Graphenel: pionera en la producción de grafeno en Vietnam

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Septiembre 2021

By catalina joya, División de Información y Difusión Digital, OMPI

Graphenel JSC, con sede en la ciudad de Ho Chi Minh, es una empresa de tecnología que se especializa en la producción a gran escala de grafeno y sus aplicaciones. Jane Phung, responsable del desarrollo comercial internacional de la compañía, analiza el enfoque novedoso de la compañía para la producción de grafeno, los desafíos que enfrenta en el incipiente mercado del grafeno de Vietnam y el papel que desempeña. la propiedad intelectual (IP) contribuye a respaldar su ambición de convertirse en un proveedor industrial líder de materiales a base de grafeno.

Graphenel JSC fue establecido en 2011 por Tuan Le (izquierda) y Jat Le (derecha). Sus principales áreas de enfoque son el uso de grafeno en bioelectrónica, cemento y baterías. “Estamos particularmente entusiasmados con la industria de las baterías y deseamos educar a ese mercado sobre el grafeno y desarrollar y comercializar buenas baterías basadas en grafeno para una sociedad más verde”, dice Jane Phung, Gerente de Desarrollo de Negocios Internacionales en Graphenel JSC. (Foto: Cortesía de Graphenel JSC)

¿Cuáles son los orígenes de la empresa?

La empresa fue fundada por Tuan Le, nuestro director ejecutivo, y Jat Le, nuestro director de proyectos, en 2011. Estudiaron juntos y se especializaron en química y nanomateriales. Después de graduarse, comenzaron un negocio, NanoLife, que se centró ampliamente en los nanomateriales. Luego, cuando el grafeno y sus increíbles propiedades se enfocaron, comenzaron a trabajar exclusivamente en él y cambiaron la marca de la empresa como Graphenel JSC.

En ese momento, el grafeno era escaso y su fabricación costosa. Entonces, mis colegas decidieron encontrar una forma más rentable de desarrollar grafeno. Después de alrededor de siete años de investigación y mucho ensayo y error, se les ocurrió un proceso novedoso para fabricar grafeno. En términos generales, refinamos la grasa animal, como la que se usa para producir cosméticos, para producir grafeno en masa de una manera rentable. En general, se necesita alrededor de 1 kg de grasa animal refinada para crear 1 gramo de grafeno, y un solo ciclo de producción, que produce 6 kilogramos de grafeno, toma alrededor de dos días.

Cuéntenos más sobre su modelo de negocio.

A diferencia de otros países con mercados de grafeno establecidos, pocas personas en Vietnam están familiarizadas con el grafeno y sus increíbles propiedades. Entonces, para desarrollar nuestro negocio, hemos confiado en nuestras redes para ayudar a difundir en el mercado lo que estamos haciendo. Vendemos nuestros productos de grafeno a investigadores que trabajan en nuevos materiales. Han sido de gran ayuda para recomendarnos otras empresas con las que trabajan. Esto nos ha permitido promover una comprensión más amplia del valor que nuestros materiales pueden agregar y ampliar nuestra lista de clientes.

También lanzamos recientemente un nuevo programa de cooperación, donde desarrollamos conjuntamente nuevos materiales y productos utilizando grafeno con universidades, institutos de investigación y pequeñas empresas. Los socios del programa aceptan utilizar nuestros productos de grafeno como materiales de entrada. Es una situación en la que todos ganan; se benefician de nuestros productos y experiencia para avanzar en su investigación, y creamos una oportunidad para comercializar cualquier producto comercial que fluya del proyecto de investigación. Anticipamos que el programa acelerará el proceso de desarrollo de productos y nuestro viaje al mercado.

Hasta el momento, tenemos convenios con dos universidades y una empresa privada.

Se están preparando varios productos, que esperamos introducir en el mercado a finales de 2022.

¿Existe una gran demanda de grafeno en Vietnam?

En términos globales, no es tan grande, pero ciertamente hay suficiente demanda para que generemos ingresos. Por supuesto, en el futuro, nuestro objetivo es aumentar nuestra participación de mercado en el país y en Australia y Francia, donde tenemos clientes, así como en otros mercados de exportación.

Con el grafeno, será posible mejorar la huella de carbono del sector de la edificación y la construcción (la producción de cemento representa actualmente alrededor del 6 por ciento de las emisiones globales de dióxido de carbono) y abrir el camino para enfoques más ecológicos para el diseño de edificios e infraestructura.

¿En qué tipos de aplicaciones de grafeno se está enfocando?

(Foto: Cortesía de Graphenel JSC)

Por ahora, nuestra principal prioridad es el trabajo que estamos haciendo con la Universidad Ton Duc Thang sobre el uso de aditivos de grafeno en la producción de cemento para aumentar la resistencia y la longevidad de los edificios. Las pruebas muestran que la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción del cemento pueden aumentar hasta en un 40 por ciento y hasta en un 30 por ciento, respectivamente. Con el grafeno, será posible mejorar la huella de carbono del sector de la edificación y la construcción (la producción de cemento representa actualmente alrededor del 6 por ciento de las emisiones globales de dióxido de carbono) y abrir el camino para enfoques más ecológicos para el diseño de edificios e infraestructura.

También estamos trabajando en otros dos proyectos. El primero es con una empresa estadounidense-vietnamita para integrar el grafeno en dispositivos médicos portátiles para monitorear la salud de la persona que lo usa. El grafeno es un material altamente conductor y cuando se incrusta en otros materiales puede conducir señales eléctricas y actuar como un sensor poderoso con una amplia gama de aplicaciones, incluso en bioelectrónica. En general, el grafeno hace que los materiales compuestos sean inteligentes.

El otro proyecto es con la Universidad Nacional de Jeonbuk en la República de Corea, donde estamos trabajando con investigadores para encontrar formas de mejorar el ciclo de vida y la durabilidad de las baterías que utilizan grafeno.

¿Cuál ha sido la respuesta de las empresas vietnamitas?

Hemos estado hablando con grandes empresas en Vietnam y están muy entusiasmadas con nuestra investigación y lo que se puede lograr con el grafeno. Sin embargo, existe una preocupación general sobre las implicaciones de costos de su uso en sus productos. También enfatizan su necesidad de una fuente estable y confiable de grafeno que sea capaz de satisfacer sus necesidades a escala industrial. Si podemos satisfacer esa demanda, las perspectivas son prometedoras. Por eso estamos ampliando nuestra capacidad de producción.

¿Qué papel juega la propiedad intelectual en la empresa?

La propiedad intelectual es muy importante para nosotros y ha sido fundamental para permitirnos asegurar la financiación. Dado que el grafeno era tan nuevo en nuestro mercado, la única forma de atraer los fondos que necesitábamos era demostrar la validez de nuestro proceso de fabricación a los inversores. Sobre la fuerza de la patentar solicitud que habíamos presentado ante la Oficina de Propiedad Intelectual de Vietnam, pudimos hacerlo. Con esa solicitud, y el sólido perfil y la experiencia de nuestros cofundadores, nuestros inversores comenzaron a confiar en nuestro proceso.

Cuando vimos que nuestra innovación tenía valor, nos dimos cuenta de que necesitábamos protegerla de inmediato. Aunque el mercado del grafeno en Vietnam no está bien desarrollado, muchas empresas de todo el mundo fabrican grafeno, por lo que estaba claro que solo protegiendo nuestra propiedad intelectual podríamos seguir siendo competitivos.

Presentamos nuestra solicitud en septiembre de 2019. Aún está en proceso, pero esperamos recibir la confirmación de que la patente ha sido otorgada para fines de 2021.

¿Por qué es importante para Graphenel colaborar con investigadores universitarios?

Simplemente porque los investigadores universitarios son capaces de difundir el conocimiento sobre este material a sus estudiantes, quienes a su vez, lo aplican a diferentes productos. Los investigadores universitarios comprenden la importancia del grafeno y el valor que agrega a los productos. A través de sus artículos y contactos revisados ​​por pares, transferirán conocimientos sobre el grafeno y sus posibles aplicaciones a sus pares en Vietnam y en otros lugares. De esta forma, la gente aprenderá sobre el grafeno y nuestros productos.

Graphenel produce actualmente alrededor de 100 kg de capas de grafeno, 1 tonelada de nanoplaquetas de grafeno y 10 kg de óxido de grafeno al año. La empresa apunta a multiplicar por diez su capacidad de producción para finales de año. (Foto: Cortesía de Graphenel JSC)

¿Cómo protege su PI cuando colabora con universidades?

Mediante una combinación de acuerdos de confidencialidad y otros acuerdos en los que nuestros socios acuerdan no revelar detalles de nuestro proceso de fabricación. En general, cuando nos relacionamos con ellos, les damos una descripción general de nuestro proceso, sin revelar detalles básicos; saben lo que está pasando, pero no lo suficiente como para copiarlo.

El grafeno cubre una familia de materiales, cada uno con diferentes propiedades. ¿Qué tipo de materiales producen?

Producimos grafeno en su forma más cruda. Tenemos cuatro productos destacados: óxido de grafeno, óxido de grafeno reducido, capas de grafeno y nanoplaquetas de grafeno. Todos son productos en polvo y, aunque se pueden utilizar para los mismos fines, algunas formas son más adecuadas para productos específicos.

Por ejemplo, nuestras nanoplaquetas de grafeno son más adecuadas para aditivos de cemento y algunos productos de tratamiento de agua, mientras que el óxido de grafeno y el óxido de grafeno reducido son más adecuados para su uso en sensores y baterías. Vendemos nuestras capas de grafeno a empresas que procesan el grafeno ellos mismos sin nuestra ayuda.

Cuando vimos que nuestra innovación tenía valor, nos dimos cuenta de que necesitábamos protegerla de inmediato.

¿Cuánto grafeno produce cada año?

En este momento, producimos alrededor de 100 kg de capas de grafeno, 1 tonelada de nanoplaquetas de grafeno y 10 kg de óxido de grafeno. Pero estamos en una fase de expansión. Actualmente contamos con cinco empleados a tiempo completo y un número creciente de empleados a tiempo parcial que trabajan en nuestra fábrica. Para fin de año, esperamos aumentar nuestra capacidad de producción diez veces.

¿Cuáles son los principales desafíos a los que se enfrenta?

Como mencioné antes, crear conciencia sobre el grafeno y sus propiedades ha sido un gran desafío. Luego, al ingresar a los mercados extranjeros, enfrentamos bajos niveles de confianza entre los posibles clientes. Nuestro enfoque de la propiedad intelectual fue un factor importante para disipar sus dudas sobre nosotros y, de hecho, abrió conversaciones con varias empresas de otros países. Les animó a mirar nuestro proceso más de cerca y cuando lo hicieron, encontraron que era más interesante de lo que pensaban al principio.

El costo también sigue siendo un problema. Si bien el costo del grafeno se ha reducido significativamente durante la última década, sigue siendo costoso para las empresas usarlo a gran escala. Por lo tanto, debemos encontrar formas de reducir aún más su costo. También necesitamos seguir trabajando con posibles clientes para demostrar los beneficios potenciales de usar grafeno en sus productos.

El control de calidad es otro tema importante. Vietnam aún no tiene una autoridad de estándares de calidad para el grafeno. Hemos estado tratando de superar esto comparando nuestros productos de grafeno con los de otros países. Cuando miramos nuevos mercados, también miramos sus estándares. Por el momento, simplemente trabajamos para asegurarnos de que nuestros materiales hagan lo que decimos que hacen. Es bastante difícil hablar con la gente sobre la calidad cuando no contamos con ningún estándar nacional. Por lo tanto, nos gustaría ver el desarrollo y la implementación de estándares de calidad para el grafeno que otras industrias puedan comprender y confiar. Solo entonces los clientes tendrán confianza en la calidad de nuestros productos. Estamos trabajando con las autoridades nacionales en esto. Creo que estamos en el camino correcto, pero debemos ser más rápidos si queremos incursionar en el mercado.

En 2004, los investigadores de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, Andre Geim y Kostya Novoselov, aislaron por primera vez el grafeno. Utilizaron cinta adhesiva para separar el grafito en capas individuales de carbono. Su trabajo les valió el Premio Nobel de Física en 2010.

Aclamado como un "material maravilloso" grafeno es una capa de átomos de carbono de un átomo de espesor dispuesta en una red hexagonal, con una serie de propiedades interesantes. “Es el material más delgado que puedas imaginar. También tiene la relación superficie-peso más grande: con un gramo de grafeno puedes cubrir varios campos de fútbol […] También es el material más resistente jamás medido ”, señaló Andre Geim en una entrevista con Naturaleza en octubre 2010.

El grafeno es unas 200 veces más resistente que el acero y es un excelente conductor de calor y electricidad con "interesantes capacidades de absorción de luz". Se puede combinar con otros elementos para producir diferentes materiales con propiedades mejoradas para una variedad de usos, desde construcción hasta sensores médicos y baterías.

Según la Información de grafeno, el grafeno es "verdaderamente un material que podría cambiar el mundo, con un potencial ilimitado de integración en casi cualquier industria".

Aclamado como un "material maravilloso", el grafeno es una capa de átomos de carbono de un átomo de espesor dispuestas en una red hexagonal, con una serie de propiedades interesantes. (Foto: m_pavlov / iStock / Getty Images Plus)

¿Qué se debe hacer para apoyar la comercialización de materiales de grafeno y por qué es este un tema importante para los responsables de la formulación de políticas?

Los formuladores de políticas tienen un papel extremadamente importante que desempeñar en el desarrollo de un entorno político para que prospere el mercado del grafeno. Se trata de establecer unos estándares de calidad para la fabricación de grafeno en los que el mercado pueda confiar. También significa aclarar los límites legales que rigen la comercialización del grafeno.

Nos gustaría ver políticas, como exenciones fiscales, para respaldar la producción nacional de grafeno tanto para el mercado nacional como para el de exportación. Tales políticas permitirían a los productores nacionales de grafeno competir con productores de otros países. Si el gobierno pudiera hacer algo para apoyar la producción local de grafeno, sería bueno.

La propiedad intelectual es muy importante para nosotros y ha sido fundamental para permitirnos asegurar la financiación.

¿Se ha sobrevalorado el grafeno y su potencial?

No en realidad no. Es cierto, tiene aplicaciones en muchos sectores, pero también en otros materiales. El problema es que aún no entendemos completamente cómo se puede aplicar mejor. Creo que el grafeno tiene un buen futuro, pero ¿será para siempre? No estoy seguro. Es muy probable que algún otro material nuevo e increíble aparezca para competir con él en el futuro.

¿Qué nuevos usos de los materiales de grafeno te entusiasman más?

Personalmente, lo que más me entusiasman son las baterías eléctricas. En este momento, muchos de nuestros dispositivos dependen de las baterías, por lo que si pudiéramos usar el grafeno para mejorar el ciclo de vida de las baterías para que se carguen más rápidamente y mantengan más energía durante más tiempo, sería increíble. Significaría que podríamos reducir la cantidad de baterías que tiramos cada año y ayudar a que el mundo sea más ecológico.

¿Cuáles son sus planes para el futuro?

Seguiremos desarrollando nuestro trabajo en las áreas de bioelectrónica, cemento y baterías. Estamos particularmente entusiasmados con la industria de las baterías y deseamos educar a ese mercado sobre el grafeno y desarrollar y comercializar buenas baterías basadas en grafeno para una sociedad más ecológica.

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

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