I.Panorama de la industria y avances tecnológicos
La poliacrilamida (PAM), uno de los productos químicos más importantes para el tratamiento del agua, ha avanzado significativamente en innovación tecnológica y aplicaciones comerciales en los últimos años. Según el último informe de investigación de mercado, el mercado global de PAM alcanzó los 4.580 millones de dólares en 2023 y se proyecta que crezca hasta los 6.230 millones de dólares para 2028, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 6,3 %. El sector del tratamiento del agua representa más del 65 % del consumo total, siendo el principal impulsor del crecimiento de la industria.
1. Avances en la poliacrilamida aniónica (APAM)
En 2023, un equipo de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China publicó importantes hallazgos en *Nature Water*, desarrollando con éxito un novedoso material APAM con características de "respuesta inteligente". Mediante tecnología de impresión molecular, este producto puede ajustar automáticamente su configuración molecular en función de los tipos de contaminantes presentes en el agua, mejorando la eficiencia de eliminación de iones de metales pesados en un 40 %, lo que lo hace especialmente adecuado para el tratamiento de aguas residuales mineras. Los datos de campo de un proyecto de tratamiento de aguas residuales de una mina de cobre en Jiangxi mostraron que este material logró una eliminación del 99,2 % de iones de cobre, a la vez que redujo los costos de tratamiento en un 35 %.
Simultáneamente, la japonesa Mitsubishi Chemical presentó una serie APAM resistente a altas temperaturas que mantiene un rendimiento estable entre 80 y 120 °C, abordando así los desafíos técnicos del tratamiento de aguas residuales de yacimientos de petróleo y gas. Este producto demostró un rendimiento excepcional en el sistema de tratamiento de aguas residuales de yacimientos petrolíferos de Saudi Aramco, acelerando la formación de flóculos en un 50 % y reduciendo el tiempo de sedimentación a dos tercios en comparación con los productos convencionales.
2. Mejoras tecnológicas en poliacrilamida catiónica (CPAM)
El sector del tratamiento de lodos ha experimentado cambios transformadores. A principios de 2024, la alemana BASF lanzó un producto CPAM de ultraalto peso molecular de nueva generación, con un peso molecular superior a los 20 millones de daltons. Mediante una tecnología de reticulación especializada, este producto forma estructuras de red más densas durante la deshidratación de lodos, logrando un contenido de humedad en los lodos posterior a la deshidratación inferior al 58 %, lo que supone una mejora de 10 puntos porcentuales con respecto a los productos convencionales. Tras la adopción de esta tecnología, la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales de París aumentó su capacidad de tratamiento de lodos en un 30 %, a la vez que redujo el consumo de productos químicos en un 15 %.
Más notable aún, una startup neerlandesa desarrolló un CPAM biosintético mediante la tecnología de edición genética CRISPR. Producido mediante fermentación de *E. coli* modificada, este proceso evita por completo el uso de monómero de acrilamida, lo que reduce la ecotoxicidad del producto en un 90 % y las emisiones de carbono en un 65 % durante la producción. Si bien los costos actuales siguen siendo aproximadamente un 20 % más altos que los de los métodos de síntesis química, se esperan importantes ventajas competitivas al alcanzar la producción a gran escala para 2026.
3. Aplicaciones ampliadas de la poliacrilamida no iónica (NPAM)
NPAM demuestra ventajas únicas en el tratamiento especializado de agua. A finales de 2023, Dow Chemical presentó una serie de NPAM sensibles al pH que ajusta automáticamente la extensión de la cadena molecular en un rango de pH de 2 a 12, mejorando la eficiencia de captura de sólidos suspendidos a escala nanométrica de 3 a 5 veces. Esta tecnología se ha aplicado con éxito en la preparación de agua ultrapura para la industria de semiconductores, alcanzando estándares de calidad de agua de 18,2 MΩ·cm.
Investigadores surcoreanos desarrollaron NPAM degradable con luz visible mediante la introducción de unidades estructurales de azobenceno. Los polímeros residuales pueden degradarse en compuestos moleculares pequeños en 48 horas bajo luz natural, lo que resuelve por completo los problemas tradicionales de los residuos de PAM. Esta tecnología se ha probado en plantas de agua potable seleccionadas de Seúl, y se prevé su comercialización para 2025.
II. Dinámica del mercado y desarrollos regionales
1. Cambios en el panorama del mercado global
La región Asia-Pacífico se ha convertido en el mercado de PAM de más rápido crecimiento, representando el 46% del consumo mundial en 2023, con China contribuyendo con la mayor parte del crecimiento. Datos de la Federación de la Industria Química y del Petróleo de China muestran que la producción de PAM en China alcanzó las 920.000 toneladas en 2023, con importaciones que mantuvieron una tasa de crecimiento anual del 15%, especialmente en el caso de los productos CPAM de alta gama, donde la dependencia de las importaciones se mantiene en un 40%.
El mercado europeo muestra tendencias diferenciadas. Impulsados por estrictas regulaciones ambientales, los productos PAM biodegradables aumentaron su cuota de mercado del 8 % en 2020 al 22 % en 2023. La francesa Veolia anunció planes para sustituir completamente el CPAM tradicional por alternativas ecológicas para 2026.
El mercado norteamericano, impulsado por el desarrollo del gas de esquisto, mantiene una fuerte demanda de APAM. Las importaciones estadounidenses de PAM crecieron un 18 % en 2023, y el 60 % se utilizó para el tratamiento de aguas residuales de la extracción de petróleo y gas. Cabe destacar que México se ha convertido en un nuevo centro de producción, con múltiples multinacionales estableciendo bases de producción locales.
2. Precios y dinámica de la cadena de suministro
Entre 2023 y 2024, los mercados de materias primas de PAM experimentaron fluctuaciones significativas. Los precios del monómero de acrilamida alcanzaron máximos históricos en el tercer trimestre de 2023, pero volvieron a niveles razonables en el segundo trimestre de 2024, gracias a la incorporación de nueva capacidad de producción en China. Sin embargo, los precios del reactivo catiónico DMC (cloruro de metacriloiloxietil trimetil amonio) siguieron subiendo debido a la escasez de suministro de óxido de propileno, lo que incrementó los costos de producción de CPAM entre un 12 % y un 15 %.
En cuanto a las cadenas de suministro, los líderes del sector aceleraron la integración vertical. El Grupo Solvay invirtió 300 millones de euros en una nueva base de producción integrada en Bélgica, lo que permitió la producción integral, desde el acrilonitrilo hasta los productos finales. Con su lanzamiento previsto para 2025, esto reducirá los costes integrales en un 20 %. Las pymes se orientaron hacia la especialización; por ejemplo, la italiana Italmatch se centró en el desarrollo de formulaciones especializadas de APAM para la desalinización de agua de mar.
Hora de publicación: 09-05-2025