Graphenel: bahnbrechende Graphenproduktion in Vietnam

September 2021

By Catherine Jewel, Abteilung Information und Digital Outreach, WIPO

Graphenel JSC mit Sitz in Ho-Chi-Minh-Stadt ist ein Technologieunternehmen, das sich auf die großtechnische Herstellung von Graphen und dessen Anwendungen spezialisiert hat. Jane Phung, verantwortlich für die internationale Geschäftsentwicklung des Unternehmens, spricht über den neuartigen Ansatz des Unternehmens bei der Graphenproduktion, die Herausforderungen, denen sich das Unternehmen im aufstrebenden Graphenmarkt in Vietnam gegenübersieht, und die Rolle, die das geistiges Eigentum (IP) unterstützt seine Ambition, ein führender industrieller Anbieter von graphenbasierten Materialien zu werden.

Was sind die Ursprünge des Unternehmens?

Das Unternehmen wurde 2011 von Tuan Le, unserem CEO, und Jat Le, unserem Chief Project Officer, gegründet. Sie studierten gemeinsam mit den Schwerpunkten Chemie und Nanomaterialien. Nach ihrem Abschluss gründeten sie ein Unternehmen, NanoLife, das sich weitgehend auf Nanomaterialien konzentrierte. Als dann Graphen und seine erstaunlichen Eigenschaften in den Fokus rückten, begannen sie, ausschließlich daran zu arbeiten und benannten das Unternehmen in Graphenel JSC um.

Graphen war damals knapp und seine Herstellung teuer. Also beschlossen meine Kollegen, einen kostengünstigeren Weg zur Entwicklung von Graphen zu finden. Nach rund sieben Jahren Forschung und viel Trial-and-Error haben sie ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Graphen entwickelt. Im Großen und Ganzen veredeln wir tierisches Fett – wie es zur Herstellung von Kosmetika verwendet wird – zu einer kostengünstigen Massenproduktion von Graphen. Im Allgemeinen benötigt man etwa 1 kg raffiniertes tierisches Fett, um 1 Gramm Graphen herzustellen, und ein einzelner Produktionszyklus, der 6 kg Graphen produziert, dauert etwa zwei Tage.

Erzählen Sie uns mehr über Ihr Geschäftsmodell.

Im Gegensatz zu anderen Ländern mit etablierten Graphenmärkten sind in Vietnam nur wenige Menschen mit Graphen und seinen erstaunlichen Eigenschaften vertraut. Um unser Geschäft weiterzuentwickeln, haben wir uns daher auf unsere Netzwerke verlassen, um die Bekanntheit unserer Aktivitäten auf dem Markt zu verbreiten. Wir verkaufen unsere Graphenprodukte an Forscher, die an neuen Materialien arbeiten. Sie haben uns sehr geholfen, uns an andere Unternehmen weiterzuleiten, mit denen sie zusammenarbeiten. Dies hat es uns ermöglicht, ein breiteres Verständnis des Wertes, den unsere Materialien hinzufügen können, zu fördern und unsere Kundenliste zu erweitern.

Außerdem haben wir kürzlich ein neues Kooperationsprogramm gestartet, bei dem wir gemeinsam mit Universitäten, Forschungsinstituten und kleinen Unternehmen neue Materialien und Produkte unter Verwendung von Graphen entwickeln. Die Programmpartner erklären sich damit einverstanden, unsere Graphenprodukte als Inputmaterialien zu verwenden. Es ist eine Win-Win-Situation; Sie profitieren von unseren Produkten und unserem Know-how, um ihre Forschung voranzutreiben, und wir schaffen die Möglichkeit, alle marktfähigen Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt zu kommerzialisieren. Wir gehen davon aus, dass das Programm den Produktentwicklungsprozess und unseren Weg zur Marktreife beschleunigen wird.

Bisher haben wir Vereinbarungen mit zwei Universitäten und einem privaten Unternehmen.

Eine Reihe von Produkten sind in der Pipeline, die wir bis Ende 2022 auf den Markt bringen wollen.

Gibt es in Vietnam eine große Nachfrage nach Graphen?

Global gesehen ist es nicht so groß, aber es gibt sicherlich genug Nachfrage, um Umsätze zu generieren. Unser Ziel ist es natürlich, unseren Marktanteil im Inland und in Australien und Frankreich, wo wir Kunden haben, sowie in anderen Exportmärkten zu erhöhen.

Mit Graphen wird es möglich sein, die CO6-Bilanz des Bausektors zu verbessern – die Zementproduktion verursacht derzeit rund XNUMX Prozent der weltweiten Kohlendioxidemissionen – und den Weg für umweltfreundlichere Ansätze bei der Gebäude- und Infrastrukturplanung freizumachen.

Auf welche Arten von Graphenanwendungen konzentrieren Sie sich?

Vorerst hat die Arbeit mit der Ton Duc Thang University an der Verwendung von Graphen-Beimischungen in der Zementherstellung höchste Priorität, um die Festigkeit und Langlebigkeit von Gebäuden zu erhöhen. Tests zeigen, dass die Druckfestigkeit und die Zugfestigkeit von Zement um bis zu 40 Prozent bzw. bis zu 30 Prozent steigen können. Mit Graphen wird es möglich sein, die CO6-Bilanz des Bausektors zu verbessern – die Zementproduktion verursacht derzeit rund XNUMX Prozent der weltweiten Kohlendioxidemissionen – und den Weg für umweltfreundlichere Ansätze bei der Gebäude- und Infrastrukturplanung freizumachen.

Außerdem arbeiten wir an zwei weiteren Projekten. Die erste ist mit einem amerikanisch-vietnamesischen Unternehmen, das Graphen in tragbare medizinische Geräte integriert, um den Gesundheitszustand der Person zu überwachen, die es trägt. Graphen ist ein hochleitfähiges Material und kann, wenn es in andere Materialien eingebettet ist, elektrische Signale leiten und als leistungsstarker Sensor mit einem breiten Anwendungsspektrum, einschließlich in der Bioelektronik, fungieren. Im Allgemeinen macht Graphen Verbundwerkstoffe intelligent.

Das andere Projekt findet an der Jeonbuk National University in der Republik Korea statt, wo wir mit Forschern zusammenarbeiten, um Wege zu finden, die Lebensdauer und Haltbarkeit von Batterien mit Graphen zu verbessern.

Wie war die Reaktion der vietnamesischen Unternehmen?

Wir haben mit großen Unternehmen in Vietnam gesprochen und sie sind sehr gespannt auf unsere Forschung und was mit Graphen erreicht werden kann. Es bestehen jedoch allgemeine Bedenken hinsichtlich der Kostenauswirkungen der Verwendung in ihren Produkten. Sie betonen auch ihren Bedarf an einer stabilen und zuverlässigen Graphenquelle, die ihren Bedarf im industriellen Maßstab decken kann. Wenn wir diesen Bedarf decken können, sind die Aussichten vielversprechend. Deshalb erhöhen wir unsere Produktionskapazitäten.

Welche Rolle spielt geistiges Eigentum im Unternehmen?

Geistiges Eigentum ist uns sehr wichtig und hat entscheidend dazu beigetragen, dass wir uns die Finanzierung sichern können. Da Graphen auf unserem Markt so neu war, konnten wir die benötigten Mittel nur gewinnen, indem wir den Investoren die Gültigkeit unseres Herstellungsprozesses demonstrieren. Auf Grund der Patent Antrag, den wir beim Amt für geistiges Eigentum von Vietnam eingereicht hatten, konnten wir dies tun. Mit dieser Bewerbung und dem starken Profil und der Erfahrung unserer Mitgründer begannen unsere Investoren unserem Prozess zu vertrauen.

Als wir sahen, dass unsere Innovation einen Wert hat, wurde uns klar, dass wir sie sofort schützen mussten. Obwohl der Graphenmarkt in Vietnam nicht gut entwickelt ist, stellen viele Unternehmen auf der ganzen Welt Graphen her. Es war also klar, dass wir nur durch den Schutz unseres geistigen Eigentums wettbewerbsfähig bleiben können.

Wir haben unsere Anmeldung im September 2019 eingereicht. Sie ist noch in Bearbeitung, wir hoffen jedoch, bis Ende 2021 eine Bestätigung über die Erteilung des Patents zu erhalten.

Warum ist es für Graphenel wichtig, mit Universitätsforschern zusammenzuarbeiten?

Einfach, weil Universitätsforscher Wissen über dieses Material an ihre Studenten weitergeben können, die es wiederum auf verschiedene Produkte anwenden. Universitätsforscher wissen um die Bedeutung von Graphen und den Mehrwert, den es Produkten hinzufügt. Durch ihre von Experten begutachteten Artikel und Kontakte werden sie Wissen über Graphen und seine potenziellen Anwendungen an ihre Kollegen in Vietnam und anderswo weitergeben. Auf diese Weise lernen die Menschen Graphen und unsere Produkte kennen.

Wie schützen Sie Ihr geistiges Eigentum bei der Zusammenarbeit mit Universitäten?

Durch eine Kombination von Geheimhaltungsvereinbarungen und anderen Vereinbarungen, in denen sich unsere Partner verpflichten, keine Details unseres Herstellungsprozesses preiszugeben. Im Allgemeinen geben wir, wenn wir mit ihnen interagieren, einen allgemeinen Überblick über unseren Prozess, ohne Kerndetails preiszugeben; Sie wissen, was vor sich geht, aber nicht genug, um es zu kopieren.

Graphene umfasst eine Familie von Materialien mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften. Welche Arten von Materialien produzieren Sie?

Wir produzieren Graphen in seiner rohesten Form. Wir haben vier vorgestellte Produkte: Graphenoxid, reduziertes Graphenoxid, Graphenschichten und Graphen-Nanoplättchen. Sie sind alle Pulverprodukte und obwohl sie für die gleichen Zwecke verwendet werden können, sind einige Formen für bestimmte Produkte besser geeignet.

Unsere Graphen-Nanoplättchen eignen sich beispielsweise am besten für Zementbeimischungen und einige Wasseraufbereitungsprodukte, während Graphenoxid und reduziertes Graphenoxid eher für den Einsatz in Sensoren und Batterien geeignet sind. Wir verkaufen unsere Graphenschichten an Unternehmen, die das Graphen ohne unsere Hilfe selbst verarbeiten.

Als wir sahen, dass unsere Innovation einen Wert hat, wurde uns klar, dass wir sie sofort schützen mussten.

Wie viel Graphen produzieren Sie jedes Jahr?

Derzeit produzieren wir rund 100 kg Graphenschichten, 1 Tonne Graphen-Nanoplättchen und 10 kg Graphenoxid. Aber wir befinden uns in einer Expansionsphase. Derzeit arbeiten in unserem Werk fünf Vollzeitkräfte und eine wachsende Zahl von Teilzeitkräften. Bis zum Jahresende erwarten wir eine Verzehnfachung unserer Produktionskapazität.

Was sind die größten Herausforderungen, denen Sie gegenüberstehen?

Wie ich bereits erwähnt habe, war es eine große Herausforderung, ein Bewusstsein für Graphen und seine Eigenschaften zu schaffen. Beim Eintritt in ausländische Märkte stießen wir dann auf ein geringes Vertrauen der potenziellen Kunden. Unsere Herangehensweise an geistiges Eigentum war ein wichtiger Faktor, um ihre Zweifel an uns zu zerstreuen, und führte tatsächlich zu Gesprächen mit einer Reihe von Unternehmen aus anderen Ländern. Es ermutigte sie, sich unseren Prozess genauer anzusehen, und als sie es taten, fanden sie es interessanter, als sie zunächst dachten.

Auch die Kosten bleiben ein Thema. Während die Kosten von Graphen in den letzten zehn Jahren deutlich gesunken sind, ist der Einsatz in großem Maßstab für Unternehmen immer noch teuer. Daher müssen wir Wege finden, um die Kosten weiter zu senken. Wir müssen auch weiterhin mit potenziellen Kunden zusammenarbeiten, um die potenziellen Vorteile der Verwendung von Graphen in ihren Produkten zu demonstrieren.

Qualitätskontrolle ist ein weiteres wichtiges Thema. Vietnam hat noch keine Behörde für Qualitätsstandards für Graphen. Wir haben versucht, dies zu überwinden, indem wir unsere Graphenprodukte mit denen aus anderen Ländern vergleichen. Beim Blick auf neue Märkte schauen wir auch auf deren Standards. Im Moment arbeiten wir einfach daran, sicherzustellen, dass unsere Materialien das tun, was wir sagen. Es ist ziemlich schwierig, mit den Leuten über Qualität zu sprechen, wenn wir keine nationalen Standards haben. Daher möchten wir die Entwicklung und Umsetzung von Qualitätsstandards für Graphen sehen, die andere Branchen verstehen und denen sie vertrauen können. Nur dann haben Kunden Vertrauen in die Qualität unserer Produkte. Daran arbeiten wir mit den nationalen Behörden zusammen. Ich denke, wir sind auf dem richtigen Weg, aber wir müssen schneller sein, wenn wir den Markt erobern wollen.

Was muss getan werden, um die Kommerzialisierung von Graphenmaterialien zu unterstützen und warum ist dies ein wichtiges Thema für politische Entscheidungsträger?

Politische Entscheidungsträger spielen eine äußerst wichtige Rolle bei der Entwicklung eines politischen Umfelds, damit der Graphenmarkt gedeihen kann. Dabei werden Qualitätsstandards für die Herstellung von Graphen festgelegt, denen der Markt vertrauen kann. Es bedeutet auch, die rechtlichen Grenzen für die Kommerzialisierung von Graphen zu klären.

Wir wünschen uns Maßnahmen wie Steuererleichterungen, um die inländische Produktion von Graphen sowohl für den Heimat- als auch für den Exportmarkt zu unterstützen. Eine solche Politik würde es einheimischen Graphenproduzenten ermöglichen, mit Produzenten aus anderen Ländern zu konkurrieren. Wenn die Regierung etwas tun könnte, um die lokale Graphenproduktion zu unterstützen, wäre das gut.

Geistiges Eigentum ist uns sehr wichtig und hat entscheidend dazu beigetragen, dass wir uns die Finanzierung sichern können.

Wurde Graphen und sein Potenzial überbewertet?

Nein nicht wirklich. Es hat zwar Anwendungen in vielen Bereichen, aber auch andere Materialien. Das Problem ist, dass wir noch nicht ganz verstehen, wie es am besten angewendet werden kann. Ich denke, Graphen hat eine gute Zukunft, aber ist es für immer? Ich bin mir nicht sicher. Es ist sehr wahrscheinlich, dass in Zukunft ein anderes erstaunliches neues Material dazukommen wird, um mit ihm zu konkurrieren.

Auf welche neuen Anwendungen von Graphenmaterialien freuen Sie sich am meisten?

Ich persönlich freue mich am meisten über elektrische Batterien. Im Moment sind viele unserer Geräte auf Batterien angewiesen. Wenn wir also Graphen verwenden könnten, um die Lebensdauer von Batterien zu verbessern, damit sie schneller aufgeladen werden und länger Strom halten, wäre es erstaunlich. Dies würde bedeuten, dass wir die Anzahl der Batterien, die wir jedes Jahr wegwerfen, reduzieren und dazu beitragen könnten, die Welt grüner zu machen.

Was sind Ihre Pläne für die Zukunft?

Wir werden unsere Arbeit in den Bereichen Bioelektronik, Zement und Batterien weiter ausbauen. Wir freuen uns besonders über die Batterieindustrie und möchten diesen Markt über Graphen aufklären und gute Graphen-basierte Batterien für eine grünere Gesellschaft entwickeln und vermarkten.

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