I.उद्योग आढावा आणि तांत्रिक प्रगती
सर्वात महत्त्वाच्या जलशुद्धीकरण रसायनांपैकी एक असलेल्या पॉलीअ‍ॅक्रिलामाइड (पीएएम) ने अलिकडच्या वर्षांत तांत्रिक नवोपक्रम आणि बाजारपेठेतील अनुप्रयोगांमध्ये लक्षणीय प्रगती केली आहे. नवीनतम बाजार संशोधन अहवालानुसार, जागतिक पीएएम बाजारपेठ २०२३ मध्ये ४.५८ अब्ज डॉलर्सपर्यंत पोहोचली आणि २०२८ पर्यंत ६.२३ अब्ज डॉलर्सपर्यंत वाढण्याचा अंदाज आहे, ज्याचा वार्षिक चक्रवाढ दर ६.३% आहे. एकूण वापराच्या ६५% पेक्षा जास्त जलशुद्धीकरण क्षेत्राचा वाटा आहे, जो उद्योगाच्या वाढीचा मुख्य चालक म्हणून काम करतो.
१. अ‍ॅनिओनिक पॉलीअ‍ॅक्रिलामाइड (एपीएएम) मधील प्रगती
२०२३ मध्ये, चीनच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विद्यापीठाच्या एका संशोधन पथकाने *नेचर वॉटर* मध्ये महत्त्वपूर्ण निष्कर्ष प्रकाशित केले, ज्यामध्ये "स्मार्ट रिस्पॉन्स" वैशिष्ट्यांसह एक नवीन APAM मटेरियल यशस्वीरित्या विकसित केले गेले. आण्विक छाप तंत्रज्ञानाचा वापर करून, हे उत्पादन पाण्यातील प्रदूषक प्रकारांवर आधारित त्याचे आण्विक कॉन्फिगरेशन स्वयंचलितपणे समायोजित करू शकते, जड धातू आयन काढण्याची कार्यक्षमता ४०% ने सुधारते, विशेषतः खाण सांडपाणी प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य. जियांग्सी येथील तांबे खाणीतील सांडपाणी प्रक्रिया प्रकल्पातील फील्ड डेटावरून असे दिसून आले की या मटेरियलने ९९.२% तांबे आयन काढण्याची क्षमता साध्य केली तर उपचार खर्च ३५% ने कमी केला.
त्याच वेळी, जपानच्या मित्सुबिशी केमिकलने उच्च-तापमान-प्रतिरोधक APAM मालिका सादर केली जी 80-120°C वर स्थिर कामगिरी राखते, तेल आणि वायू क्षेत्रातील सांडपाणी प्रक्रियांमधील तांत्रिक आव्हानांना तोंड देते. या उत्पादनाने सौदी अरामकोच्या तेलक्षेत्रातील जल प्रक्रिया प्रणालीमध्ये अपवादात्मक कामगिरी दाखवली, फ्लॉक निर्मितीचा वेग 50% ने वाढवला आणि पारंपारिक उत्पादनांच्या तुलनेत स्थिरीकरण वेळ दोन-तृतियांश कमी केला.
२. कॅशनिक पॉलीएक्रिलामाइड (CPAM) मध्ये तांत्रिक सुधारणा
गाळ प्रक्रिया क्षेत्रात परिवर्तनीय बदल झाले आहेत. २०२४ च्या सुरुवातीला, जर्मनीच्या BASF ने २० दशलक्ष डाल्टनपेक्षा जास्त आण्विक वजन असलेले एक नवीन-पिढीचे अल्ट्रा-हाय आण्विक वजन CPAM उत्पादन लाँच केले. विशेष क्रॉस-लिंकिंग तंत्रज्ञानाद्वारे, हे उत्पादन गाळ निर्जलीकरणादरम्यान अधिक घन नेटवर्क संरचना तयार करते, ज्यामुळे गाळ निर्जलीकरणानंतरचे आर्द्रता प्रमाण ५८% पेक्षा कमी होते - पारंपारिक उत्पादनांपेक्षा १० टक्के-बिंदू सुधारणा. या तंत्रज्ञानाचा अवलंब केल्यानंतर, पॅरिस म्युनिसिपल वेस्टवॉटर ट्रीटमेंट प्लांटने गाळ प्रक्रिया क्षमता ३०% ने वाढवली तर रासायनिक वापर १५% ने कमी केला.
विशेष म्हणजे, एका डच स्टार्टअपने CRISPR जीन-एडिटिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून बायोसिंथेटिक CPAM विकसित केले. इंजिनिअर केलेल्या *E. coli* किण्वन द्वारे उत्पादित, ही प्रक्रिया पूर्णपणे अ‍ॅक्रिलामाइड मोनोमर वापर टाळते, उत्पादनाच्या इकोटॉक्सिसिटीमध्ये 90% घट करते आणि उत्पादनादरम्यान कार्बन उत्सर्जन 65% कमी करते. जरी सध्याचा खर्च रासायनिक संश्लेषण पद्धतींपेक्षा ~20% जास्त असला तरी, 2026 पर्यंत मोठ्या प्रमाणात उत्पादन साध्य करताना लक्षणीय स्पर्धात्मक फायदे अपेक्षित आहेत.
३. नॉनिओनिक पॉलीएक्रिलामाइड (NPAM) चे विस्तारित अनुप्रयोग
विशेष जलशुद्धीकरणात NPAM चे अद्वितीय फायदे आहेत. २०२३ च्या अखेरीस, डाऊ केमिकलने pH-संवेदनशील NPAM मालिका सादर केली जी pH २-१२ मध्ये आण्विक साखळी विस्तार स्वयंचलितपणे समायोजित करते, ज्यामुळे नॅनो-स्केल निलंबित घन पदार्थांच्या कॅप्चर कार्यक्षमतेत ३-५ पट सुधारणा होते. सेमीकंडक्टर उद्योगासाठी अल्ट्राप्युअर वॉटर तयारीमध्ये हे तंत्रज्ञान यशस्वीरित्या लागू केले गेले आहे, ज्यामुळे १८.२ MΩ·cm पाण्याची गुणवत्ता मानके साध्य झाली आहेत.
दक्षिण कोरियाच्या संशोधकांनी अझोबेंझिन स्ट्रक्चरल युनिट्स सादर करून दृश्यमान-प्रकाश-विघटनशील NPAM विकसित केले. अवशिष्ट पॉलिमर नैसर्गिक प्रकाशात 48 तासांच्या आत लहान-रेणू संयुगांमध्ये विघटित होऊ शकतात, ज्यामुळे पारंपारिक PAM अवशेष समस्या पूर्णपणे सोडवल्या जातात. हे तंत्रज्ञान निवडक सोल पिण्याच्या पाण्याच्या संयंत्रांमध्ये प्रायोगिकरित्या वापरले गेले आहे, 2025 पर्यंत व्यावसायिकीकरण अपेक्षित आहे.
II. बाजार गतिमानता आणि प्रादेशिक विकास
१. जागतिक बाजारपेठेतील बदल
आशिया-पॅसिफिक प्रदेश हा सर्वात वेगाने वाढणारा PAM बाजार बनला आहे, जो २०२३ मध्ये जागतिक वापराच्या ४६% वाटा आहे, ज्यामध्ये चीनचा सर्वाधिक वाटा आहे. चायना पेट्रोलियम अँड केमिकल इंडस्ट्री फेडरेशनच्या आकडेवारीनुसार २०२३ मध्ये चीनचे PAM उत्पादन ९२०,००० टनांपर्यंत पोहोचले, आयात १५% वार्षिक वाढीचा दर राखत आहे - विशेषतः उच्च दर्जाच्या CPAM उत्पादनांसाठी, जिथे आयात अवलंबित्व ४०% पर्यंत उच्च राहते.
युरोपियन बाजारपेठेत वेगवेगळे ट्रेंड दिसून येतात. कडक पर्यावरणीय नियमांमुळे, बायोडिग्रेडेबल PAM उत्पादनांनी २०२० मध्ये ८% वरून २०२३ मध्ये २२% पर्यंत बाजारपेठेतील हिस्सा वाढवला. फ्रान्सच्या व्हेओलियाने २०२६ पर्यंत पारंपारिक CPAM पूर्णपणे हिरव्या पर्यायांनी बदलण्याची योजना जाहीर केली.
शेल गॅसच्या विकासामुळे उत्तर अमेरिकन बाजारपेठेत APAM ची मागणी वाढत आहे. २०२३ मध्ये यूएस PAM आयात १८% वाढली, त्यातील ६०% तेल आणि वायू उत्खनन सांडपाणी प्रक्रियेसाठी वापरली गेली. उल्लेखनीय म्हणजे, मेक्सिको एक नवीन उत्पादन केंद्र म्हणून उदयास आला आहे, ज्यामध्ये अनेक बहुराष्ट्रीय कंपन्यांनी स्थानिक उत्पादन तळ स्थापित केले आहेत.
२. किंमत आणि पुरवठा साखळी गतिमानता
२०२३ ते २०२४ पर्यंत, PAM कच्च्या मालाच्या बाजारपेठेत लक्षणीय चढउतार झाले. २०२३ च्या तिसऱ्या तिमाहीत अ‍ॅक्रिलामाइड मोनोमरच्या किमती ऐतिहासिक उच्चांकावर पोहोचल्या परंतु २०२४ च्या दुसऱ्या तिमाहीत चीनने नवीन उत्पादन क्षमता जोडल्याने ते वाजवी पातळीवर परतले. तथापि, अपस्ट्रीम प्रोपीलीन ऑक्साईड पुरवठ्यात घट झाल्यामुळे कॅशनिक अभिकर्मक DMC (मेथाक्रिलोयलॉक्सिथिल ट्रायमिथाइल अमोनियम क्लोराईड) किमती वाढतच राहिल्या, ज्यामुळे CPAM उत्पादन खर्च १२-१५% ने वाढला.
पुरवठा साखळ्यांबाबत, उद्योगातील नेत्यांनी उभ्या एकात्मिकतेला गती दिली. सोल्वे ग्रुपने बेल्जियममध्ये एका नवीन एकात्मिक उत्पादन बेसमध्ये €300 दशलक्ष गुंतवणूक केली, ज्यामुळे अॅक्रिलोनिट्राइलपासून अंतिम उत्पादनांपर्यंत पूर्ण-प्रक्रिया उत्पादन शक्य झाले. 2025 मध्ये सुरू होण्याची अपेक्षा आहे, यामुळे व्यापक खर्च 20% कमी होईल. लघु आणि मध्यम उद्योग स्पेशलायझेशनकडे वळले - उदाहरणार्थ, इटलीच्या इटलमॅचने समुद्राच्या पाण्याच्या डिसेलिनेशनसाठी विशेष APAM फॉर्म्युलेशन विकसित करण्यावर लक्ष केंद्रित केले.
पोस्ट वेळ: मे-०९-२०२५