گرافنل: تولید پیشگام گرافن در ویتنام

سپتامبر 2021

By کاترین جول، بخش اطلاعات و ارتباطات دیجیتال، WIPO

Graphenel JSC، مستقر در شهر هوشی مین، یک شرکت فناوری است که در تولید در مقیاس بزرگ گرافن و کاربردهای آن تخصص دارد. جین فونگ، مسئول توسعه تجارت بین‌المللی این شرکت، در مورد رویکرد جدید این شرکت در تولید گرافن، چالش‌هایی که در بازار نوپای گرافن ویتنام با آن مواجه است و نقشی که مالکیت معنوی (IP) از جاه طلبی خود برای تبدیل شدن به یک تامین کننده صنعتی پیشرو در مواد مبتنی بر گرافن حمایت می کند.

ریشه های شرکت چیست؟

این شرکت توسط Tuan Le، مدیرعامل ما، و Jat Le، مدیر ارشد پروژه ما، در سال 2011 راه اندازی شد. آنها با هم در رشته شیمی و نانومواد تحصیل کردند. پس از فارغ التحصیلی، آنها کسب و کاری به نام NanoLife را راه اندازی کردند که به طور گسترده بر روی مواد نانو متمرکز بود. سپس، زمانی که گرافن و خواص شگفت‌انگیز آن مورد توجه قرار گرفت، به طور انحصاری روی آن کار کردند و نام شرکت را با نام Graphenel JSC تغییر دادند.

در آن زمان گرافن کمیاب بود و ساخت آن پرهزینه بود. بنابراین، همکاران من تصمیم گرفتند راه مقرون به صرفه تری برای توسعه گرافن پیدا کنند. پس از حدود هفت سال تحقیق و آزمون و خطاهای فراوان، آنها به فرآیند جدیدی برای تولید گرافن دست یافتند. به طور کلی، ما چربی حیوانی را - مانند آنچه برای تولید لوازم آرایشی استفاده می شود - برای تولید انبوه گرافن به روشی مقرون به صرفه، تصفیه می کنیم. به طور کلی، حدود 1 کیلوگرم چربی حیوانی تصفیه شده برای تولید 1 گرم گرافن نیاز است و یک چرخه تولید که 6 کیلوگرم گرافن تولید می کند، حدود دو روز طول می کشد.

درباره مدل کسب و کار خود بیشتر به ما بگویید.

برخلاف سایر کشورهایی که بازارهای گرافن دارند، افراد کمی در ویتنام با گرافن و خواص شگفت انگیز آن آشنا هستند. بنابراین، برای توسعه کسب‌وکارمان، به شبکه‌های خود تکیه کرده‌ایم تا به انتشار این خبر در بازار درباره کاری که انجام می‌دهیم کمک کنیم. ما محصولات گرافن خود را به محققانی که روی مواد جدید کار می کنند می فروشیم. آنها در ارجاع ما به شرکت های دیگری که با آنها کار می کنند بسیار مفید بوده اند. این به ما این امکان را می‌دهد که درک گسترده‌تری از ارزشی که مواد ما می‌توانند اضافه کنند و فهرست مشتریان خود را گسترش دهیم.

ما همچنین اخیراً برنامه همکاری جدیدی را راه اندازی کردیم که در آن مواد و محصولات جدید با استفاده از گرافن را با دانشگاه ها، مؤسسات تحقیقاتی و شرکت های کوچک توسعه می دهیم. شرکای برنامه موافقت می کنند که از محصولات گرافن ما به عنوان مواد ورودی استفاده کنند. این یک وضعیت برد-برد است. آنها از محصولات و تخصص ما برای پیشبرد تحقیقات خود بهره می برند و ما فرصتی را برای تجاری سازی هر خروجی قابل بازاری که از پروژه تحقیقاتی سرچشمه می گیرد ایجاد می کنیم. ما پیش بینی می کنیم که این برنامه روند توسعه محصول و سفر ما به بازار را تسریع کند.

تاکنون با دو دانشگاه و یک شرکت خصوصی قراردادهایی بسته ایم.

تعدادی از محصولات در دست تولید هستند که امیدواریم تا پایان سال 2022 به بازار معرفی شوند.

آیا تقاضای زیادی برای گرافن در ویتنام وجود دارد؟

از نظر جهانی، آنقدر بزرگ نیست، اما مطمئناً تقاضای کافی برای درآمدزایی ما وجود دارد. البته، در آینده، هدف ما افزایش سهم بازار در داخل و استرالیا و فرانسه است که در آن‌ها مشتریان داریم و همچنین در سایر بازارهای صادراتی.

با گرافن، بهبود ردپای کربن در بخش ساختمان و ساخت و ساز - تولید سیمان در حال حاضر حدود 6 درصد از انتشار دی اکسید کربن جهانی را تشکیل می دهد - و راه را برای رویکردهای سبزتر در طراحی ساختمان و زیرساخت باز می کند.

روی چه نوع کاربردهای گرافن تمرکز می کنید؟

در حال حاضر، اولویت اصلی ما کاری است که با دانشگاه Ton Duc Thang در مورد استفاده از افزودنی‌های گرافن در تولید سیمان برای افزایش استحکام و طول عمر ساختمان‌ها انجام می‌دهیم. آزمایشات نشان می دهد که مقاومت فشاری و مقاومت کششی سیمان به ترتیب تا 40 درصد و تا 30 درصد افزایش می یابد. با گرافن، بهبود ردپای کربن در بخش ساختمان و ساخت و ساز - تولید سیمان در حال حاضر حدود 6 درصد از انتشار دی اکسید کربن جهانی را تشکیل می دهد - و راه را برای رویکردهای سبزتر در طراحی ساختمان و زیرساخت باز می کند.

همچنین در حال کار روی دو پروژه دیگر هستیم. اولین مورد با یک تجارت آمریکایی-ویتنامی برای ادغام گرافن در دستگاه های پزشکی پوشیدنی برای نظارت بر سلامت فردی است که آن را پوشیده است. گرافن یک ماده بسیار رسانا است و هنگامی که در مواد دیگر جاسازی شود می تواند سیگنال های الکتریکی را هدایت کند و به عنوان یک حسگر قدرتمند با طیف وسیعی از کاربردها از جمله در بیوالکترونیک عمل کند. به طور کلی، گرافن مواد کامپوزیت را هوشمند می کند.

پروژه دیگر با دانشگاه ملی Jeonbuk در جمهوری کره است، جایی که ما در حال کار با محققان برای یافتن راه‌هایی برای بهبود چرخه عمر و دوام باتری‌ها با استفاده از گرافن هستیم.

واکنش کسب و کارهای ویتنامی چه بوده است؟

ما با شرکت های بزرگ در ویتنام صحبت کرده ایم و آنها در مورد تحقیقات ما و آنچه می توان با گرافن به دست آورد بسیار هیجان زده هستند. با این حال، یک نگرانی کلی در مورد پیامدهای هزینه استفاده از آن در محصولات آنها وجود دارد. آنها همچنین بر نیاز خود به یک منبع پایدار و قابل اعتماد از گرافن تأکید می کنند که بتواند نیازهای آنها را در مقیاس صنعتی برآورده کند. اگر بتوانیم این تقاضا را برآورده کنیم، چشم انداز امیدوارکننده است. به همین دلیل است که ما در حال افزایش ظرفیت تولید خود هستیم.

مالکیت معنوی چه نقشی در شرکت ایفا می کند؟

مالکیت فکری برای ما بسیار مهم است و در توانمندسازی ما برای تامین بودجه نقش اساسی داشته است. از آنجایی که گرافن در بازار ما بسیار جدید بود، تنها راه جذب سرمایه مورد نیاز این بود که اعتبار فرآیند تولید خود را به سرمایه گذاران نشان دهیم. در قدرت از حق ثبت اختراع درخواستی که در اداره مالکیت معنوی ویتنام ثبت کرده بودیم، توانستیم این کار را انجام دهیم. با آن برنامه، و مشخصات قوی و تجربه بنیانگذاران ما، سرمایه گذاران ما شروع به اعتماد به روند ما کردند.

وقتی دیدیم که نوآوری ما ارزش دارد، متوجه شدیم که باید فوراً از آن محافظت کنیم. اگرچه بازار گرافن در ویتنام به خوبی توسعه نیافته است، بسیاری از شرکت‌ها در سراسر جهان گرافن تولید می‌کنند، بنابراین واضح بود که تنها با محافظت از IP خود می‌توانیم رقابتی باقی بمانیم.

ما درخواست خود را در سپتامبر 2019 ثبت کردیم. هنوز در حال انجام است، اما امیدواریم تا پایان سال 2021 تأییدیه دریافت کنیم که پتنت اعطا شده است.

چرا همکاری گرافنل با محققان دانشگاه مهم است؟

صرفاً به این دلیل که محققان دانشگاه قادر به گسترش دانش در مورد این ماده به دانشجویان خود هستند و آنها نیز به نوبه خود آن را در محصولات مختلف اعمال می کنند. محققان دانشگاه اهمیت گرافن و ارزشی که به محصولات اضافه می کند را درک می کنند. آنها از طریق مقالات و مخاطبین خود با بررسی همتایان، دانش در مورد گرافن و کاربردهای بالقوه آن را به همتایان خود در ویتنام و جاهای دیگر منتقل خواهند کرد. به این ترتیب مردم با گرافن و محصولات ما آشنا می شوند.

هنگام همکاری با دانشگاه ها چگونه از IP خود محافظت می کنید؟

از طریق ترکیبی از قراردادهای عدم افشا و سایر قراردادها که در آن شرکای ما توافق می کنند جزئیات فرآیند تولید ما را فاش نکنند. به طور کلی، هنگامی که با آنها درگیر می شویم، بدون افشای جزئیات اصلی، یک نمای کلی از روند خود ارائه می دهیم. آنها می دانند چه اتفاقی می افتد اما برای کپی کردن آن کافی نیست.

گرافن یک خانواده از مواد را پوشش می دهد که هر کدام خواص متفاوتی دارند. چه نوع موادی تولید می کنید؟

ما گرافن را به شکل اولیه آن تولید می کنیم. ما چهار محصول برجسته داریم: اکسید گرافن، اکسید گرافن احیا شده، لایه‌های گرافن و نانو پلاکت‌های گرافن. همه آنها محصولات پودری هستند و در حالی که می توان از آنها برای اهداف مشابه استفاده کرد، برخی از اشکال برای محصولات خاص مناسب تر هستند.

برای مثال، نانو پلاکت‌های گرافن ما برای افزودنی‌های سیمان و برخی محصولات تصفیه آب مناسب‌تر هستند، در حالی که اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده برای استفاده در حسگرها و باتری‌ها مناسب‌تر هستند. ما لایه‌های گرافن خود را به شرکت‌هایی می‌فروشیم که خودشان گرافن را بدون کمک ما پردازش می‌کنند.

وقتی دیدیم که نوآوری ما ارزش دارد، متوجه شدیم که باید فوراً از آن محافظت کنیم.

سالانه چقدر گرافن تولید می کنید؟

در حال حاضر، ما حدود 100 کیلوگرم لایه گرافن، 1 تن نانوپلاکت گرافن و 10 کیلوگرم اکسید گرافن تولید می کنیم. اما ما در مرحله گسترش هستیم. ما در حال حاضر پنج کارمند تمام وقت و تعداد فزاینده ای از کارکنان پاره وقت داریم که در کارخانه ما کار می کنند. انتظار داریم تا پایان سال ظرفیت تولید خود را 10 برابر افزایش دهیم.

چالش های اصلی که با آن روبرو هستید چیست؟

همانطور که قبلا ذکر کردم، ایجاد آگاهی در مورد گرافن و خواص آن یک چالش بزرگ بوده است. سپس در ورود به بازارهای خارجی با سطوح پایین اعتماد مشتریان احتمالی مواجه شدیم. رویکرد ما به IP عامل مهمی در رفع شک و تردید آنها در مورد ما بود و در واقع گفتگو را با تعدادی از شرکت‌ها از کشورهای دیگر آغاز کرد. این آنها را تشویق کرد تا به روند ما با دقت بیشتری نگاه کنند و وقتی این کار را انجام دادند، متوجه شدند که جالب تر از آن چیزی است که در ابتدا فکر می کردند.

هزینه نیز همچنان یک مسئله است. در حالی که هزینه گرافن در دهه گذشته به طور قابل توجهی کاهش یافته است، استفاده از آن در مقیاس بزرگ برای شرکت ها همچنان گران است. بنابراین، ما باید راه هایی برای کاهش بیشتر هزینه آن پیدا کنیم. ما همچنین باید به کار با مشتریان احتمالی ادامه دهیم تا مزایای بالقوه استفاده از گرافن در محصولات آنها را نشان دهیم.

کنترل کیفیت موضوع مهم دیگری است. ویتنام هنوز یک مرجع استاندارد کیفیت برای گرافن ندارد. ما سعی کرده‌ایم با محک زدن محصولات گرافن خود در برابر محصولات سایر کشورها بر این مشکل غلبه کنیم. وقتی به بازارهای جدید نگاه می کنیم، استانداردهای آنها را نیز بررسی می کنیم. در حال حاضر، ما به سادگی کار می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که مواد ما همان کاری را که ما می گوییم انجام می دهند. وقتی هیچ استاندارد ملی نداریم، صحبت با مردم در مورد کیفیت بسیار دشوار است. بنابراین، ما می خواهیم شاهد توسعه و اجرای استانداردهای کیفیت برای گرافن باشیم که سایر صنایع بتوانند آن را درک کنند و به آن اعتماد کنند. تنها در این صورت است که مشتریان به کیفیت محصولات ما اطمینان خواهند داشت. ما با مقامات ملی در این زمینه کار می کنیم. فکر می‌کنم در مسیر درستی هستیم، اما اگر می‌خواهیم به بازار راه پیدا کنیم، باید سریع‌تر عمل کنیم.

برای حمایت از تجاری سازی مواد گرافن چه باید کرد و چرا این موضوع برای سیاست گذاران مهم است؟

سیاستگذاران نقش بسیار مهمی در ایجاد یک محیط سیاستی برای رونق بازار گرافن دارند. این شامل ایجاد استانداردهای کیفیت برای تولید گرافن است که بازار بتواند به آن اعتماد کند. همچنین به معنای شفاف سازی مرزهای قانونی حاکم بر تجاری سازی گرافن است.

ما می خواهیم شاهد سیاست هایی مانند معافیت های مالیاتی برای حمایت از تولید داخلی گرافن برای بازارهای داخلی و صادراتی باشیم. چنین سیاست‌هایی تولیدکنندگان داخلی گرافن را قادر می‌سازد تا با تولیدکنندگان دیگر کشورها رقابت کنند. اگر دولت بتواند از تولید محلی گرافن حمایت کند، خوب است.

مالکیت فکری برای ما بسیار مهم است و در تأمین بودجه ما نقشی اساسی داشته است.

آیا گرافن و پتانسیل آن بیش از حد افزایش یافته است؟

نه، نه واقعا. درست است که در بسیاری از بخش ها کاربرد دارد، اما مواد دیگر نیز کاربرد دارند. مشکل این است که ما هنوز به طور کامل نمی دانیم که چگونه می توان آن را به بهترین شکل اعمال کرد. من فکر می کنم گرافن آینده خوبی دارد، اما آیا برای همیشه؟ مطمئن نیستم. بسیار محتمل است که مواد جدید شگفت انگیز دیگری برای رقابت با آن در آینده بیاید.

در مورد چه کاربردهای جدیدی از مواد گرافن بیشتر مشتاق هستید؟

من شخصاً در مورد باتری های الکتریکی هیجان زده هستم. در حال حاضر، بسیاری از دستگاه‌های ما به باتری‌ها متکی هستند، بنابراین اگر بتوانیم از گرافن برای بهبود چرخه عمر باتری‌ها استفاده کنیم تا سریع‌تر شارژ شوند و قدرت بیشتری برای مدت طولانی‌تری حفظ کنند، شگفت‌انگیز خواهد بود. این بدان معناست که می‌توانیم تعداد باتری‌هایی را که هر سال دور می‌ریزیم کاهش دهیم و به سبزتر شدن جهان کمک کنیم.

برنامه های شما برای آینده چیست؟

ما به توسعه کار خود در زمینه های بیوالکترونیک، سیمان و باتری ها ادامه خواهیم داد. ما به ویژه در مورد صنعت باتری هیجان زده هستیم و مشتاقیم که به آن بازار در مورد گرافن آموزش دهیم و باتری های مبتنی بر گرافن خوب را برای جامعه ای سبزتر توسعه و تجاری سازی کنیم.

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