Graphenel: banebrydende grafenproduktion i Vietnam

September 2021

By Catherine Jewell, Informations- og Digital Outreach Division, WIPO

Graphenel JSC, der er baseret i Ho Chi Minh City, er en teknologivirksomhed, der har specialiseret sig i storskalaproduktion af grafen og dets applikationer. Jane Phung, ansvarlig for virksomhedens internationale forretningsudvikling, diskuterer virksomhedens nye tilgang til grafenproduktion, de udfordringer, det står over for i Vietnams begyndende grafenmarked og den rolle, som intellektuel ejendomsret (IP) er med til at understøtte dens ambition om at blive en førende industriel leverandør af grafenbaserede materialer.

Hvad er virksomhedens oprindelse?

Virksomheden blev oprettet af Tuan Le, vores administrerende direktør, og Jat Le, vores Chief Project Officer, i 2011. De studerede sammen med hovedfag i kemi og nanomaterialer. Efter endt uddannelse startede de en virksomhed, NanoLife, som fokuserede bredt på nanomaterialer. Så, da grafen og dets fantastiske egenskaber kom i fokus, begyndte de udelukkende at arbejde på det og re-brandede virksomheden som Graphenel JSC.

På det tidspunkt var grafen knap, og fremstillingen var dyr. Så mine kolleger besluttede at finde en mere omkostningseffektiv måde at udvikle grafen på. Efter omkring syv års forskning og en masse forsøg og fejl fandt de frem til en ny proces til fremstilling af grafen. I store træk raffinerer vi animalsk fedt – som det der bruges til at fremstille kosmetik – for at masseproducere grafen på en omkostningseffektiv måde. Generelt tager det omkring 1 kg raffineret animalsk fedt at skabe 1 gram grafen, og en enkelt produktionscyklus, som producerer 6 kg grafen, tager omkring to dage.

Fortæl os mere om din forretningsmodel.

I modsætning til andre lande med etablerede grafenmarkeder er de færreste i Vietnam bekendt med grafen og dets fantastiske egenskaber. Så for at udvikle vores forretning har vi stolet på, at vores netværk hjælper med at sprede budskabet på markedet om, hvad vi laver. Vi sælger vores grafenprodukter til forskere, der arbejder på nye materialer. De har været meget hjælpsomme med at henvise os videre til andre virksomheder, de arbejder med. Dette har givet os mulighed for at fremme en bredere forståelse af den værdi, som vores materialer kan tilføje og udvide vores kundeliste.

Vi har også for nylig lanceret et nyt samarbejdsprogram, hvor vi sammen med universiteter, forskningsinstitutter og små virksomheder udvikler nye materialer og produkter ved hjælp af grafen. Programpartnere accepterer at bruge vores grafenprodukter som inputmateriale. Det er en win-win situation; de drager fordel af vores produkter og ekspertise til at fremme deres forskning, og vi skaber en mulighed for at kommercialisere ethvert salgbart output, der kommer fra forskningsprojektet. Vi forventer, at programmet vil accelerere produktudviklingsprocessen og vores rejse til markedet.

Indtil videre har vi indgået aftaler med to universiteter og en privat virksomhed.

En række produkter er på vej, som vi håber at introducere til markedet inden udgangen af ​​2022.

Er der stor efterspørgsel efter grafen i Vietnam?

Globalt set er det ikke så stort, men der er bestemt efterspørgsel nok til, at vi kan generere omsætning. Fremadrettet er vores mål naturligvis at øge vores markedsandel herhjemme og i Australien og Frankrig, hvor vi har kunder, såvel som på andre eksportmarkeder.

Med grafen vil det være muligt at forbedre bygge- og anlægssektorens kulstofaftryk – cementproduktionen står i øjeblikket for omkring 6 procent af de globale kuldioxidudledninger – og åbne vejen for grønnere tilgange til bygnings- og infrastrukturdesign.

Hvilke typer grafenapplikationer fokuserer du på?

Indtil videre er vores topprioritet det arbejde, vi laver med Ton Duc Thang University om brugen af ​​grafenblandinger i cementproduktion for at øge bygningernes styrke og levetid. Test viser, at cementens trykstyrke og trækstyrke kan stige med henholdsvis op til 40 procent og op til 30 procent. Med grafen vil det være muligt at forbedre bygge- og anlægssektorens kulstofaftryk – cementproduktionen står i øjeblikket for omkring 6 procent af de globale kuldioxidudledninger – og åbne vejen for grønnere tilgange til bygnings- og infrastrukturdesign.

Vi arbejder også på to andre projekter. Den første er med en amerikansk-vietnamesisk virksomhed til at integrere grafen i bærbart medicinsk udstyr for at overvåge helbredet for den person, der bærer det. Grafen er et stærkt ledende materiale og kan, når det er indlejret i andre materialer, lede elektriske signaler og fungere som en kraftfuld sensor med en lang række anvendelser, herunder i bioelektronik. Generelt gør grafen kompositmaterialer smarte.

Det andet projekt er med Jeonbuk National University i Republikken Korea, hvor vi arbejder sammen med forskere for at finde måder at forbedre livscyklussen og holdbarheden af ​​batterier ved hjælp af grafen.

Hvad har svaret fra vietnamesiske virksomheder været?

Vi har talt med store virksomheder i Vietnam, og de er meget begejstrede for vores forskning, og hvad der kan opnås med grafen. Der er dog en generel bekymring over de omkostningsmæssige konsekvenser af at bruge det i deres produkter. De understreger også deres behov for en stabil og pålidelig kilde til grafen, der er i stand til at opfylde deres behov i industriel skala. Hvis vi kan imødekomme den efterspørgsel, er udsigterne lovende. Derfor skalerer vi vores produktionskapacitet op.

Hvilken rolle spiller intellektuel ejendom i virksomheden?

Intellektuel ejendom er super vigtig for os og har været afgørende for, at vi har kunnet sikre os finansiering. Da grafen var så nyt på vores marked, var den eneste måde at tiltrække de midler, vi havde brug for, at demonstrere gyldigheden af ​​vores fremstillingsproces over for investorer. På styrken af patent ansøgning, som vi havde indgivet til Intellectual Property Office of Vietnam, var vi i stand til at gøre dette. Med den ansøgning og den stærke profil og erfaring fra vores medstiftere begyndte vores investorer at stole på vores proces.

Da vi så, at vores innovation havde værdi, indså vi, at vi var nødt til at beskytte den med det samme. Selvom grafenmarkedet i Vietnam ikke er veludviklet, laver mange virksomheder rundt om i verden grafen, så det var klart, at kun ved at beskytte vores IP kunne vi forblive konkurrencedygtige.

Vi indgav vores ansøgning i september 2019. Den er stadig under behandling, men vi håber at modtage bekræftelse på, at patentet er udstedt inden udgangen af ​​2021.

Hvorfor er det vigtigt for Graphenel at samarbejde med universitetsforskere?

Simpelthen fordi universitetsforskere er i stand til at sprede viden om dette materiale til deres studerende, som igen anvender det på forskellige produkter. Universitetsforskere forstår vigtigheden af ​​grafen og den værdi, det tilføjer til produkter. Gennem deres peer-reviewede artikler og kontakter vil de overføre viden om grafen og dets potentielle anvendelser til deres jævnaldrende i Vietnam og andre steder. På denne måde vil folk lære om grafen og vores produkter.

Hvordan beskytter du din IP, når du samarbejder med universiteter?

Gennem en kombination af tavshedspligtaftaler og andre aftaler, hvor vores partnere er enige om ikke at afsløre detaljer om vores fremstillingsproces. Generelt, når vi engagerer os, giver vi et generelt overblik over vores proces uden at afsløre kernedetaljer; de ved, hvad der foregår, men ikke nok til at kopiere det.

Grafen dækker over en familie af materialer, hver med forskellige egenskaber. Hvilke typer materialer producerer du?

Vi producerer grafen i dens råeste form. Vi har fire udvalgte produkter: grafenoxid, reduceret grafenoxid, grafenlag og grafennano-blodplader. De er alle pulverprodukter, og selvom de kan bruges til de samme formål, er nogle former mere velegnede til specifikke produkter.

For eksempel er vores grafen nano-blodplader bedst egnede til cementblandinger og nogle vandbehandlingsprodukter, hvorimod grafenoxid og reduceret grafenoxid er mere velegnede til brug i sensorer og batterier. Vi sælger vores grafenlag til virksomheder, der selv behandler grafenet uden vores hjælp.

Da vi så, at vores innovation havde værdi, indså vi, at vi var nødt til at beskytte den med det samme.

Hvor meget grafen producerer du hvert år?

Lige nu producerer vi omkring 100 kg grafenlag, 1 ton grafen nano-blodplader og 10 kg grafenoxid. Men vi er i en ekspansionsfase. Vi har i øjeblikket fem fuldtidsansatte og et voksende antal deltidsansatte, der arbejder på vores fabrik. Ved årets udgang forventer vi at øge vores produktionskapacitet 10 gange.

Hvad er de vigtigste udfordringer, du står over for?

Som jeg nævnte før, har det været en stor udfordring at opbygge bevidsthed om grafen og dets egenskaber. Så, da vi gik ind på udenlandske markeder, konfronterede vi lavt niveau af tillid blandt potentielle kunder. Vores tilgang til IP var en vigtig faktor til at fjerne deres tvivl om os og åbnede faktisk for samtaler med en række virksomheder fra andre lande. Det tilskyndede dem til at se nærmere på vores proces, og da de gjorde det, fandt de, at det var mere interessant, end de først troede.

Omkostninger er også fortsat et problem. Selvom prisen på grafen er faldet markant i løbet af det sidste årti, er det stadig dyrt for virksomheder at bruge i stor skala. Så vi er nødt til at finde måder at reducere omkostningerne yderligere på. Vi er også nødt til at fortsætte med at arbejde med potentielle kunder for at demonstrere de potentielle fordele ved at bruge grafen i deres produkter.

Kvalitetskontrol er et andet vigtigt emne. Vietnam har endnu ikke en autoritet for kvalitetsstandarder for grafen. Vi har forsøgt at overvinde dette ved at benchmarke vores grafenprodukter mod dem fra andre lande. Når vi ser på nye markeder, ser vi også på deres standarder. I øjeblikket arbejder vi simpelthen på at sikre, at vores materialer gør, hvad vi siger, de gør. Det er ret svært at tale med folk om kvalitet, når vi ikke har nogen nationale standarder på plads. Så vi vil gerne se udvikling og implementering af kvalitetsstandarder for grafen, som andre industrier kan forstå og stole på. Først da vil kunderne have tillid til kvaliteten af ​​vores produkter. Vi samarbejder med de nationale myndigheder om dette. Jeg tror, ​​vi er på rette vej, men vi skal være hurtigere, hvis vi vil gøre indtog på markedet.

Hvad skal der gøres for at støtte kommercialiseringen af ​​grafenmaterialer, og hvorfor er dette et vigtigt spørgsmål for politiske beslutningstagere?

Politikere har en ekstremt vigtig rolle at spille i udviklingen af ​​et politisk miljø for, at grafenmarkedet kan trives. Dette indebærer etablering af kvalitetsstandarder for fremstilling af grafen, som markedet kan stole på. Det betyder også at præcisere de juridiske grænser, der styrer kommercialiseringen af ​​grafen.

Vi vil gerne se politikker, såsom skattelettelser, til støtte for indenlandsk produktion af grafen til både hjemme- og eksportmarkeder. Sådanne politikker ville gøre det muligt for indenlandske grafenproducenter at konkurrere med producenter fra andre lande. Hvis regeringen kunne gøre noget for at støtte lokal grafenproduktion, ville det være godt.

Intellektuel ejendom er super vigtig for os og har været afgørende for, at vi har kunnet sikre os finansiering.

Er grafen og dets potentiale blevet overhypet?

Nej ikke rigtigt. Det er rigtigt, det har applikationer i mange sektorer, men det har andre materialer også. Problemet er, at vi endnu ikke helt forstår, hvordan det bedst kan anvendes. Jeg tror, ​​grafen har en god fremtid, men er det for evigt? Jeg er ikke sikker. Det er højst sandsynligt, at noget andet fantastisk nyt materiale vil komme til at konkurrere med det i fremtiden.

Hvilke nye anvendelser af grafenmaterialer er du mest begejstret for?

Personligt er jeg mest begejstret for elektriske batterier. Lige nu er mange af vores enheder afhængige af batterier, så hvis vi kunne bruge grafen til at forbedre batteriernes livscyklus, så de oplades hurtigere og holder mere strøm i længere tid, ville det være fantastisk. Det ville betyde, at vi kunne skære ned på antallet af batterier, vi smider ud hvert år, og være med til at gøre verden grønnere.

Hvad er dine fremtidsplaner?

Vi vil fortsætte med at udvikle vores arbejde inden for bioelektronik, cement og batterier. Vi er særligt begejstrede for batteriindustrien og er ivrige efter at uddanne dette marked om grafen og at udvikle og kommercialisere gode grafenbaserede batterier til et grønnere samfund.

Kilde: https://www.wipo.int/wipo_magazine/en/2021/03/article_0005.html