I.ઉદ્યોગ ઝાંખી અને તકનીકી પ્રગતિ
સૌથી મહત્વપૂર્ણ જળ શુદ્ધિકરણ રસાયણોમાંના એક તરીકે, પોલિએક્રીલામાઇડ (PAM) એ તાજેતરના વર્ષોમાં તકનીકી નવીનતા અને બજાર એપ્લિકેશનોમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરી છે. નવીનતમ બજાર સંશોધન અહેવાલ મુજબ, વૈશ્વિક PAM બજાર 2023 માં $4.58 બિલિયન સુધી પહોંચ્યું હતું અને 2028 સુધીમાં 6.3% ના ચક્રવૃદ્ધિ વાર્ષિક વૃદ્ધિ દર સાથે $6.23 બિલિયન સુધી વધવાનો અંદાજ છે. જળ શુદ્ધિકરણ ક્ષેત્ર કુલ વપરાશના 65% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે, જે ઉદ્યોગના વિકાસના મુખ્ય ચાલક તરીકે સેવા આપે છે.
1. એનિઓનિક પોલીએક્રીલામાઇડ (APAM) માં સફળતાઓ
2023 માં, ચીનની યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજીની એક સંશોધન ટીમે *નેચર વોટર* માં નોંધપાત્ર તારણો પ્રકાશિત કર્યા, જેમાં "સ્માર્ટ રિસ્પોન્સ" લાક્ષણિકતાઓ સાથે એક નવલકથા APAM સામગ્રી સફળતાપૂર્વક વિકસાવવામાં આવી. મોલેક્યુલર ઇમ્પ્રિન્ટિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને, આ ઉત્પાદન પાણીમાં પ્રદૂષક પ્રકારોના આધારે તેના મોલેક્યુલર રૂપરેખાંકનને આપમેળે ગોઠવી શકે છે, ભારે ધાતુ આયન દૂર કરવાની કાર્યક્ષમતામાં 40% સુધારો કરે છે, ખાસ કરીને ખાણકામના ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ માટે યોગ્ય. જિયાંગસીમાં કોપર ખાણના ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ પ્રોજેક્ટના ફિલ્ડ ડેટા દર્શાવે છે કે આ સામગ્રીએ 99.2% કોપર આયન દૂર કરવાની સિદ્ધિ મેળવી છે જ્યારે સારવાર ખર્ચમાં 35% ઘટાડો કર્યો છે.
આ સાથે જ, જાપાનના મિત્સુબિશી કેમિકલએ ઉચ્ચ-તાપમાન-પ્રતિરોધક APAM શ્રેણી રજૂ કરી જે 80-120°C પર સ્થિર કામગીરી જાળવી રાખે છે, જે તેલ અને ગેસ ક્ષેત્રના ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણમાં તકનીકી પડકારોને સંબોધે છે. આ ઉત્પાદને સાઉદી અરામકોની તેલક્ષેત્રની જળ શુદ્ધિકરણ પ્રણાલીમાં અસાધારણ કામગીરી દર્શાવી, ફ્લોક રચનાની ગતિ 50% વધારી અને પરંપરાગત ઉત્પાદનોના બે તૃતીયાંશ સમયને ઘટાડીને.
2. કેશનિક પોલીએક્રીલામાઇડ (CPAM) માં ટેકનોલોજીકલ અપગ્રેડ
કાદવ શુદ્ધિકરણ ક્ષેત્રમાં પરિવર્તનશીલ ફેરફારો જોવા મળ્યા છે. 2024 ની શરૂઆતમાં, જર્મનીના BASF એ 20 મિલિયન ડાલ્ટનથી વધુના મોલેક્યુલર વજન સાથે નવી પેઢીનું અલ્ટ્રા-હાઈ મોલેક્યુલર વેઈટ CPAM ઉત્પાદન લોન્ચ કર્યું. વિશિષ્ટ ક્રોસ-લિંકિંગ ટેકનોલોજી દ્વારા, આ ઉત્પાદન કાદવ શુદ્ધિકરણ દરમિયાન વધુ ગાઢ નેટવર્ક માળખાં બનાવે છે, જે કાદવ શુદ્ધિકરણ પછી ભેજનું પ્રમાણ 58% થી નીચે પ્રાપ્ત કરે છે - જે પરંપરાગત ઉત્પાદનો કરતાં 10-ટકા-પોઇન્ટ સુધારો છે. આ ટેકનોલોજી અપનાવ્યા પછી, પેરિસ મ્યુનિસિપલ વેસ્ટવોટર ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટે કાદવ શુદ્ધિકરણ ક્ષમતામાં 30% વધારો કર્યો છે જ્યારે રાસાયણિક વપરાશમાં 15% ઘટાડો કર્યો છે.
વધુ નોંધપાત્ર રીતે, એક ડચ સ્ટાર્ટઅપે CRISPR જનીન-સંપાદન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને બાયોસિન્થેટિક CPAM વિકસાવ્યું. એન્જિનિયર્ડ *E. coli* આથો દ્વારા ઉત્પાદિત, આ પ્રક્રિયા સંપૂર્ણપણે એક્રેલામાઇડ મોનોમરનો ઉપયોગ ટાળે છે, ઉત્પાદનની ઇકોટોક્સિસિટી 90% ઘટાડે છે અને ઉત્પાદન દરમિયાન કાર્બન ઉત્સર્જનમાં 65% ઘટાડો કરે છે. જોકે વર્તમાન ખર્ચ રાસાયણિક સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ કરતા ~20% વધારે રહે છે, 2026 સુધીમાં સ્કેલ ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરવા પર નોંધપાત્ર સ્પર્ધાત્મક ફાયદાની અપેક્ષા છે.
3. નોનિયોનિક પોલીએક્રીલામાઇડ (NPAM) ના વિસ્તૃત ઉપયોગો
NPAM વિશિષ્ટ જળ શુદ્ધિકરણમાં અનન્ય ફાયદા દર્શાવે છે. 2023 ના અંતમાં, ડાઉ કેમિકલે pH-સંવેદનશીલ NPAM શ્રેણી રજૂ કરી જે pH 2-12 ની અંદર મોલેક્યુલર ચેઇન એક્સટેન્શનને આપમેળે સમાયોજિત કરે છે, નેનો-સ્કેલ સસ્પેન્ડેડ સોલિડ્સ કેપ્ચર કાર્યક્ષમતામાં 3-5 ગણો સુધારો કરે છે. આ ટેકનોલોજી સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ માટે અલ્ટ્રાપ્યોર પાણીની તૈયારીમાં સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવી છે, 18.2 MΩ·cm ના પાણીની ગુણવત્તાના ધોરણો પ્રાપ્ત કરે છે.
દક્ષિણ કોરિયાના સંશોધકોએ એઝોબેન્ઝીન માળખાકીય એકમો રજૂ કરીને દૃશ્યમાન-પ્રકાશ-વિઘટનશીલ NPAM વિકસાવ્યું. શેષ પોલિમર કુદરતી પ્રકાશ હેઠળ 48 કલાકની અંદર નાના-અણુ સંયોજનોમાં વિઘટન કરી શકે છે, જે પરંપરાગત PAM અવશેષ સમસ્યાઓને સંપૂર્ણપણે ઉકેલે છે. આ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ સિઓલના પસંદગીના પીવાના પાણીના પ્લાન્ટમાં કરવામાં આવ્યો છે, જે 2025 સુધીમાં વ્યાપારીકરણની અપેક્ષા રાખે છે.
II. બજાર ગતિશીલતા અને પ્રાદેશિક વિકાસ
૧. વૈશ્વિક બજારના લેન્ડસ્કેપમાં પરિવર્તન
એશિયા-પેસિફિક ક્ષેત્ર સૌથી ઝડપથી વિકસતું PAM બજાર બન્યું છે, જે 2023 માં વૈશ્વિક વપરાશમાં 46% હિસ્સો ધરાવે છે, જેમાં ચીનનો મોટાભાગનો વિકાસ ફાળો છે. ચાઇના પેટ્રોલિયમ અને કેમિકલ ઇન્ડસ્ટ્રી ફેડરેશનના ડેટા દર્શાવે છે કે 2023 માં ચીનનું PAM ઉત્પાદન 920,000 ટન સુધી પહોંચ્યું હતું, જેમાં આયાત 15% વાર્ષિક વૃદ્ધિ દર જાળવી રાખે છે - ખાસ કરીને ઉચ્ચ-સ્તરીય CPAM ઉત્પાદનો માટે, જ્યાં આયાત નિર્ભરતા 40% જેટલી ઊંચી રહે છે.
યુરોપિયન બજાર વિવિધ વલણો દર્શાવે છે. કડક પર્યાવરણીય નિયમો દ્વારા પ્રેરિત, બાયોડિગ્રેડેબલ PAM ઉત્પાદનોએ 2020 માં 8% થી વધારીને 2023 માં 22% કર્યો. ફ્રાન્સના વેઓલિયાએ 2026 સુધીમાં પરંપરાગત CPAM ને સંપૂર્ણપણે લીલા વિકલ્પો સાથે બદલવાની યોજનાની જાહેરાત કરી.
શેલ ગેસના વિકાસ દ્વારા સંચાલિત ઉત્તર અમેરિકન બજાર, APAM ની મજબૂત માંગ ચાલુ રાખે છે. 2023 માં યુએસ PAM ની આયાતમાં 18% નો વધારો થયો, જેમાં 60% તેલ અને ગેસ નિષ્કર્ષણ ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ માટે વપરાય છે. નોંધનીય છે કે, મેક્સિકો એક નવા ઉત્પાદન કેન્દ્ર તરીકે ઉભરી આવ્યું છે, જેમાં બહુવિધ બહુરાષ્ટ્રીય કંપનીઓએ સ્થાનિક ઉત્પાદન પાયા સ્થાપિત કર્યા છે.
2. કિંમત નિર્ધારણ અને સપ્લાય ચેઇન ડાયનેમિક્સ
2023 થી 2024 સુધી, PAM કાચા માલના બજારોમાં નોંધપાત્ર વધઘટ જોવા મળી. 2023 ના ત્રીજા ક્વાર્ટરમાં એક્રેલામાઇડ મોનોમરના ભાવ ઐતિહાસિક ઊંચાઈએ પહોંચ્યા હતા પરંતુ 2024 ના બીજા ક્વાર્ટરમાં ચીને નવી ઉત્પાદન ક્ષમતા ઉમેરતા વાજબી સ્તરે પાછા ફર્યા હતા. જોકે, અપસ્ટ્રીમ પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ સપ્લાયમાં ઘટાડાને કારણે કેશનિક રીએજન્ટ DMC (મેથાક્રાયલોયલોક્સીથાઇલ ટ્રાઇમિથાઇલ એમોનિયમ ક્લોરાઇડ) ના ભાવમાં સતત વધારો થયો હતો, જેના કારણે CPAM ઉત્પાદન ખર્ચમાં 12-15% નો વધારો થયો હતો.
સપ્લાય ચેઇન્સની વાત કરીએ તો, ઉદ્યોગના નેતાઓએ વર્ટિકલ ઇન્ટિગ્રેશનને વેગ આપ્યો. સોલ્વે ગ્રુપે બેલ્જિયમમાં નવા ઇન્ટિગ્રેટેડ પ્રોડક્શન બેઝમાં €300 મિલિયનનું રોકાણ કર્યું, જેનાથી એક્રેલોનિટ્રાઇલથી અંતિમ ઉત્પાદનો સુધી સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા ઉત્પાદન શક્ય બન્યું. 2025 માં લોન્ચ થવાની અપેક્ષા છે, આનાથી વ્યાપક ખર્ચમાં 20% ઘટાડો થશે. નાના અને મધ્યમ ઉદ્યોગો વિશેષતા તરફ આગળ વધ્યા - ઉદાહરણ તરીકે, ઇટાલીના ઇટાલમેચ દરિયાઈ પાણીના ડિસેલિનેશન માટે વિશિષ્ટ APAM ફોર્મ્યુલેશન વિકસાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
પોસ્ટ સમય: મે-૦૯-૨૦૨૫