Grafene: pionieristica produzione di grafene in Viet Nam

Settembre 2021

By Caterina Gioiello, Divisione Informazione e divulgazione digitale, WIPO

Graphenel JSC, con sede a Ho Chi Minh City, è un'azienda tecnologica specializzata nella produzione su larga scala di grafene e delle sue applicazioni. Jane Phung, responsabile dello sviluppo del business internazionale dell'azienda, discute il nuovo approccio dell'azienda alla produzione di grafene, le sfide che deve affrontare nel nascente mercato del grafene in Viet Nam e il ruolo che proprietà intellettuale (IP) contribuisce a sostenere la sua ambizione di diventare un fornitore industriale leader di materiali a base di grafene.

Quali sono le origini dell'azienda?

La società è stata fondata da Tuan Le, il nostro CEO, e Jat Le, il nostro Chief Project Officer, nel 2011. Hanno studiato insieme, laureandosi in chimica e nanomateriali. Dopo la laurea, hanno avviato un'attività, NanoLife, che si è concentrata ampiamente sui nanomateriali. Quindi, quando il grafene e le sue straordinarie proprietà sono state messe a fuoco, hanno iniziato a lavorare esclusivamente su di esso e hanno rinominato l'azienda come Graphenel JSC.

A quel tempo, il grafene era scarso e la sua produzione era costosa. Quindi, i miei colleghi hanno deciso di trovare un modo più economico per sviluppare il grafene. Dopo circa sette anni di ricerca e molti tentativi ed errori, hanno escogitato un nuovo processo per la produzione di grafene. In termini generali, raffiniamo il grasso animale, come quello utilizzato per la produzione di cosmetici, per produrre in serie il grafene in modo economico. In generale, per creare 1 grammo di grafene è necessario circa 1 kg di grasso animale raffinato e un singolo ciclo di produzione, che produce 6 chilogrammi di grafene, richiede circa due giorni.

Dicci di più sul tuo modello di business.

A differenza di altri paesi con mercati consolidati di grafene, poche persone in Vietnam hanno familiarità con il grafene e le sue straordinarie proprietà. Quindi, per sviluppare la nostra attività, ci siamo affidati alle nostre reti per aiutare a diffondere nel mercato la voce su ciò che stiamo facendo. Vendiamo i nostri prodotti in grafene ai ricercatori che lavorano su nuovi materiali. Sono stati molto utili nel segnalarci ad altre aziende con cui lavorano. Questo ci ha permesso di promuovere una più ampia comprensione del valore che i nostri materiali possono aggiungere e di ampliare la nostra lista di clienti.

Di recente abbiamo anche lanciato un nuovo programma di cooperazione, in cui sviluppiamo nuovi materiali e prodotti utilizzando il grafene con università, istituti di ricerca e piccole imprese. I partner del programma accettano di utilizzare i nostri prodotti in grafene come materiali di input. È una situazione vantaggiosa per tutti; beneficiano dei nostri prodotti e della nostra esperienza per far avanzare la loro ricerca e creiamo un'opportunità per commercializzare qualsiasi output commerciabile che deriva dal progetto di ricerca. Prevediamo che il programma accelererà il processo di sviluppo del prodotto e il nostro viaggio verso il mercato.

Finora abbiamo accordi con due università e una società privata.

Sono in cantiere una serie di prodotti, che speriamo di introdurre sul mercato entro la fine del 2022.

C'è una grande richiesta di grafene in Vietnam?

In termini globali, non è così grande, ma c'è sicuramente una domanda sufficiente per generare entrate. Naturalmente, in futuro, il nostro obiettivo è aumentare la nostra quota di mercato in patria e in Australia e Francia, dove abbiamo clienti, così come in altri mercati di esportazione.

Con il grafene sarà possibile migliorare l'impronta di carbonio del settore edile e delle costruzioni – la produzione di cemento rappresenta attualmente circa il 6% delle emissioni globali di anidride carbonica – e aprire la strada ad approcci più ecologici alla progettazione di edifici e infrastrutture.

Su quali tipi di applicazioni di grafene ti stai concentrando?

Per ora, la nostra massima priorità è il lavoro che stiamo svolgendo con la Ton Duc Thang University sull'uso di additivi al grafene nella produzione di cemento per aumentare la resistenza e la longevità degli edifici. I test mostrano che la resistenza alla compressione e alla trazione del cemento possono aumentare rispettivamente del 40% e del 30%. Con il grafene sarà possibile migliorare l'impronta di carbonio del settore edile e delle costruzioni – la produzione di cemento rappresenta attualmente circa il 6% delle emissioni globali di anidride carbonica – e aprire la strada ad approcci più ecologici alla progettazione di edifici e infrastrutture.

Stiamo anche lavorando ad altri due progetti. Il primo è con un'azienda americano-vietnamita per integrare il grafene in dispositivi medici indossabili per monitorare la salute della persona che lo indossa. Il grafene è un materiale altamente conduttivo e, se incorporato in altri materiali, può condurre segnali elettrici e agire come un potente sensore con un'ampia gamma di applicazioni, inclusa la bioelettronica. In generale, il grafene rende intelligenti i materiali compositi.

L'altro progetto è con la Jeonbuk National University nella Repubblica di Corea, dove stiamo lavorando con i ricercatori per trovare modi per migliorare il ciclo di vita e la durata delle batterie utilizzando il grafene.

Qual è stata la risposta delle imprese vietnamite?

Abbiamo parlato con grandi aziende in Viet Nam e sono molto entusiaste della nostra ricerca e di ciò che si può ottenere con il grafene. C'è, tuttavia, una preoccupazione generale sulle implicazioni di costo dell'utilizzo nei loro prodotti. Sottolineano anche la loro necessità di una fonte stabile e affidabile di grafene in grado di soddisfare le loro esigenze su scala industriale. Se riusciamo a soddisfare questa domanda, le prospettive sono promettenti. Ecco perché stiamo ampliando la nostra capacità produttiva.

Che ruolo ha la proprietà intellettuale in azienda?

La proprietà intellettuale è estremamente importante per noi ed è stata fondamentale per consentirci di ottenere finanziamenti. Poiché il grafene era così nuovo nel nostro mercato, l'unico modo per attirare i fondi di cui avevamo bisogno era dimostrare agli investitori la validità del nostro processo di produzione. In forza di brevetto domanda che avevamo presentato all'Ufficio della proprietà intellettuale del Viet Nam, siamo stati in grado di farlo. Con quella domanda e il forte profilo e l'esperienza dei nostri co-fondatori, i nostri investitori hanno iniziato a fidarsi del nostro processo.

Quando abbiamo visto che la nostra innovazione aveva valore, abbiamo capito che dovevamo proteggerla immediatamente. Sebbene il mercato del grafene in Viet Nam non sia ben sviluppato, molte aziende in tutto il mondo producono grafene, quindi era chiaro che solo proteggendo la nostra proprietà intellettuale potevamo rimanere competitivi.

Abbiamo depositato la nostra domanda a settembre 2019. È ancora in corso, ma speriamo di ricevere conferma che il brevetto sia stato concesso entro la fine del 2021.

Perché è importante che Graphenel collabori con i ricercatori universitari?

Semplicemente perché i ricercatori universitari sono in grado di diffondere la conoscenza di questo materiale ai propri studenti, che a loro volta, lo applicano a diversi prodotti. I ricercatori universitari comprendono l'importanza del grafene e il valore che aggiunge ai prodotti. Attraverso i loro articoli e contatti sottoposti a revisione paritaria, trasferiranno le conoscenze sul grafene e le sue potenziali applicazioni ai loro colleghi in Viet Nam e altrove. In questo modo, le persone impareranno a conoscere il grafene e i nostri prodotti.

Come proteggi la tua IP quando collabori con le università?

Attraverso una combinazione di accordi di non divulgazione e altri accordi in cui i nostri partner si impegnano a non rivelare i dettagli del nostro processo di produzione. In generale, quando ci impegniamo con loro, diamo una panoramica generale del nostro processo, senza rivelare i dettagli fondamentali; sanno cosa sta succedendo ma non abbastanza per copiarlo.

Il grafene copre una famiglia di materiali, ciascuno con proprietà diverse. Che tipi di materiali produci?

Produciamo il grafene nella sua forma più grezza. Abbiamo quattro prodotti in primo piano: ossido di grafene, ossido di grafene ridotto, strati di grafene e nano-piastrine di grafene. Sono tutti prodotti in polvere e sebbene possano essere utilizzati per gli stessi scopi, alcune forme sono più adatte a prodotti specifici.

Ad esempio, le nostre nano-piastrine di grafene sono più adatte agli additivi per cemento e ad alcuni prodotti per il trattamento dell'acqua, mentre l'ossido di grafene e l'ossido di grafene ridotto sono più adatti per l'uso in sensori e batterie. Vendiamo i nostri strati di grafene ad aziende che elaborano il grafene da sole senza il nostro aiuto.

Quando abbiamo visto che la nostra innovazione aveva valore, abbiamo capito che dovevamo proteggerla immediatamente.

Quanto grafene produci ogni anno?

In questo momento produciamo circa 100 kg di strati di grafene, 1 tonnellata di nano-piastrine di grafene e 10 kg di ossido di grafene. Ma siamo in una fase di espansione. Attualmente abbiamo cinque dipendenti a tempo pieno e un numero crescente di dipendenti part-time che lavorano nella nostra fabbrica. Entro la fine dell'anno, prevediamo di aumentare di 10 volte la nostra capacità produttiva.

Quali sono le principali sfide che stai affrontando?

Come ho detto prima, creare consapevolezza sul grafene e sulle sue proprietà è stata una grande sfida. Poi, entrando nei mercati esteri, abbiamo riscontrato bassi livelli di fiducia tra i potenziali clienti. Il nostro approccio all'IP è stato un fattore importante per dissipare i loro dubbi su di noi e ha effettivamente aperto conversazioni con un certo numero di aziende di altri paesi. Li ha incoraggiati a guardare più da vicino il nostro processo e quando lo hanno fatto, hanno scoperto che era più interessante di quanto pensassero all'inizio.

Anche il costo rimane un problema. Sebbene il costo del grafene sia diminuito in modo significativo nell'ultimo decennio, è ancora costoso per le aziende utilizzarlo su larga scala. Quindi, dobbiamo trovare il modo per ridurre ulteriormente il suo costo. Dobbiamo anche continuare a lavorare con i potenziali clienti per dimostrare i potenziali vantaggi dell'utilizzo del grafene nei loro prodotti.

Il controllo della qualità è un altro aspetto importante. Il Vietnam non ha ancora un'autorità per gli standard di qualità per il grafene. Abbiamo cercato di superare questo problema confrontando i nostri prodotti al grafene con quelli di altri paesi. Quando guardiamo ai nuovi mercati, guardiamo anche ai loro standard. Per il momento, lavoriamo semplicemente per garantire che i nostri materiali facciano ciò che diciamo. È piuttosto difficile parlare di qualità con le persone quando non disponiamo di standard nazionali in vigore. Quindi, vorremmo vedere lo sviluppo e l'implementazione di standard di qualità per il grafene che altre industrie possono comprendere e fidarsi. Solo così i clienti avranno fiducia nella qualità dei nostri prodotti. Stiamo lavorando con le autorità nazionali su questo. Penso che siamo sulla strada giusta, ma dobbiamo essere più veloci se vogliamo fare breccia nel mercato.

Cosa è necessario fare per supportare la commercializzazione dei materiali di grafene e perché questo è un problema importante per i responsabili delle politiche?

I responsabili politici hanno un ruolo estremamente importante da svolgere nello sviluppo di un ambiente politico affinché il mercato del grafene possa prosperare. Ciò comporta la definizione di standard di qualità per la produzione di grafene di cui il mercato può fidarsi. Significa anche chiarire i confini legali che regolano la commercializzazione del grafene.

Vorremmo vedere politiche, come le agevolazioni fiscali, per sostenere la produzione interna di grafene sia per il mercato interno che per quello di esportazione. Tali politiche consentirebbero ai produttori nazionali di grafene di competere con i produttori di altri paesi. Se il governo potesse fare qualcosa per sostenere la produzione locale di grafene, sarebbe positivo.

La proprietà intellettuale è estremamente importante per noi ed è stata fondamentale per consentirci di ottenere finanziamenti.

Il grafene e il suo potenziale sono stati esagerati?

No, non proprio. È vero, ha applicazioni in molti settori, ma anche altri materiali. Il problema è che non abbiamo ancora compreso appieno come possa essere applicato al meglio. Penso che il grafene abbia un buon futuro, ma è per sempre? Non ne sono sicuro. È molto probabile che in futuro arriverà qualche altro fantastico nuovo materiale per competere con esso.

Di quali nuovi usi dei materiali di grafene sei più entusiasta?

Personalmente, sono più entusiasta delle batterie elettriche. In questo momento, molti dei nostri dispositivi si basano sulle batterie, quindi se potessimo utilizzare il grafene per migliorare il ciclo di vita delle batterie in modo che si carichino più rapidamente e mantengano più energia più a lungo, sarebbe fantastico. Significherebbe che potremmo ridurre il numero di batterie che buttiamo via ogni anno e contribuire a rendere il mondo più verde.

Quali sono i tuoi progetti per il futuro?

Continueremo a sviluppare il nostro lavoro nei settori della bioelettronica, del cemento e delle batterie. Siamo particolarmente entusiasti dell'industria delle batterie e desideriamo educare quel mercato sul grafene e sviluppare e commercializzare buone batterie a base di grafene per una società più verde.

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