Poly- en perfluoralkylverbindingen, oftewel PFAS, hebben vanwege hun unieke eigenschappen talloze toepassingen gevonden in verschillende sectoren en industrieën. Maar tegelijkertijd groeit de bezorgdheid over hun mogelijke impact op mens en milieu. Om hierop een antwoord te vinden, zijn onderzoeksinstellingen en bedrijven over de hele wereld op zoek naar alternatieven die vergelijkbare prestaties kunnen bieden.
Deze Technologiewacht van essenscia biedt een beknopt overzicht van het innovatielandschap met betrekking tot PFAS-substitutie door de analyse van gepubliceerde octrooien. Dit rapport belicht trends in geografische verschillen, bedrijfsactiviteiten, voorgestelde alternatieven en toepassingsgebieden. Hier zijn vijf belangrijke bevindingen:
- Toename in octrooiactiviteit
Een opvallende bevinding is de aanzienlijke toename in octrooiactiviteit, vooral sinds 2011. Opmerkelijk is dat het jaar 2020 een opvallende stijging heeft laten zien, met ongeveer 50% meer ingediende octrooien ten opzichte van het voorgaande jaar. Hoewel niet bewezen, kan deze toename in octrooiactiviteit nauw verband houden met de zich ontwikkelende regelgeving en de groeiende bewustwording bij het grote publiek.
- China’s groeiende dominantie in octrooien
China is naar voren gekomen als een dominante speler op het gebied van octrooien voor PFAS-substitutie. China heeft niet alleen de meeste octrooien op zijn naam staan, maar breidt zijn octrooiportefeuille ook snel uit in vergelijking met andere landen en regio’s.
- Academische en bedrijfsinnovatie
De analyse van bedrijven laat zien dat zowel upstream- als downstreamspelers actief betrokken zijn bij innovatie. Aan de andere kant wordt de octrooienmarkt voornamelijk gedomineerd door Chinese universiteiten. Hoewel de publicatieactiviteit in academische tijdschriften niet is onderzocht, geeft dit aan dat de betrokkenheid van Europese universiteiten bij R&D-activiteiten voor PFAS-substitutie ruimte biedt voor verbetering.
- Opkomende trends en dominante focus op vezelachtige materialen
De nadruk lijkt te liggen op de aanpassing van vezelachtige materialen, zoals textiel, filters, membranen, papier en verpakkingen. Sommige toepassingen, zoals halfgeleiderproductie en cosmetica, hebben niet dezelfde mate van innovatie gezien. Desalniettemin is er een toename van innovatie te zien in fotovoltaïsche modules, secundaire batterijen en aandrijfriemen. Deze opkomende trends wijzen op een verandering in de prioriteiten van de industrie, die de marktvraag en technologische ontwikkelingen weerspiegelt.
- Verkenning van alternatieve materialen
De industrie is actief op zoek naar alternatieve materialen voor PFAS, wat heeft geleid tot een grote verscheidenheid aan overwogen vervangers in verschillende stadia van technologische gereedheid. De meest gevestigde vervangers zijn onder andere polyester, siliconen, siliciumdioxide, was en rubber. Andere materialen, zoals gemodificeerde cellulose, trimethoxysilanen, (gemodificeerd) TiO2 (nanodeeltjes), polydimethylsiloxaan, PVA, siliciumdioxidenanodeeltjes, gemodificeerd zetmeel en grafeen, vertonen minder octrooien maar tonen een aanzienlijke recente interesse en groei. MXenen en titanium (aluminium) carbiden worden duidelijk geïdentificeerd als opkomende vervangers die hun waarde nog moeten bewijzen.
De Europese chemie-industrie bevindt zich op een cruciaal punt, waar verhoogde octrooiactiviteit en veranderende regelgeving het landschap vormgeven. Ondanks de sterke focus op vezelachtige materialen duidt de grote verscheidenheid aan toepassingen en alternatieven op innovatie op diverse fronten. De opkomst van Chinese octrooidominantie toont aan dat er in Europa nog ruimte is voor groei en verhoogde innovatie op het gebied van PFAS-substitutie.
