstranění iontů mědi a zároveň snížil náklady na čištění o 35 %.
Současně japonská společnost Mitsubishi Chemical představila řadu APAM odolnou vůči vysokým teplotám, která si udržuje stabilní výkon při teplotách 80–120 °C a řeší tak technické výzvy v čištění odpadních vod z ropných a plynových polí. Tento produkt prokázal výjimečný výkon v systému čištění odpadních vod z ropných polí společnosti Saudi Aramco, urychlil tvorbu vloček o 50 % a zkrátil dobu usazování na dvě třetiny oproti konvenčním produktům.
2. Technologická vylepšení v kationtovém polyakrylamidu (CPAM)
Sektor čištění kalů zažil transformační změny. Začátkem roku 2024 uvedla německá společnost BASF na trh produkt CPAM nové generace s ultravysokou molekulovou hmotností přesahující 20 milionů daltonů. Díky specializované technologii síťování vytváří tento produkt během odvodňování kalu hustší síťové struktury a dosahuje obsahu vlhkosti kalu po odvodnění pod 58 % – což je o 10 procentních bodů méně než u konvenčních produktů. Po zavedení této technologie zvýšila čistírna odpadních vod v Paříži kapacitu čištění kalů o 30 % a zároveň snížila spotřebu chemikálií o 15 %.
Ještě pozoruhodnější je, že nizozemský startup vyvinul biosyntetickou CPAM s využitím technologie genové editace CRISPR. Tento proces, vyráběný pomocí uměle vytvořené fermentace *E. coli*, zcela eliminuje použití monomeru akrylamidu, čímž snižuje ekotoxicitu produktu o 90 % a emise uhlíku během výroby o 65 %. Přestože současné náklady zůstávají přibližně o 20 % vyšší než u chemických syntetických metod, očekávají se značné konkurenční výhody po dosažení velké výroby do roku 2026.
3. Rozšířené aplikace neiontového polyakrylamidu (NPAM)
NPAM prokazuje jedinečné výhody ve specializované úpravě vody. Koncem roku 2023 společnost Dow Chemical představila řadu NPAM citlivých na pH, které automaticky upravují prodloužení molekulárního řetězce v rozmezí pH 2–12, čímž se 3–5krát zvyšuje účinnost zachycování suspendovaných pevných látek v nanoměřítku. Tato technologie byla úspěšně použita při úpravě ultračisté vody pro polovodičový průmysl a dosahuje standardů kvality vody 18,2 MΩ·cm.
Jihokorejští vědci vyvinuli NPAM rozložitelný ve viditelném světle zavedením azobenzenových strukturních jednotek. Zbytkové polymery se mohou rozložit na nízkomolekulární sloučeniny během 48 hodin za přirozeného světla, čímž zcela vyřeší tradiční problémy se zbytky PAM. Tato technologie byla pilotně otestována ve vybraných soulských vodárnách a komercializace se očekává do roku 2025.
II. Dynamika trhu a regionální rozvoj
1. Změny v globální tržní krajině
Asijsko-pacifický region se stal nejrychleji rostoucím trhem s PAM a v roce 2023 se na celosvětové spotřebě podílel 46 %, přičemž k růstu přispěla většina Číny. Data Čínské federace ropného a chemického průmyslu ukazují, že produkce PAM v Číně dosáhla v roce 2023 920 000 tun, přičemž dovoz si udržel 15% roční tempo růstu – zejména u špičkových produktů CPAM, kde závislost na dovozu zůstává až 40 %.
Evropský trh vykazuje odlišné trendy. V důsledku přísných environmentálních předpisů zvýšily biologicky rozložitelné produkty PAM svůj podíl na trhu z 8 % v roce 2020 na 22 % v roce 2023. Francouzská společnost Veolia oznámila plány na úplné nahrazení tradičního CPAM zelenými alternativami do roku 2026.
Severoamerický trh, poháněný rozvojem těžby břidlicového plynu, i nadále vykazuje silnou poptávku po APAM. Dovoz PAM do USA vzrostl v roce 2023 o 18 %, přičemž 60 % se použilo na čištění odpadních vod z těžby ropy a plynu. Za zmínku stojí Mexiko, které se stalo novým centrem produkce, kde si několik nadnárodních společností zřídilo místní výrobní základny.
2. Cenová politika a dynamika dodavatelského řetězce
V letech 2023 až 2024 zaznamenaly trhy se surovinami pro PAM značné výkyvy. Ceny monomeru akrylamidu dosáhly historických maxim ve 3. čtvrtletí 2023, ale do 2. čtvrtletí 2024 se vrátily na rozumnou úroveň, protože Čína navýšila výrobní kapacitu. Ceny kationtového činidla DMC (methakryloyloxyethyltrimethylamoniumchlorid) však nadále rostly kvůli omezeným dodávkám propylenoxidu v těžebním průmyslu, což zvýšilo výrobní náklady CPAM o 12–15 %.
Pokud jde o dodavatelské řetězce, lídři v oboru urychlili vertikální integraci. Skupina Solvay investovala 300 milionů eur do nové integrované výrobní základny v Belgii, která umožní kompletní výrobu od akrylonitrilu až po finální produkty. Spuštění se očekává v roce 2025 a sníží komplexní náklady o 20 %. Malé a střední podniky se zaměřily na specializaci – například italská společnost Italmatch se zaměřila na vývoj specializovaných formulací APAM pro odsolování mořské vody.
Čas zveřejnění: 9. května 2025