Grafeneli: uraauurtava grafeenituotanto Vietnamissa

syyskuu 2021

By Catherine Jewell, Tiedotus- ja digitaalinen tiedotusosasto, WIPO

Graphenel JSC, joka sijaitsee Ho Chi Minh Cityssä, on teknologiayritys, joka on erikoistunut grafeenin laajamittaiseen tuotantoon ja sen sovelluksiin. Yhtiön kansainvälisestä liiketoiminnan kehittämisestä vastaava Jane Phung keskustelee yhtiön uudesta lähestymistavasta grafeenituotantoon, sen kohtaamista haasteista Vietnamin kehittyvillä grafeenimarkkinoilla ja roolista tekijänoikeuksien (IP) tukee sen pyrkimystä tulla johtavaksi grafeenipohjaisten materiaalien teolliseksi toimittajaksi.

Mikä on yrityksen alkuperä?

Yhtiön perusti toimitusjohtajamme Tuan Le ja projektipäällikkömme Jat Le vuonna 2011. He opiskelivat yhdessä pääaineenaan kemia ja nanomateriaalit. Valmistuttuaan he aloittivat NanoLife -yrityksen, joka keskittyi laajasti nanomateriaaleihin. Sitten kun grafeeni ja sen hämmästyttävät ominaisuudet tulivat huomion kohteeksi, he alkoivat työskennellä yksinomaan sen parissa ja merkitsivät yrityksen uudelleen Graphenel JSC: ksi.

Tuolloin grafeenia oli niukasti, ja sen valmistus oli kallista. Joten kollegani päättivät löytää kustannustehokkaamman tavan kehittää grafeenia. Noin seitsemän vuoden tutkimuksen ja lukuisten kokeilujen ja erehdysten jälkeen he keksivät uuden menetelmän grafeenin valmistamiseksi. Yleisesti ottaen jalostamme eläinrasvaa-kuten kosmetiikan valmistukseen käytettyä-grafeenin massatuotantoon kustannustehokkaalla tavalla. Yleensä 1 gramman grafeenin luominen kestää noin 1 kg puhdistettua eläinrasvaa, ja yksi tuotantosykli, joka tuottaa 6 kiloa grafeenia, kestää noin kaksi päivää.

Kerro meille lisää liiketoimintamallistasi.

Toisin kuin muut maat, joilla on vakiintuneet grafeenimarkkinat, harvat Vietnamin ihmiset tuntevat grafeenin ja sen hämmästyttävät ominaisuudet. Joten kehittääksemme liiketoimintaamme olemme luottaneet verkostoihimme auttaaksemme levittämään sanaa siitä, mitä teemme. Myymme grafeenituotteitamme uusien materiaalien parissa työskenteleville tutkijoille. He ovat olleet erittäin hyödyllisiä viitatessaan muihin yrityksiin, joiden kanssa he työskentelevät. Tämän ansiosta olemme voineet edistää laajempaa ymmärrystä materiaaliemme tuottamasta lisäarvosta ja laajentaa asiakasluetteloamme.

Aloitimme äskettäin myös uuden yhteistyöohjelman, jossa kehitämme uusia materiaaleja ja tuotteita grafeenin avulla yliopistojen, tutkimuslaitosten ja pienten yritysten kanssa. Ohjelmakumppanit suostuvat käyttämään grafeenituotteitamme syöttömateriaalina. Se on win-win-tilanne; he hyötyvät tuotteistamme ja asiantuntemuksestamme tutkimuksen edistämiseksi, ja luomme tilaisuuden kaupallistaa kaikki tutkimushankkeen jälkeiset myyntikelpoiset tuotokset. Odotamme, että ohjelma nopeuttaa tuotekehitysprosessia ja matkaa markkinoille.

Toistaiseksi meillä on sopimukset kahden yliopiston ja yhden yksityisen yrityksen kanssa.

Useita tuotteita on valmisteilla, ja toivomme niiden tuovan markkinoille vuoden 2022 loppuun mennessä.

Onko Vietnamissa suuri kysyntä grafeenille?

Maailmanlaajuisesti se ei ole niin suuri, mutta meillä on varmasti tarpeeksi kysyntää tulojen saamiseksi. Jatkossa tavoitteemme on tietenkin kasvattaa markkinaosuuttamme kotimaassa sekä Australiassa ja Ranskassa, joissa meillä on asiakkaita, sekä muilla vientimarkkinoilla.

Grafeenin avulla on mahdollista parantaa rakennus- ja rakennusalan hiilijalanjälkeä - sementtituotannon osuus on tällä hetkellä noin 6 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä - ja avata tie vihreämmille lähestymistavoille rakennus- ja infrastruktuurisuunnittelussa.

Minkä tyyppisiin grafeenisovelluksiin keskityt?

Toistaiseksi tärkein prioriteettimme on työ, jota teemme Ton Duc Thangin yliopiston kanssa grafeenilisäaineiden käytöstä sementintuotannossa rakennusten lujuuden ja pitkäikäisyyden lisäämiseksi. Testit osoittavat, että sementin puristuslujuus ja vetolujuus voivat kasvaa jopa 40 prosenttia ja vastaavasti 30 prosenttia. Grafeenin avulla on mahdollista parantaa rakennus- ja rakennusalan hiilijalanjälkeä - sementtituotannon osuus on tällä hetkellä noin 6 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä - ja avata tie vihreämmille lähestymistavoille rakennus- ja infrastruktuurisuunnittelussa.

Työskentelemme myös kahden muun projektin parissa. Ensimmäinen on yhdysvaltalais-vietnamilaisyritys, joka integroi grafeenin puettaviin lääkinnällisiin laitteisiin seuratakseen sitä käyttävän henkilön terveyttä. Grafeeni on erittäin johtava materiaali, ja kun se on upotettu muihin materiaaleihin, se voi johtaa sähköisiä signaaleja ja toimia tehokkaana anturina monenlaisissa sovelluksissa, myös bioelektroniikassa. Yleensä grafeeni tekee komposiittimateriaaleista älykkäitä.

Toinen hanke on Korean tasavallan Jeonbukin kansallisen yliopiston kanssa, jossa etsimme yhdessä tutkijoiden kanssa tapoja parantaa paristojen elinkaarta ja kestävyyttä grafeenilla.

Mikä on ollut Vietnamin yritysten vastaus?

Olemme keskustelleet Vietnamin suuryritysten kanssa ja he ovat erittäin innoissaan tutkimuksestamme ja siitä, mitä grafeenilla voidaan saavuttaa. On kuitenkin yleistä huolta sen käytöstä tuotteissa aiheutuvista kustannusvaikutuksista. He korostavat myös tarvettaan vakaalle ja luotetulle grafeenilähteelle, joka kykenee vastaamaan heidän teollisen mittakaavan tarpeisiinsa. Jos voimme vastata tähän kysyntään, näkymät ovat lupaavia. Siksi laajennamme tuotantokapasiteettiamme.

Mikä rooli immateriaalioikeuksilla on yrityksessä?

Immateriaalioikeudet ovat meille erittäin tärkeitä ja ne ovat olleet keskeisiä rahoituksen saamisen kannalta. Koska grafeeni oli niin uusi markkinoillamme, ainoa tapa houkutella tarvitsemamme varat oli osoittaa tuotantoprosessimme pätevyys sijoittajille. Vahvuudesta patentti- hakemuksen, jonka olimme jättäneet Vietnamin teollisoikeuksien virastolle, pystyimme tekemään tämän. Tämän sovelluksen ja perustajien vahvan profiilin ja kokemuksen myötä sijoittajamme alkoivat luottaa prosessiimme.

Kun huomasimme innovaatiollamme olevan arvoa, huomasimme, että meidän on suojeltava sitä välittömästi. Vaikka Vietnamin grafeenimarkkinat eivät ole hyvin kehittyneet, monet yritykset ympäri maailmaa valmistavat grafeenia, joten oli selvää, että vain suojaamalla teollis- ja tekijänoikeuksemme voimme pysyä kilpailukykyisinä.

Jätimme hakemuksemme syyskuussa 2019. Se on edelleen käsittelyssä, mutta toivomme, että saamme vahvistuksen patentin myöntämisestä vuoden 2021 loppuun mennessä.

Miksi Graphenelin on tärkeää tehdä yhteistyötä yliopistotutkijoiden kanssa?

Yksinkertaisesti siksi, että yliopiston tutkijat voivat levittää tietoa tästä materiaalista oppilailleen, jotka puolestaan ​​soveltavat sitä eri tuotteisiin. Yliopiston tutkijat ymmärtävät grafeenin tärkeyden ja sen tuoman lisäarvon tuotteille. Vertaisarvioitujen artikkeleidensa ja yhteystietojensa kautta he siirtävät tietoa grafeenista ja sen mahdollisista sovelluksista vertaisilleen Vietnamissa ja muualla. Tällä tavalla ihmiset oppivat grafeenista ja tuotteistamme.

Kuinka suojaat teollis- ja tekijänoikeuksiasi tehdessäsi yhteistyötä yliopistojen kanssa?

Yhdistämällä salassapitosopimuksia ja muita sopimuksia, joissa kumppanimme sitoutuvat olemaan paljastamatta yksityiskohtia valmistusprosessistamme. Yleensä kun toimimme heidän kanssaan, annamme yleiskatsauksen prosessistamme paljastamatta ydintietoja. he tietävät mitä tapahtuu, mutta eivät riitä kopioimaan sitä.

Grafeeni kattaa joukon materiaaleja, joista jokaisella on erilaiset ominaisuudet. Millaisia ​​materiaaleja tuotat?

Valmistamme grafeenia sen raakaimmassa muodossa. Meillä on neljä esillä olevaa tuotetta: grafeenioksidi, pelkistetty grafeenioksidi, grafeenikerrokset ja grafeeni-nano-verihiutaleet. Ne ovat kaikki jauhevalmisteita, ja vaikka niitä voidaan käyttää samoihin tarkoituksiin, jotkin muodot sopivat paremmin tiettyihin tuotteisiin.

Esimerkiksi grafeenin nanoverihiutaleet sopivat parhaiten sementtisekoituksiin ja joihinkin vedenkäsittelytuotteisiin, kun taas grafeenioksidi ja pelkistetty grafeenioksidi sopivat paremmin antureihin ja paristoihin. Myymme grafeenikerrokset yrityksille, jotka käsittelevät grafeenin itse ilman apuamme.

Kun huomasimme innovaatiollamme olevan arvoa, huomasimme, että meidän on suojeltava sitä välittömästi.

Kuinka paljon grafeenia tuotat vuosittain?

Tällä hetkellä tuotamme noin 100 kg grafeenikerroksia, 1 tonni grafeeni-nano-verihiutaleita ja 10 kg grafeenioksidia. Mutta olemme laajentumisvaiheessa. Meillä on tällä hetkellä viisi kokopäiväistä henkilöstöä ja yhä enemmän osa-aikaisia ​​työntekijöitä, jotka työskentelevät tehtaallamme. Vuoden loppuun mennessä odotamme tuotantokapasiteettimme kymmenkertaistuvan.

Mitkä ovat suurimmat haasteet, joita kohtaat?

Kuten aiemmin mainitsin, tietoisuuden lisääminen grafeenista ja sen ominaisuuksista on ollut suuri haaste. Sitten tullessamme ulkomaisille markkinoille kohtasimme mahdollisten asiakkaiden alhaisen luottamuksen. Lähestymistapamme teollis- ja tekijänoikeuksiin oli tärkeä tekijä niiden epäilyjen hälventämisessä meistä ja aloitti keskustelut useiden muiden maiden yritysten kanssa. Se rohkaisi heitä tarkastelemaan prosessiamme tarkemmin, ja kun he tekivät sen, he pitivät sitä mielenkiintoisempana kuin luulivat.

Kustannukset ovat edelleen ongelma. Vaikka grafeenin hinta on laskenut merkittävästi viimeisen vuosikymmenen aikana, se on edelleen kallista yrityksille laajassa käytössä. Meidän on siis löydettävä keinoja vähentää kustannuksia entisestään. Meidän on myös jatkettava yhteistyötä mahdollisten asiakkaiden kanssa osoittaaksemme grafeenin käytön mahdolliset hyödyt tuotteissaan.

Laadunvalvonta on toinen tärkeä asia. Vietnamilla ei ole vielä grafeenin laatustandardiviranomaista. Olemme yrittäneet voittaa tämän vertaamalla grafeenituotteitamme muiden maiden tuotteisiin. Kun katsomme uusia markkinoita, katsomme myös niiden standardeja. Tällä hetkellä pyrimme vain varmistamaan, että materiaalimme tekevät sen, mitä sanomme tekevän. On melko vaikeaa puhua ihmisten kanssa laadusta, kun meillä ei ole kansallisia standardeja. Haluaisimme siis kehittää ja ottaa käyttöön grafeenin laatustandardit, joita muut teollisuudenalat voivat ymmärtää ja joihin he voivat luottaa. Vasta silloin asiakkaat luottavat tuotteidemme laatuun. Teemme yhteistyötä kansallisten viranomaisten kanssa. Mielestäni olemme oikealla tiellä, mutta meidän on oltava nopeampia, jos haluamme päästä markkinoille.

Mitä on tehtävä grafeenimateriaalien kaupallistamisen tukemiseksi ja miksi tämä on tärkeä asia päätöksentekijöille?

Poliittisilla päättäjillä on erittäin tärkeä rooli poliittisen ympäristön kehittämisessä grafeenimarkkinoiden kukoistamiseksi. Tähän kuuluu laatustandardien luominen grafeenin valmistukselle, johon markkinat voivat luottaa. Se tarkoittaa myös grafeenin kaupallistamista koskevien oikeudellisten rajojen selventämistä.

Haluaisimme, että verohelpotusten kaltaisia ​​politiikkoja tuettaisiin grafeenin kotimaista tuotantoa sekä koti- että vientimarkkinoille. Tällainen politiikka antaisi kotimaisille grafeenituottajille mahdollisuuden kilpailla muiden maiden tuottajien kanssa. Jos hallitus voisi tehdä jotain paikallisen grafeenituotannon tukemiseksi, se olisi hyvä.

Immateriaalioikeudet ovat meille erittäin tärkeitä ja ne ovat olleet keskeisiä rahoituksen saamisen kannalta.

Onko grafeenia ja sen mahdollisuuksia yliarvioitu?

Ei, ei oikeastaan. On totta, että sillä on sovelluksia monilla aloilla, mutta niin myös muilla materiaaleilla. Ongelmana on, että emme vielä täysin ymmärrä, miten sitä voidaan parhaiten soveltaa. Luulen, että grafeenilla on hyvä tulevaisuus, mutta onko se ikuisesti? En ole varma. On erittäin todennäköistä, että jotain muuta hämmästyttävää uutta materiaalia tulee kilpailemaan sen kanssa tulevaisuudessa.

Mistä uusista grafeenimateriaalien käyttötarkoituksista olet eniten innoissasi?

Henkilökohtaisesti olen eniten innoissani sähköakkuista. Tällä hetkellä monet laitteemme käyttävät paristoja, joten jos voisimme käyttää grafeenia parantaaksemme akkujen elinkaarta, jotta ne latautuisivat nopeammin ja pitäisivät enemmän virtaa pidempään, olisi hämmästyttävää. Se tarkoittaisi, että voisimme vähentää vuosittain heitettävien paristojen määrää ja tehdä maailmasta vihreämmän.

Mitkä ovat tulevaisuuden suunnitelmasi?

Jatkamme työmme kehittämistä bioelektroniikan, sementin ja akkujen alalla. Olemme erityisen innoissamme akkuteollisuudesta ja haluamme kouluttaa kyseisiä markkinoita grafeenista ja kehittää ja kaupallistaa hyviä grafeenipohjaisia ​​akkuja vihreämmän yhteiskunnan hyväksi.

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