Graphenel: πρωτοποριακή παραγωγή γραφενίου στο Βιετνάμ

Σεπτέμβριος 2021

By Catherine Jewell, Τμήμα πληροφοριών και ψηφιακής προσέγγισης, WIPO

Η Graphenel JSC, με έδρα την πόλη Χο Τσι Μινχ, είναι μια εταιρεία τεχνολογίας που ειδικεύεται στη μεγάλης κλίμακας παραγωγή γραφενίου και των εφαρμογών του. Η Jane Phung, υπεύθυνη για τη διεθνή επιχειρηματική ανάπτυξη της εταιρείας, συζητά τη νέα προσέγγιση της εταιρείας στην παραγωγή γραφενίου, τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει στην εκκολαπτόμενη αγορά γραφενίου του Βιετνάμ και τον ρόλο που πνευματικής ιδιοκτησίας Η (IP) υποστηρίζει τη φιλοδοξία της να γίνει κορυφαίος βιομηχανικός προμηθευτής υλικών με βάση το γραφένιο.

Ποια είναι η προέλευση της εταιρείας;

Η εταιρεία ιδρύθηκε από τον Tuan Le, τον CEO μας, και τον Jat Le, τον Chief Project Officer μας, το 2011. Σπούδασαν μαζί, με ειδικότητα στη χημεία και στα νανοϋλικά. Μετά την αποφοίτησή τους, ξεκίνησαν μια επιχείρηση, τη NanoLife, η οποία επικεντρώθηκε σε μεγάλο βαθμό στα νανοϋλικά. Στη συνέχεια, όταν το γραφένιο και οι εκπληκτικές του ιδιότητες ήρθαν στο επίκεντρο, άρχισαν να εργάζονται αποκλειστικά σε αυτό και μετέτρεψαν την εταιρεία ως Graphenel JSC.

Εκείνη την εποχή, το γραφένιο ήταν σπάνιο και η κατασκευή του ήταν δαπανηρή. Έτσι, οι συνάδελφοί μου αποφάσισαν να βρουν έναν πιο οικονομικό τρόπο ανάπτυξης γραφενίου. Μετά από περίπου επτά χρόνια έρευνας και πολλές δοκιμές και λάθη, κατέληξαν σε μια νέα διαδικασία για την κατασκευή γραφενίου. Σε γενικές γραμμές, εξευγενίζουμε το ζωικό λίπος - όπως αυτό που χρησιμοποιείται για την παραγωγή καλλυντικών - για να παράγουμε μαζικά γραφένιο με οικονομικά αποδοτικό τρόπο. Γενικά, χρειάζεται περίπου 1 κιλό εξευγενισμένου ζωικού λίπους για να δημιουργηθεί 1 γραμμάριο γραφενίου και ένας μόνο κύκλος παραγωγής, ο οποίος παράγει 6 κιλά γραφένιο, διαρκεί περίπου δύο ημέρες.

Πείτε μας περισσότερα για το επιχειρηματικό σας μοντέλο.

Σε αντίθεση με άλλες χώρες με καθιερωμένες αγορές γραφενίου, λίγοι άνθρωποι στο Βιετνάμ είναι εξοικειωμένοι με το γραφένιο και τις εκπληκτικές του ιδιότητες. Έτσι, για να αναπτύξουμε την επιχείρησή μας, βασιζόμαστε στα δίκτυά μας για να βοηθήσουμε στη διάδοση της λέξης στην αγορά σχετικά με αυτό που κάνουμε. Πουλάμε τα προϊόντα μας από γραφένιο σε ερευνητές που εργάζονται σε νέα υλικά. Μας βοήθησαν πολύ στο να μας παραπέμψουν σε άλλες εταιρείες με τις οποίες συνεργάζονται. Αυτό μας επέτρεψε να προωθήσουμε την ευρύτερη κατανόηση της αξίας που μπορούν να προσθέσουν τα υλικά μας και να διευρύνουμε τη λίστα πελατών μας.

Επίσης, πρόσφατα ξεκινήσαμε ένα νέο πρόγραμμα συνεργασίας, όπου αναπτύσσουμε από κοινού νέα υλικά και προϊόντα χρησιμοποιώντας γραφένιο με πανεπιστήμια, ερευνητικά ιδρύματα και μικρές εταιρείες. Οι συνεργάτες του προγράμματος συμφωνούν να χρησιμοποιούν τα προϊόντα γραφενίου ως υλικά εισόδου. Είναι μια win-win κατάσταση? επωφελούνται από τα προϊόντα και την τεχνογνωσία μας για να προωθήσουν την έρευνά τους και δημιουργούμε μια ευκαιρία να εμπορευματοποιήσουμε τυχόν εμπορεύσιμα αποτελέσματα που απορρέουν από το ερευνητικό έργο. Αναμένουμε ότι το πρόγραμμα θα επιταχύνει τη διαδικασία ανάπτυξης προϊόντων και το ταξίδι μας στην αγορά.

Μέχρι στιγμής, έχουμε συνάψει συμφωνίες με δύο πανεπιστήμια και μία ιδιωτική εταιρεία.

Ένας αριθμός προϊόντων είναι στα σκαριά, τα οποία ελπίζουμε να εισαγάγουμε στην αγορά μέχρι το τέλος του 2022.

Υπάρχει μεγάλη ζήτηση για γραφένιο στο Βιετνάμ;

Σε παγκόσμιο επίπεδο, δεν είναι τόσο μεγάλο, αλλά σίγουρα υπάρχει αρκετή ζήτηση για να δημιουργήσουμε έσοδα. Φυσικά, στο μέλλον, στόχος μας είναι να αυξήσουμε το μερίδιο αγοράς μας στο εσωτερικό και στην Αυστραλία και τη Γαλλία, όπου έχουμε πελάτες, καθώς και σε άλλες εξαγωγικές αγορές.

Με το γραφένιο, θα είναι δυνατό να βελτιωθεί το αποτύπωμα άνθρακα στον τομέα των κατασκευών –η παραγωγή τσιμέντου αντιπροσωπεύει σήμερα περίπου το 6% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα– και θα ανοίξει ο δρόμος για πιο πράσινες προσεγγίσεις στο σχεδιασμό κτιρίων και υποδομών.

Σε ποιους τύπους εφαρμογών γραφενίου εστιάζετε;

Προς το παρόν, η κορυφαία προτεραιότητά μας είναι η δουλειά που κάνουμε με το Πανεπιστήμιο Ton Duc Thang σχετικά με τη χρήση προσμείξεων γραφενίου στην παραγωγή τσιμέντου για την αύξηση της αντοχής και της μακροζωίας των κτιρίων. Οι δοκιμές δείχνουν ότι η αντοχή σε θλίψη και η αντοχή σε εφελκυσμό του τσιμέντου μπορούν να αυξηθούν έως και 40 τοις εκατό και έως και 30 τοις εκατό, αντίστοιχα. Με το γραφένιο, θα είναι δυνατό να βελτιωθεί το αποτύπωμα άνθρακα στον τομέα των κατασκευών –η παραγωγή τσιμέντου αντιπροσωπεύει σήμερα περίπου το 6% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα– και θα ανοίξει ο δρόμος για πιο πράσινες προσεγγίσεις στο σχεδιασμό κτιρίων και υποδομών.

Εργαζόμαστε επίσης σε δύο άλλα έργα. Το πρώτο είναι με μια αμερικανο-βιετναμέζικη επιχείρηση να ενσωματώσει το γραφένιο σε φορητές ιατρικές συσκευές για την παρακολούθηση της υγείας του ατόμου που το φοράει. Το γραφένιο είναι ένα εξαιρετικά αγώγιμο υλικό και όταν είναι ενσωματωμένο σε άλλα υλικά μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρικά σήματα και να λειτουργήσει ως ισχυρός αισθητήρας με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της βιοηλεκτρονικής. Γενικά, το γραφένιο κάνει τα σύνθετα υλικά έξυπνα.

Το άλλο έργο είναι με το Εθνικό Πανεπιστήμιο Jeonbuk στη Δημοκρατία της Κορέας, όπου εργαζόμαστε με ερευνητές για να βρούμε τρόπους βελτίωσης του κύκλου ζωής και της ανθεκτικότητας των μπαταριών που χρησιμοποιούν γραφένιο.

Ποια ήταν η ανταπόκριση από τις βιετναμέζικες επιχειρήσεις;

Μιλάμε με μεγάλες εταιρείες στο Βιετνάμ και είναι πολύ ενθουσιασμένοι με την έρευνά μας και με το τι μπορεί να επιτευχθεί με το γραφένιο. Υπάρχει, ωστόσο, μια γενική ανησυχία σχετικά με τις επιπτώσεις στο κόστος της χρήσης του στα προϊόντα τους. Τονίζουν επίσης την ανάγκη τους για μια σταθερή και αξιόπιστη πηγή γραφενίου που να είναι ικανή να καλύψει τις ανάγκες τους σε βιομηχανική κλίμακα. Εάν μπορέσουμε να καλύψουμε αυτή τη ζήτηση, οι προοπτικές είναι ελπιδοφόρες. Γι' αυτό κλιμακώνουμε την παραγωγική μας ικανότητα.

Τι ρόλο παίζει η πνευματική ιδιοκτησία στην εταιρεία;

Η πνευματική ιδιοκτησία είναι εξαιρετικά σημαντική για εμάς και υπήρξε καθοριστική για να μπορέσουμε να εξασφαλίσουμε χρηματοδότηση. Καθώς το γραφένιο ήταν τόσο νέο στην αγορά μας, ο μόνος τρόπος για να προσελκύσουμε τα κεφάλαια που χρειαζόμασταν ήταν να αποδείξουμε την εγκυρότητα της διαδικασίας παραγωγής μας στους επενδυτές. Στη δύναμη του ευρεσιτεχνία αίτηση που είχαμε καταθέσει στο Γραφείο Πνευματικής Ιδιοκτησίας του Βιετνάμ, μπορέσαμε να το κάνουμε αυτό. Με αυτήν την εφαρμογή και το ισχυρό προφίλ και την εμπειρία των συνιδρυτών μας, οι επενδυτές μας άρχισαν να εμπιστεύονται τη διαδικασία μας.

Όταν είδαμε ότι η καινοτομία μας είχε αξία, συνειδητοποιήσαμε ότι έπρεπε να την προστατέψουμε αμέσως. Αν και η αγορά γραφενίου στο Βιετνάμ δεν είναι καλά ανεπτυγμένη, πολλές εταιρείες σε όλο τον κόσμο παράγουν γραφένιο, επομένως ήταν σαφές ότι μόνο με την προστασία της IP μας θα μπορούσαμε να παραμείνουμε ανταγωνιστικοί.

Καταθέσαμε την αίτησή μας τον Σεπτέμβριο του 2019. Είναι ακόμη σε διαδικασία, αλλά ελπίζουμε να λάβουμε επιβεβαίωση ότι το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας έχει χορηγηθεί μέχρι τα τέλη του 2021.

Γιατί είναι σημαντικό η Graphenel να συνεργάζεται με πανεπιστημιακούς ερευνητές;

Απλά επειδή οι ερευνητές πανεπιστημίου είναι σε θέση να διαδώσουν τη γνώση σχετικά με αυτό το υλικό στους μαθητές τους, οι οποίοι με τη σειρά τους το εφαρμόζουν σε διαφορετικά προϊόντα. Οι ερευνητές του πανεπιστημίου κατανοούν τη σημασία του γραφενίου και την αξία που προσθέτει στα προϊόντα. Μέσω των άρθρων και των επαφών τους που έχουν αξιολογηθεί από ομοτίμους, θα μεταφέρουν γνώσεις σχετικά με το γραφένιο και τις πιθανές εφαρμογές του στους συνομηλίκους τους στο Βιετνάμ και αλλού. Με αυτόν τον τρόπο, οι άνθρωποι θα μάθουν για το γραφένιο και τα προϊόντα μας.

Πώς προστατεύετε την IP σας όταν συνεργάζεστε με πανεπιστήμια;

Μέσω ενός συνδυασμού συμφωνιών μη αποκάλυψης και άλλων συμφωνιών στις οποίες οι συνεργάτες μας συμφωνούν να μην αποκαλύπτουν λεπτομέρειες της διαδικασίας παραγωγής μας. Γενικά, όταν ασχολούμαστε μαζί τους, δίνουμε μια γενική επισκόπηση της διαδικασίας μας, χωρίς να αποκαλύπτουμε βασικές λεπτομέρειες. ξέρουν τι συμβαίνει αλλά όχι αρκετά για να το αντιγράψουν.

Το γραφένιο καλύπτει μια οικογένεια υλικών, το καθένα με διαφορετικές ιδιότητες. Τι είδη υλικών παράγετε;

Παράγουμε γραφένιο στην πιο ασθενή του μορφή. Έχουμε τέσσερα χαρακτηριστικά προϊόντα: οξείδιο γραφενίου, ανηγμένο οξείδιο γραφενίου, στρώματα γραφενίου και νανο-αιμοπετάλια γραφενίου. Είναι όλα προϊόντα σε σκόνη και ενώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τους ίδιους σκοπούς, ορισμένες μορφές είναι πιο κατάλληλες για συγκεκριμένα προϊόντα.

Για παράδειγμα, τα νανοαιμοπετάλια γραφενίου μας ταιριάζουν καλύτερα σε πρόσμικτα τσιμέντου και ορισμένα προϊόντα επεξεργασίας νερού, ενώ το οξείδιο του γραφενίου και το ανηγμένο οξείδιο του γραφενίου είναι πιο κατάλληλα για χρήση σε αισθητήρες και μπαταρίες. Πουλάμε τα στρώματα γραφενίου μας σε εταιρείες που επεξεργάζονται οι ίδιες το γραφένιο χωρίς τη βοήθειά μας.

Όταν είδαμε ότι η καινοτομία μας είχε αξία, συνειδητοποιήσαμε ότι έπρεπε να την προστατέψουμε αμέσως.

Πόσο γραφένιο παράγετε κάθε χρόνο;

Αυτήν τη στιγμή, παράγουμε περίπου 100 κιλά στρώματα γραφενίου, 1 τόνο νανοαιμοπεταλίων γραφενίου και 10 κιλά οξείδιο του γραφενίου. Είμαστε όμως σε φάση επέκτασης. Αυτήν τη στιγμή έχουμε πέντε άτομα πλήρους απασχόλησης και έναν αυξανόμενο αριθμό προσωπικού μερικής απασχόλησης που εργάζονται στο εργοστάσιό μας. Μέχρι το τέλος του έτους, αναμένουμε να αυξήσουμε την παραγωγική μας ικανότητα 10 φορές.

Ποιες είναι οι κύριες προκλήσεις που αντιμετωπίζετε;

Όπως ανέφερα προηγουμένως, η ευαισθητοποίηση σχετικά με το γραφένιο και τις ιδιότητές του ήταν μια μεγάλη πρόκληση. Στη συνέχεια, μπαίνοντας σε αγορές του εξωτερικού, αντιμετωπίσαμε χαμηλά επίπεδα εμπιστοσύνης μεταξύ των υποψήφιων πελατών. Η προσέγγισή μας στο IP ήταν ένας σημαντικός παράγοντας για να διαλύσει τις αμφιβολίες τους για εμάς και ουσιαστικά άνοιξε συνομιλίες με αρκετές εταιρείες από άλλες χώρες. Τους ενθάρρυνε να εξετάσουν τη διαδικασία μας πιο προσεκτικά και όταν το έκαναν, διαπίστωσαν ότι ήταν πιο ενδιαφέρον από ό,τι νόμιζαν αρχικά.

Το κόστος παραμένει επίσης ένα ζήτημα. Ενώ το κόστος του γραφενίου έχει μειωθεί σημαντικά την τελευταία δεκαετία, εξακολουθεί να είναι ακριβό για τις εταιρείες να το χρησιμοποιούν σε μεγάλη κλίμακα. Επομένως, πρέπει να βρούμε τρόπους να μειώσουμε περαιτέρω το κόστος του. Πρέπει επίσης να συνεχίσουμε να εργαζόμαστε με υποψήφιους πελάτες για να δείξουμε τα πιθανά οφέλη από τη χρήση γραφενίου στα προϊόντα τους.

Ο ποιοτικός έλεγχος είναι ένα άλλο σημαντικό ζήτημα. Το Βιετνάμ δεν διαθέτει ακόμη αρχή ποιοτικών προτύπων για το γραφένιο. Προσπαθούμε να το ξεπεράσουμε αυτό με τη συγκριτική αξιολόγηση των προϊόντων μας από γραφένιο έναντι αυτών από άλλες χώρες. Όταν εξετάζουμε νέες αγορές, εξετάζουμε επίσης τα πρότυπά τους. Προς το παρόν, απλώς εργαζόμαστε για να διασφαλίσουμε ότι τα υλικά μας κάνουν αυτό που λέμε ότι κάνουν. Είναι μάλλον δύσκολο να μιλήσουμε στους ανθρώπους για την ποιότητα όταν δεν έχουμε εθνικά πρότυπα. Έτσι, θα θέλαμε να δούμε την ανάπτυξη και την εφαρμογή προτύπων ποιότητας για το γραφένιο που άλλες βιομηχανίες μπορούν να κατανοήσουν και να εμπιστευτούν. Μόνο τότε οι πελάτες θα έχουν εμπιστοσύνη στην ποιότητα των προϊόντων μας. Συνεργαζόμαστε με τις εθνικές αρχές για αυτό. Νομίζω ότι βρισκόμαστε στο σωστό δρόμο, αλλά πρέπει να είμαστε πιο γρήγοροι αν θέλουμε να διεισδύσουμε στην αγορά.

Τι πρέπει να γίνει για να υποστηριχθεί η εμπορευματοποίηση των υλικών γραφενίου και γιατί αυτό είναι σημαντικό ζήτημα για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής;

Οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής έχουν να παίξουν έναν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη ενός περιβάλλοντος πολιτικής για την ανάπτυξη της αγοράς γραφενίου. Αυτό περιλαμβάνει τη θέσπιση προτύπων ποιότητας για την κατασκευή γραφενίου που μπορεί να εμπιστευτεί η αγορά. Σημαίνει επίσης αποσαφήνιση των νομικών ορίων που διέπουν την εμπορευματοποίηση του γραφενίου.

Θα θέλαμε να δούμε πολιτικές, όπως φορολογικές ελαφρύνσεις, για την υποστήριξη της εγχώριας παραγωγής γραφενίου τόσο για τις εγχώριες όσο και για τις εξαγωγικές αγορές. Τέτοιες πολιτικές θα επέτρεπαν στους εγχώριους παραγωγούς γραφενίου να ανταγωνιστούν παραγωγούς από άλλες χώρες. Εάν η κυβέρνηση μπορούσε να κάνει κάτι για να υποστηρίξει την τοπική παραγωγή γραφενίου, θα ήταν καλό.

Η πνευματική ιδιοκτησία είναι εξαιρετικά σημαντική για εμάς και υπήρξε καθοριστική για να μπορέσουμε να εξασφαλίσουμε χρηματοδότηση.

Το γραφένιο και οι δυνατότητές του έχουν υπερδιαφημιστεί;

Οχι δεν είναι πραγματικά. Είναι αλήθεια, έχει εφαρμογές σε πολλούς τομείς, αλλά και άλλα υλικά. Το πρόβλημα είναι ότι δεν καταλαβαίνουμε ακόμη πλήρως πώς μπορεί να εφαρμοστεί καλύτερα. Νομίζω ότι το γραφένιο έχει καλό μέλλον, αλλά είναι για πάντα; Δεν είμαι σίγουρος. Είναι πολύ πιθανό ότι κάποιο άλλο εκπληκτικό νέο υλικό θα έρθει μαζί για να το ανταγωνιστεί στο μέλλον.

Ποιες νέες χρήσεις υλικών γραφενίου σας ενθουσιάζει περισσότερο;

Προσωπικά, είμαι πολύ ενθουσιασμένος με τις ηλεκτρικές μπαταρίες. Αυτήν τη στιγμή, πολλές από τις συσκευές μας βασίζονται σε μπαταρίες, οπότε αν μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε γραφένιο για να βελτιώσουμε τον κύκλο ζωής των μπαταριών, ώστε να φορτίζονται πιο γρήγορα και να διατηρούν περισσότερη ισχύ για περισσότερο, θα ήταν καταπληκτικό. Θα σήμαινε ότι θα μπορούσαμε να μειώσουμε τον αριθμό των μπαταριών που πετάμε κάθε χρόνο και να βοηθήσουμε να γίνει ο κόσμος πιο πράσινος.

Ποια ειναι τα ΣΧΕΔΙΑ σου για το μελλον?

Θα συνεχίσουμε να αναπτύσσουμε το έργο μας στους τομείς της βιοηλεκτρονικής, του τσιμέντου και των μπαταριών. Είμαστε ιδιαίτερα ενθουσιασμένοι με τη βιομηχανία μπαταριών και επιθυμούμε να εκπαιδεύσουμε αυτήν την αγορά σχετικά με το γραφένιο και να αναπτύξουμε και να εμπορευματοποιήσουμε καλές μπαταρίες με βάση το γραφένιο για μια πιο πράσινη κοινωνία.

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